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U8G2显示屏与按键演示系统
一、功能模块介绍
1.1 核心主程序模块
- main.lua - 主程序入口，负责系统初始化和任务调度
- ui_main.lua - 用户界面主控模块，管理页面切换和事件分发
1.2 显示页面模块
- home_page.lua - 主页模块，提供应用入口和导航功能
- component_page.lua - 组件演示模块，展示进度条和基本图形
- default_font_page.lua - 内置字体演示模块，展示U8G2内置字体效果
- gtfont_page.lua - GTFont矢量字体演示模块，展示外置字库效果
1.3 驱动模块
- hw_default_font_drv.lua - LCD初始化和内置字体驱动模块，hw_default_font_drv和hw_gtfont_drv二选一使用
- hw_gtfont_drv.lua - LCD初始化和GTFont外置字体驱动模块，hw_default_font_drv和hw_gtfont_drv二选一使用
- key_drv.lua - 按键驱动模块，管理BOOT键和PWR键
二、按键消息介绍
- "KEY_EVENT" - 按键事件消息，包含按键类型和状态
- boot 键事件：
boot_down（按下）、boot_up（释放） - pwr 键事件：
pwr_down（按下）、pwr_up（释放） - 按键功能定义：
- 主页：boot 键（释放）选择/切换选项，pwr 键（释放）确认
- 组件演示页面：boot 键（释放）切换选项，pwr 键（释放）确认（返回或进度 +10%）
- 内置字体页面：boot 键（释放）切换选项（只有一个返回按钮，无实际效果），pwr 键（释放）返回
- GTFont 页面：boot 键（释放）切换选项（返回或切换字体大小），pwr 键（释放）确认
- boot 键事件：
注意：当前代码中只处理按键的释放事件（boot_up 和 pwr_up），按下事件被忽略。
三、显示效果
| 主页 | 组件演示页 | 内置中文字体页面 | GTFont页面 |
 |  |  |
 |
四、功能详细说明
4.1 组件演示页面
- 进度条显示 - 展示进度条，可通过"+10%"按钮增加进度（最大 100%）
- 基本图形绘制 - 展示圆形、实心圆、矩形、实心矩形、三角形
- 按钮交互 - 支持返回首页和调整进度两种功能
4.2 内置字体演示页面
- 内置字体显示 - 展示 U8G2 内置中文字体效果
- 时间显示 - 显示当前系统时间，支持实时更新
- 简洁界面 - 单按钮设计，便于快速返回
4.3 GTFont 矢量字体演示页面
- 矢量字体显示 - 使用 GTFont 矢量字库显示文字（需外置字库支持）
- 字体大小切换 - 支持 12、14、16、18、20 号字体大小循环切换
- 兼容性设计 - 无外置字库时自动使用内置字体显示
4.4 按键交互功能
- 页面导航 - 支持多页面之间的流畅切换
- 防抖处理 - 按键驱动内置 50ms 防抖，防止误触发
- 事件分发 - 统一的事件分发机制，便于扩展
五、演示硬件环境
5.1 硬件清单
- Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板 × 1
- st7657 显示屏 × 1 本demo演示使用的屏幕购买链接
- GTFont 矢量字库，使用的是 AirFONTS_1000 配件板 × 1
- 母对母杜邦线 × 14，杜邦线太长的话，会出现 spi 通信不稳定的现象；
- TYPE-C 数据线 × 1
Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板和 ST7567单色点阵屏以及AirFONTS_1000 配件板的硬件接线方式为
- Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板通过 TYPE-C USB 口供电（核心板正面开关拨到 ON 一端），此种供电方式下，VDD_EXT 引脚为 3.3V，可以直接给 ST7567单色点阵屏和AirFONTS_1000 配件板供电；
- 为了演示方便，所以 Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板上电后直接通过 VBAT 引脚给 ST7567单色点阵屏，VDD-EXT引脚给AirFONTS_1000 配件板供电；
- 客户在设计实际项目时，一般来说，需要通过一个 GPIO 来控制 LDO 给配件板供电，这样可以灵活地控制配件板的供电，可以使项目的整体功耗降到最低；
5.2 接线配置
5.2.1 LCD 显示屏接线
| Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板 | st7567 |
| 57/U3TXD | SCL |
| 28/U2RXD | CS |
| 20/GPIO24 | RST |
| 29/U2TXD | SDA |
| 58/U3RXD | DC |
| VBAT | BL |
| VBAT | VCC |
| GND | GND |
5.2.2 GTFont 字库接线
| Air780EHM/Air780EHV/Air780EGH 核心板 | AirFONTS_1000配件板 |
| 83/SPI0_CS | CS |
| 84/SPI0_MISO | MISO |
| 85/SPI0_MOSI | MOSI |
| 86/SPI0_CLK | CLK |
| 24/VDD_EXT | VCC |
| GND | GND |
5.2.3 接线图
六、演示软件环境
6.1 开发工具
- Luatools下载调试工具 - 固件烧录和代码调试
6.2 内核固件
点击下载Air780EHM系列最新版本内核固件，demo所使用的是LuatOS-SoC_V2014_Air780EHM 1号固件
点击下载Air780EHV系列最新版本内核固件，demo所使用的是LuatOS-SoC_V2014_Air780EHV 1号固件
点击下载Air780EGH系列最新版本内核固件，demo所使用的是LuatOS-SoC_V2014_Air780EGH 1号固件
七、演示核心步骤
7.1 硬件准备
- 按照硬件接线表连接所有设备
- 确保电源连接正确，通过TYPE-C USB口供电
- 检查所有接线无误，避免短路
7.2 软件配置
在main.lua中选择加载对应的驱动模块：
-- 加载显示和字体驱动模块，有以下两种：
-- 1. hw_default_font_drv - LCD显示驱动和内置字体驱动模块，hw_default_font_drv和hw_gtfont_drv二选一使用
-- 2. hw_gtfont_drv - LCD显示驱动和GTFont外置字体驱动模块，hw_default_font_drv和hw_gtfont_drv二选一使用
require("hw_default_font_drv") -- 使用内置12号中文点阵字体
-- require("hw_gtfont_drv") -- 使用GTFont外置矢量字库
-- 加载按键驱动
require("key_drv")
-- 加载UI主模块
require("ui_main")
7.3 软件烧录
- 使用Luatools烧录最新内核固件
- 下载并烧录本项目所有脚本文件
- 烧录成功后设备自动重启后开始运行
7.4 功能测试
7.4.1 主页面操作
- 设备启动后显示主页面，包含三个功能选项
- 使用 boot 键（释放）切换选择不同的菜单项
- 使用 pwr 键（释放）进入选中的演示页面
7.4.2 组件演示页面
- 查看进度条显示（初始 30%）
- 查看基本图形绘制效果
- 使用 boot 键切换按钮（返回、+10%）
- 使用 pwr 键执行当前选中按钮的功能
- 按 pwr 键（当返回按钮选中时）返回主页
7.4.3 内置字体演示页面
- 查看内置字体显示效果
- 查看当前时间显示（每 300ms 更新一次）
- 使用 boot 键切换按钮（只有一个返回按钮）
- 按 pwr 键返回主页
7.4.4 GTFont 演示页面
- 查看字体大小显示（如果使用 GTFont 驱动，则显示 GTFont 字体，否则显示内置字体）
- 使用 boot 键切换按钮（返回、切换字体大小）
- 使用 pwr 键执行当前选中按钮的功能
- 按 pwr 键（当返回按钮选中时）返回主页
7.5 预期效果
- 系统启动：显示开机信息（内置字体进入/GTFont 进入），然后进入主页面
- 主页面：正常显示三个菜单项，boot 键切换选项，pwr 键确认
- 组件演示页面：进度条和图形显示正常，按键功能正常
- 内置字体页面：字体显示正常，时间更新正常，pwr 键返回
- GTFont 页面：字体显示正常，字体大小切换正常，pwr 键返回
- 按键响应：所有按键操作响应及时准确，页面切换流畅
7.6 故障排除
显示屏不亮
- 检查电源接线是否正确
- 确认 SPI 通信速率是否合适
显示内容异常
- 检查初始化参数和命令是否正确
- 确认显示屏分辨率设置是否与自己的屏幕相同
按键无响应
- 检查按键 GPIO 引脚配置
- 确认按键中断处理函数是否正确注册
- 检查防抖参数是否合适
GTFont 功能异常
- 检查 GTFont 字库接线是否正确
- 确认 SPI 通信速率是否合适（20MHz）
- 检查字库初始化是否成功
系统卡顿或重启
- 确认内存使用情况
- 适当调整屏幕刷新频率
7.7 扩展建议
本demo所演示的接口都可以在u8g2核心库中找到，更丰富的使用方式可以参考u8g2核心库进行进一步开发。