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LCD、触摸与字体演示系统
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
- lcd_page.lua - LCD图形绘制演示模块
- gtfont_page.lua - GTFont矢量字体演示模块
- customer_font_page.lua - 自定义字体演示模块（目前仅预留相关页面，未有实际功能演示）
1.3 驱动模块
- lcd_drv.lua - LCD显示驱动模块，基于lcd核心库，lcd_drv和exlcd_drv二选一使用
- exlcd_drv.lua - LCD显示驱动模块，基于exlcd扩展库，lcd_drv和exlcd_drv二选一使用
- tp_drv.lua - 触摸驱动模块，基于tp核心库，tp_drv和extp_drv二选一使用
- extp_drv.lua - 触摸驱动模块，基于extp扩展库，tp_drv和extp_drv二选一使用
- gtfont_drv.lua - GTFont矢量字库驱动模块
- customer_font_drv.lua - 自定义外部字体驱动功能模块（开发中）
- hzfont_drv.lua - 合宙软件矢量字库（开发中）
- gtfongt_drv、customer_font_drv、hzfont_drv
- 可以都不启用
- 可以仅启用一种
- 可以启用任意两种
- 可以全部启用
二、触摸消息介绍
- "BASE_TOUCH_EVENT" - 基础触摸事件消息，包含触摸坐标和事件类型
- tp触摸库事件类型：
tp.EVENT_DOWN（按下）、tp.EVENT_MOVE（移动）、tp.EVENT_UP（抬起） - extp触摸库事件类型：
SINGLE_TAP（单击）、LONG_PRESS（长按）可根据UI需求打开滑动事件 - 坐标范围：X: 0-799，Y: 0-479
- tp触摸库事件类型：
三、显示效果
| 主页 | lcd核心库页面 | gtfont页面 |
 |  |  |
四、演示功能概述
4.1 LCD图形绘制演示
- 基本图形绘制 - 展示点、线、矩形、圆形等基本图形绘制功能
- 图片显示 - 支持外部图片文件显示
- 二维码生成 - 动态生成并显示二维码
- 颜色示例 - 展示多种颜色显示效果
4.2 GTFont矢量字体演示
- 矢量字体显示 - 使用AirFONTS_1000矢量字库小板显示平滑字体
- 字体大小切换 - 支持10-192号字体大小动态变化
- 灰度模式 - 支持灰度显示模式，字体边缘更平滑
- 多颜色显示 - 支持多种颜色字体显示
4.3 触摸交互功能
- 页面导航 - 支持多页面之间的切换
- 按钮响应 - 触摸按钮的点击响应功能
- 模式切换 - 支持gtfont切换灰度/常规显示
五、演示硬件环境
5.1 硬件清单
- Air8101 核心板 × 1
- AirLCD_1020 触摸配件板 × 1
- GTFont 矢量字库，使用的是 AirFONTS_1000 配件板 × 1
- 双排40PIN的双头线 x 1
- 母对母杜邦线 × 6，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
Air8101 核心板和 AirLCD_1020配件板以及AirFONTS_1000 配件板的硬件接线方式为
- Air8101 核心板通过 TYPE-C USB 口供电（核心板背面的功耗测试开关拨到 OFF 一端），此种供电方式下，vbat 引脚为 3.3V，可以直接给 AirLCD_1020配件板和AirFONTS_1000 配件板供电；
- 为了演示方便，所以 Air8101 核心板上电后直接通过 vbat 引脚给 AirLCD_1020配件板和AirFONTS_1000 配件板提供了 3.3V 的供电；
- 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LCD和TP供电，这样可以灵活地控制供电，可以使项目的整体功耗降到最低；
- 核心板和配件板之间配备了双排40PIN的双头线，可以参考下表很方便地连接双方各自的40个管脚，插入或者拔出双头线时，要慢慢的操作，防止将排针折弯；
5.2 接线配置
5.2.1 LCD 显示屏接线
| Air8101核心板 | AirLCD_1020配件板 |
| gnd | GND |
| vbat | VCC |
| 42/R0 | RGB_R0 |
| 40/R1 | RGB_R1 |
| 43/R2 | RGB_R2 |
| 39/R3 | RGB_R3 |
| 44/R4 | RGB_R4 |
| 38/R5 | RGB_R5 |
| 45/R6 | RGB_R6 |
| 37/R7 | RGB_R7 |
| 46/G0 | RGB_G0 |
| 36/G1 | RGB_G1 |
| 47/G2 | RGB_G2 |
| 35/G3 | RGB_G3 |
| 48/G4 | RGB_G4 |
| 34/G5 | RGB_G5 |
| 49/G6 | RGB_G6 |
| 33/G7 | RGB_G7 |
| 50/B0 | RGB_B0 |
| 32/B1 | RGB_B1 |
| 51/B2 | RGB_B2 |
| 31/B3 | RGB_B3 |
| 52/B4 | RGB_B4 |
| 30/B5 | RGB_B5 |
| 53/B6 | RGB_B6 |
| 29/B7 | RGB_B7 |
| 28/DCLK | RGB_DCLK |
| 54/DISP | RGB_DISP |
| 55/HSYN | RGB_HSYNC |
| 56/VSYN | RGB_VSYNC |
| 57/DE | RGB_DE |
| 14/GPIO8 | LCD_BL |
| 13/GPIO9 | LCD_RST |
| 8/GPIO5 | LCD_SDI |
| 9/GPIO6 | LCD_SCL |
| 68/GPIO12 | LCD_CS |
| 75/GPIO28 | TP_RST |
| 10/GPIO7 | TP_INT |
| 12/U1TX | TP_SCL |
| 11/U1RX | TP_SDA |
5.2.2 GTFont 字库接线
| Air8101 核心板 | AirFONTS_1000配件板 |
| 66/GPIO3 | CS |
| 67/GPIO4 | MISO |
| 8/GPIO5 | MOSI |
| 65/GPIO2 | CLK |
| vbat | VCC |
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Air8101最新版本内核固件，demo所使用的是LuatOS-SoC_V1006_Air8101 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：
-- 加载显示屏驱动管理功能模块，有以下两种：
-- 1、使用lcd核心库驱动的lcd_drv.lua
-- 2、使用exlcd扩展库驱动的exlcd_drv.lua
-- 根据自己的需求，启用两者中的任何一种都可以
-- 也可以不启用任何一种，不使用显示屏功能
lcd_drv = require "lcd_drv"
-- lcd_drv = require "exlcd_drv"
-- 加载触摸面板驱动管理功能模块，有以下两种：
-- 1、使用tp核心库驱动的tp_drv.lua
-- 2、使用extp扩展库驱动的extp_drv.lua
-- 根据自己的需求，启用两者中的任何一种都可以
-- 也可以不启用任何一种，不使用触摸面板功能
tp_drv = require "tp_drv"
-- tp_drv = require "extp_drv"
-- 加载字库驱动管理功能模块，有以下三种：
-- 1、使用gtfont核心库驱动AirFONTS_1000矢量字库配件板的gtfont_drv.lua
-- 2、使用hzfont核心库驱动内核固件中支持的软件矢量字库的hzfont_drv.lua（正在开发中，后续补充）
-- 3、使用自定义字体（正在开发中，后续补充）
-- 根据自己的需求，启用三者中的任何几种都可以
-- 也可以不启用任何一种，只使用内核固件中自带的点阵字库
require "gtfont_drv"
-- 加载输入法驱动管理功能模块（正在开发中，后续补充）
-- 加载lcd核心库实现的用户界面功能模块
-- 实现多页面切换、触摸事件分发和界面渲染功能
-- 包含主页、lcd核心库功能演示页、GTFont演示页和自定义字体演示页
require "ui_main"
7.3 软件烧录
- 使用Luatools烧录最新内核固件
- 下载本项目所有脚本文件和图片文件
- 将图片文件和脚本文件一起烧录到脚本分区
- 烧录完成后，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，包含三个功能按钮
- 查看系统功能概览信息
- 点击各功能按钮进入对应演示页面
7.4.2 LCD演示页面
- 查看基本图形绘制示例（点、线、矩形、圆形）
- 查看图片显示区域（显示logo图片）
- 查看二维码区域（合宙文档二维码）
- 查看颜色填充示例展示
- 查看位图和英文字体演示
- 点击"返回"按钮回到主页
7.4.3 GTFont演示页面
- 计时阶段，gtfont说明显示
- 字体大小变化阶段，查看10-192号字体动态变化
- 点击"灰度/常规"切换按钮，体验不同显示模式
- 查看多颜色字体显示效果
- 点击"返回"按钮回到主页
7.5 预期效果
- 主页面：正常显示，三个功能按钮响应灵敏
- LCD演示页面：图形绘制清晰，图片和二维码显示正常，颜色示例完整
- GTFont演示页面：字体显示平滑，字号切换流畅，灰度模式切换正常
- 触摸交互：所有触摸操作响应及时准确，页面切换流畅
7.6 故障排除
- 显示异常：检查LCD接线是否正确，确认电源供电稳定
- 触摸无响应：检查I2C接线，确认触摸芯片初始化成功
- 字体显示异常：检查SPI接线（如使用GTFont）
- 图片无法显示：确认图片文件已正确烧录到指定路径
- 系统卡顿：检查内存使用情况，适当调整刷新频率