零知开源——STM32F1驱动BMP581压强传感器使用SPI实现ST7789显示的环境监测系统

// BMP581 SPI通信参数

uint8_t bmp581_cs = 10;  // BMP581 片选引脚

uint32_t clockFrequency = 100000;  // 设置SPI时钟频率



// ST7789 显示屏引脚定义

#define TFT_CS   6  // 设置软件SPI的片选引脚

#define TFT_RST  4   // 显示屏复位引脚

#define TFT_DC   2  // 显示屏数据/控制命令引脚

#define TFT_MOSI 8  // 软件SPI的MOSI引脚

#define TFT_SCLK 7  // 软件SPI的SCK引脚



// 传感器和显示屏的对象创建与初始化

BMP581 pressureSensor;

Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCLK, TFT_RST);



// 定义显示屏参数

#define SCREEN_WIDTH  240

#define SCREEN_HEIGHT 320

#define ST77xx_PURPLE 0x862F

#define VALUE_SIZE    3

#define LABEL_SIZE    1



// 颜色定义

#define BACKGROUND  ST77XX_BLACK

#define TEXT_COLOR  ST77XX_WHITE

#define TEMP_COLOR  ST77xx_PURPLE

#define PRESS_COLOR ST77XX_CYAN

#define ALT_COLOR   ST77XX_GREEN

#define BOX_COLOR   ST77XX_ORANGE

void setup() {

    // 开启串口监视器并设置波特率为115200

    Serial.begin(115200);

    Serial.println("BMP581 with ST7789 Display Example");



    // 初始化SPI

    SPI.begin();



    // 初始化显示屏

    tft.init(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT);

    tft.setRotation(3);

    tft.fillScreen(BACKGROUND);

    tft.setTextColor(TEXT_COLOR);



    // 初始化BMP581传感器

    while (pressureSensor.beginSPI(bmp581_cs, clockFrequency) != BMP5_OK) {

        Serial.println("Error: BMP581 not connected, check wiring and CS pin!");

        tft.setCursor(10, 10);

        tft.setTextSize(2);

        tft.print("Sensor not found!");

        delay(1000);

        tft.fillScreen(BACKGROUND);

    }



    Serial.println("BMP581 connected!");

    drawStaticElements();

}

void loop() {

    // 从寄存器获取到数值

    bmp5_sensor_data data = {0, 0};

    int8_t err = pressureSensor.getSensorData(&data);



    if (err == BMP5_OK) {

        // 将气压数据转换以百帕为单位 (1 hPa = 100 Pa)

        float pressure_hPa = data.pressure / 100.0;



        // 使用经验公式计算海拔高度数据

        float altitude = (1013.25 - pressure_hPa) / 12 * 100;



        // 更新屏幕

        updateTextDisplay(data.temperature, pressure_hPa, altitude);



        // 打印串口监视数据

        Serial.print("Temperature (C): ");

        Serial.print(data.temperature);

        Serial.print("\tPressure (hPa): ");

        Serial.print(pressure_hPa);

        Serial.print("\tAltitude (m): ");

        Serial.println(altitude);

    } else {

        Serial.print("Error getting data from sensor! Error code: ");

        Serial.println(err);

    }



    delay(1000);  // 每秒更新一次数据

}

void drawStaticElements() {

  tft.fillScreen(BACKGROUND);

  

  // 绘制标题

  tft.setTextSize(1);

  tft.setTextColor(ST77XX_YELLOW);

  tft.setCursor(SCREEN_WIDTH/2 + 120, 10);

  tft.print("BMP581 SENSOR");

  

  // 绘制温度数据容器

  drawDataBox(30, 10, "TEMPERATURE", "(C)", TEMP_COLOR);

  

  // 绘制气压数据容器

  drawDataBox(30, 90, "PRESSURE", "(hPa)", PRESS_COLOR);

  

  // 绘制海拔数据容器

  drawDataBox(30, 170, "ALTITUDE", "(m)", ALT_COLOR);

}



void drawDataBox(int x, int y, const char* label, const char* unit, uint16_t color) {

    // 绘制数据容器

    tft.drawRoundRect(x, y, SCREEN_WIDTH - 60, 60, 10, BOX_COLOR);



    // 绘制数据标题

    tft.setTextSize(LABEL_SIZE);

    tft.setTextColor(color);

    tft.setCursor(x + 15, y + 10);

    tft.print(label);



    // 绘制数据单位

    tft.setTextSize(LABEL_SIZE - 1);

    tft.setCursor(x + SCREEN_WIDTH - 60 - 40, y + 10);

    tft.print(unit);

}



void updateTextDisplay(float temp, float pressure, float altitude) {

  updateDataValue(30, 10, temp, 1, TEMP_COLOR);  // 更新温度数据

  updateDataValue(30, 90, pressure, 1, PRESS_COLOR);  // 更新气压数据

  updateDataValue(30, 170, altitude, 1, ALT_COLOR);  // 更新海拔数据

}



void updateDataValue(int x, int y, float value, int decimals, uint16_t color) {

    // 清除旧数据

    tft.fillRect(x + 10, y + 30, SCREEN_WIDTH - 80, 25, BACKGROUND);



    // 写入新数据

    tft.setTextSize(VALUE_SIZE);

    tft.setTextColor(color);

    tft.setCursor(x + 15, y + 30);

    tft.print(value, decimals);

}

// ST7789使用软件SPI

#define TFT_CS   6  // 显示屏片选

#define TFT_RST  4  // 复位引脚

#define TFT_DC   2  // 数据/命令选择

#define TFT_MOSI 8  // 软件SPI数据引脚

#define TFT_SCLK 7  // 软件SPI时钟引脚



// 创建显示屏对象（使用软件SPI）

Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCLK, TFT_RST);

// BMP581 SPI参数

uint8_t bmp581_cs = 10;  // BMP581芯片选择引脚

uint32_t clockFrequency = 100000;  // BMP581的SPI时钟频率



// ST7789显示屏引脚配置

#define TFT_CS   6  // 显示屏芯片选择引脚（与BMP581不同）



Adafruit_ST7789 tft = Adafruit_ST7789(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);   //使用硬件SPI驱动方式



void setup() {

    // ...其他初始化...

    

    // 初始化CS引脚

    pinMode(TFT_CS, OUTPUT);

    digitalWrite(TFT_CS, HIGH);  // 初始取消选择显示屏

    pinMode(bmp581_cs, OUTPUT);

    digitalWrite(bmp581_cs, HIGH);  // 初始取消选择传感器

}



void loop() {

    // 读取传感器数据

    digitalWrite(TFT_CS, HIGH);  // 取消选择显示屏

    err = pressureSensor.getSensorData(&data);

    digitalWrite(bmp581_cs, HIGH);  // 取消选择传感器

    

    // 更新显示

    digitalWrite(bmp581_cs, HIGH);  // 确保传感器已取消选择

    updateTextDisplay(...);

}