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点亮第一帧：手把手教你用Arduino驱动ST7789彩屏

你有没有遇到过这种情况——买了一块炫酷的圆形TFT屏幕，插上Arduino却死活不亮？要么全黑、要么花屏、要么颜色发紫得像外星科技……别急，这几乎每个玩嵌入式显示的人都踩过的坑。

今天我们就来彻底解决这个问题。主角是现在最火的小尺寸彩屏驱动芯片：ST7789。它常见于1.3英寸240x240圆角屏、240x320矩形屏，被广泛用于智能手表、DIY掌机、WiFi配置界面等项目中。而我们的目标很明确：从零开始，让你在30分钟内成功点亮这块屏幕，并理解背后的工作原理。

为什么是ST7789？

市面上的TFT驱动不少，比如老将ILI9341、OLED专用的SSD1306，但如果你最近买了新型小尺寸彩屏，大概率它的“心脏”就是ST7789。

为什么它这么受欢迎？三个字：小、快、省。

• 小：支持240x240这类紧凑分辨率，特别适合圆形或方形表盘设计；
• 快：SPI最高可达60MHz，刷图流畅，动画不卡顿；
• 省：内置升压电路，3.3V单电源供电就能点亮背光和LCD偏压，省掉额外DC-DC模块。

更重要的是，它和Arduino生态配合得天衣无缝，尤其是搭配 TFT_eSPI库 ，几行代码就能出图，堪称“嵌入式GUI入门神芯”。

硬件接线：别再接错5V了！

先说最重要的一点：ST7789是3.3V器件！

虽然有些模块自带电平转换，但很多便宜屏没做保护，直接接Arduino Uno的5V会烧毁芯片。所以请务必确认：

✅ VCC接3.3V
❌ 不要接5V！

以下是标准四线SPI模式下的引脚连接表（适用于大多数开发板）：

📌关键提示：
- 如果使用ESP32，推荐使用硬件SPI并启用DMA以提升刷新速度。
-BLK脚如果不接，屏幕可能完全无光。想实现亮度调节？把它接到PWM引脚（如D9），用analogWrite()控制。

软件准备：选对库事半功倍

Arduino平台上有两个主流图形库：

1. Adafruit_GFX + Adafruit_ST7735
   兼容性好，学习资料多，但对ST7789支持较弱，初始化需手动调整。

2. TFT_eSPI（强烈推荐）
   专为高速TFT优化，原生支持ST7789、多种分辨率、旋转方向，性能强且配置灵活。

我们选第二个。安装方法很简单：

1. 打开Arduino IDE → “工具” → “管理库”
2. 搜索TFT_eSPI，安装Bodmer版本
3. 安装完成后，进入库路径找到UserSetup.h

⚠️ 这一步很多人忽略，结果屏幕不亮——必须修改UserSetup.h中的配置！

打开文件后，取消注释对应屏幕型号的行，例如：

#define ST7789_DRIVER #define TFT_WIDTH 240 #define TFT_HEIGHT 240 #define CGRAM_OFFSET // 若显示偏移可用此宏修正

再设置引脚（以常见NodeMCU ESP-12模板为例）：

#define TFT_MISO -1 // ST7789通常不用MISO #define TFT_MOSI 23 #define TFT_SCLK 18 #define TFT_CS 5 #define TFT_DC 2 #define TFT_RST 4

保存后重新编译上传即可生效。

第一个程序：让屏幕说话

现在终于可以写代码了。下面是一个完整的“Hello World”示例，包含清屏、文字、图形绘制：

#include <TFT_eSPI.h> TFT_eSPI tft = TFT_eSPI(); // 创建对象 void setup() { tft.init(); // 自动初始化 tft.setRotation(1); // 横屏显示（0~3可选） tft.fillScreen(TFT_BLACK); // 黑色背景 // 设置字体样式 tft.setTextColor(TFT_WHITE, TFT_BLACK); tft.setTextSize(2); tft.setCursor(30, 50); tft.println("Hello, ST7789!"); // 画个红圈和绿线 tft.drawCircle(120, 150, 40, TFT_RED); tft.drawLine(0, 0, 240, 240, TFT_GREEN); } void loop() { delay(1000); }

💡 小技巧：setRotation(1)是关键。不同外壳安装方向不同，这个函数会自动重映射坐标系，无需改硬件。

上传后如果一切正常，你会看到屏幕亮起，出现白色文字、红色圆圈和一条斜穿屏幕的绿线——恭喜，你的ST7789已经成功被征服！

屏幕为何不亮？深入初始化流程

但如果你还是黑屏，请不要怀疑人生。我们来拆解一下tft.init()背后到底发生了什么。

初始化的本质：发命令+等时序

ST7789不像OLED那样“即插即显”，它需要一系列精确的寄存器配置才能进入工作状态。整个过程就像给一台老式电视机“预热+调台”。

核心步骤如下：

1. 复位芯片
   - 发送低电平持续一段时间（约10ms），模拟硬件复位
   - 或通过软件命令0x01触发内部复位

2. 退出睡眠模式
   cpp writeCommand(0x11); // Sleep Out delay(120); // 必须等待至少120ms！这是坑王之王

3. 设置色彩格式
   cpp writeCommand(0x3A); writeData(0x05); // RGB565格式（16位色）
   ⚠️ 错这里会导致紫色/粉色异常，因为默认可能是6-6-6模式。

4. 电源与电压配置
   cpp writeCommand(0xC3); writeData(0x19); // VREG1L writeCommand(0xC4); writeData(0x20); // VREG2L writeCommand(0xBB); writeData(0x3B); // VCOM

5. 开启显示
   cpp writeCommand(0x29); // Display ON

这些命令序列藏在TFT_eSPI的Init_ST7789.cpp里，一般不需要改动。但如果换了个冷门屏幕，可能需要根据厂商提供的初始化代码替换部分内容。

🔧调试建议：
- 加长延时试试（如把120ms改成200ms）
- 用逻辑分析仪抓SPI信号，看是否发出正确指令
- 检查DC脚是否正确切换“命令/数据”状态

颜色怎么不对？GRAM与MADCTL详解

另一个常见问题是：“我画了个白点，怎么变成黄的？”或者“整个画面反了”。

这多半是GRAM访问方式出了问题。

GRAM是什么？

Graphic RAM（显存），是ST7789内部一块存储像素数据的区域。你要画的东西最终都要写进这里。写入前必须指定范围：

writeCommand(0x2A); // CASET: Column Address Set writeData(0x00); writeData(0x00); // 起始列 writeData(0x00); writeData(0xF0); // 结束列（240） writeCommand(0x2B); // RASET: Row Address Set writeData(0x00); writeData(0x00); writeData(0x01); writeData(0x40); // 行结束（320） writeCommand(0x2C); // RAMWR: Memory Write // 开始连续发送RGB565数据...

顺序不能错，否则地址错乱导致花屏。

MADCTL：旋转的秘密

你想横屏？竖屏？倒着装？靠的就是MADCTL寄存器（0x36）。

它有多个控制位，其中最重要的是：

例如：
-0x00：正常竖屏
-0x70：横屏（右转90°）
-0xA0：上下翻转
-0xC0：180°旋转

TFT_eSPI的setRotation()会自动计算这些值，但如果你自己写底层驱动，就得亲自算bit。

实战避坑指南：那些年我们一起踩过的雷

🔴 问题1：屏幕一闪就灭

• 原因：初始化太快，Sleep Out后没等够时间
• 解决方案：确保delay(120)在0x11之后

🟡 问题2：花屏、条纹、雪花

• 原因：SPI速率过高或干扰
• 解决方案：降低SPI频率（TFT_eSPI中修改TFT_FREQUENCY为20000000）

🟣 问题3：整体偏紫/发红

• 原因：色彩格式错误
• 解决方案：检查COLMOD (0x3A)是否设为0x05（RGB565）

🟢 问题4：触摸与显示错位

• 原因：TFT旋转了，但触摸芯片（如XPT2046）没同步
• 解决方案：在Touch library中也调用setRotation()

⚪ 问题5：背光不亮

• 原因：BLK脚悬空或接错
• 解决方案：接到3.3V或PWM引脚；部分模块需拉高使能

更进一步：不只是“点亮”

一旦你能稳定驱动ST7789，接下来的可能性就打开了：

✅ 数据可视化仪表盘

用drawArc()画弧形进度条，实时显示温度、湿度、电量。

✅ 图片显示（SPIFFS + .raw/.png解码）

将图片转成RGB565数组存入Flash，用tft.pushImage()播放。

✅ 简易UI框架

结合按钮检测、菜单导航，打造属于自己的HMI系统。

✅ 低功耗休眠唤醒

利用writeCommand(0x10)进入睡眠模式，外部中断唤醒，适合电池设备。

甚至有人用它做了：
- 复古贪吃蛇游戏机
- WiFi信号扫描仪
- BLE信标显示器
- 心率监测腕带

写在最后：从点亮到创造

点亮一块屏幕，看似只是显示几个字、几根线，但它代表的是你掌握了嵌入式GUI的第一道门槛：如何与复杂的外设通信，如何解读时序，如何调试底层协议。

ST7789不是一个简单的模块，它是现代小型化人机交互的核心组件之一。掌握它，意味着你可以自信地构建任何需要视觉反馈的项目。

下次当你看到一块小小的圆形彩屏时，不要再问“为什么我不亮”，而是思考：“我能用它表达什么？”

毕竟，真正的魔法不是让屏幕亮起来，而是让它说出你想说的话。

💬互动时间：你在驱动ST7789时遇到过哪些奇葩问题？是怎么解决的？欢迎在评论区分享你的“踩坑日记”！