程序员经验分享-hwhale

【STM32多级界面】-LCD结构体多级图形界面框架

2023-05-16

STM32多级界面搭建

在实际的项目之中，需要用单片机在LCD/OLED中搭建一个3级的图形界面。本文的工程文件我将上次传到百度网盘，链接在最后的部分。

  • STM32多级界面搭建
    • 一、方案选择
    • 二、实现效果
    • 三、程序设计
      • 3-1宏定义变量设计
      • 3-2控制函数设计
      • 3-3主函数调用设计
    • 四、总结

一、方案选择

方案一：使用if条件语句写一个界面，但是这种方法在两级界面的时候还可以，在多级界面的时候代码的逻辑上的复杂度会大幅增加，不太使用。

方案二：使用嵌入式图形库lvgl等，但是这个对新手不太友好。

方案三：使用结构体变量存储界面信息，可以是使得多级界面也可以逻辑清晰。

二、实现效果

主界面：
在这里插入图片描述菜单界面：
在这里插入图片描述

功能界面：
在这里插入图片描述

三、程序设计

3-1宏定义变量设计

·界面标志位：
在头文件中首先需要定义一个结构体来存放界面标志位，包括现在界面的状态，当前运行的任务状态，以及当前任务是否处于运行状态。

·界面变量：
创建三个枚举变量，Main_Interface,Menu_Interface,Task_Interface,来表示目前界面所在的位置，是主界面还是菜单界面还是任务界面。

·任务变量：
创建n个任务，每个任务提供一个代号，方便识别。

#ifndef __GUI_H__
#define __GUI_H__
/*********************************************
 * 创建一个结构体
 * 存放界面标志位
*********************************************/
typedef struct
{
    uint8_t Interface_Mark;     //界面状态
    uint8_t Task_Mark;          //任务状态
    uint8_t Run_Task;           //开始运行任务
} Mark;

/*********************************************
 * 创建一个枚举
 * 存放界面变量
*********************************************/
enum
{
    Main_Interface, /****主界面*****/
    Menu_Interface, /****菜单界面***/
    Task_Interface, /****任务界面***/
};
/*********************************************
 * 创建一个枚举
 * 存放功能变量
*********************************************/
enum
{
	F_ONE,
	F_TWO,
	F_THREE,
	F_FOUR,	
	Stopping,		/****任务停止***/
};

extern  Mark Mark_Sign;

void Interface_APP(Mark *Mark_Sign);
void Interface(Mark *Mark_Sign,uint8_t keys);
void GUI_init(void);

#endif

3-2控制函数设计

主函数调用：
使用定义的结构体来显示界面，即显示初始界面。

显示界面函数：
主函数调用，根据Mark_Sign->Interface_Mar变量来确实显示当前所在的界面。

功能切换函数：主函数调用，通过扫描按键，当按下对应按键时，执行相应的函数，如确认进入函数，返回退出函数，功能切换函数。

/***************
//初始化，显示主界面
***************/
void GUI_init(void)
{	
	Interface_APP(&Mark_Sign);	
}
/***************
//mian函数中显示，主循环中调用，用于显示界面
***************/
void Interface_APP(Mark *Mark_Sign)
{
	switch (Mark_Sign->Interface_Mark)
	{
		//状态标志位 主界面
		case Main_Interface:
			Main_Interface_APP();//显示主界面
		break;

		//状态标志位 菜单界面
		case Menu_Interface:
			Menu_Interface_APP();//显示菜单界面
		break;

		//状态标志位 任务界面
		case Task_Interface:
			Function_Menu_APP(Mark_Sign);//显示功能界面
		break;
		default:
		break;
	}
}
/***************
//mian函数中显示，主循环中调用，按键扫描，当按下对应按键时，执行相应的函数
***************/
void Interface(Mark *Mark_Sign,uint8_t keys)
{
/* 1,检测当前按下的按键为确认键
 * 2,检测当前的界面
 *    (1)如果是主界面，则进入菜单界面
 *    (2)如果是菜单界面，则进入任务界面
 *     (3)如果是任务界面，则开执行被选中的任务*/   
    if(keys == KEY1_PRES)
    {
		key_Inter(Mark_Sign);
    }
	
/*1,检测当前按下的按键为返回键
 * 2,检测当前的界面
 * (1)如果是任务界面，则停止正在运行的任务，返回到菜单界面
 * (2)如果是菜单界面，则返回到主界面*/
	
    if(keys == KEY2_PRES)
    {
		key_Cancel(Mark_Sign);
    }
/*1,检测当前按下的按键为任务切换
 * (1)在菜单界面，选择切换接下来要运行的任务*/
	if(keys == KEY3_PRES)
    {
		key_Up_move(Mark_Sign);
    }
	if(keys == KEY4_PRES)
    {
		key_Down_move(Mark_Sign);
    }
}

不同界面的显示函数： 主界面，菜单界面，功能界面

static unsigned char Lcd_Disp_String[21];
/***************
//显示主界面
***************/
void Main_Interface_APP(void)
{
		LCD_DisplayStringLine(Line1 ,(unsigned char *)"Main_Interface_APP");
		LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"ADC-LED-REF");
}


/***************
显示菜单界面
***************/
void Menu_Interface_APP(void)
{
	LCD_DisplayStringLine(Line1 ,(unsigned char *)"Menu_Interface_APP");
}


/***************
显示功能界面
***************/
void Function_Menu_APP(Mark *Mark_Sign)
{
	LCD_DisplayStringLine(Line1 ,(unsigned char *)"Function_Menu_APP  ");
	if(Mark_Sign->Task_Mark == F_ONE )
	{
		LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"ADC         ");
		sprintf((char*)Lcd_Disp_String, "  RES38_vol: %6.3f  ",getADC1()*(3.3/4096));	
		//3.3为总的电压值 2的12次方等于4096 用于对电压值分成一份
		LCD_DisplayStringLine(Line4, Lcd_Disp_String);

	}
}

按键控制函数： 确认 返回 切换 其中keys_number用于切换功能时候，选择对应功能的时候记录用，因为up和down函数在切换的时候，需要作出循环的效果，既可以到了上限F_FOUR之后就，继续向上时，重新回到F_ONE, 也可以在到了下限F_ONE之后就，继续向下时，重新回到F_FOUR。

uint8_t keys_number;
/***************
 *  1,检测当前按下的按键为确认键
 *  2,检测当前的界面
 *     (1)如果是主界面，则进入菜单界面
 *     (2)如果是菜单界面，则进入任务界面
 *     (3)如果是任务界面，则开执行被选中的任务
***************/
void key_Inter(Mark *Mark_Sign)
{

        //当按下菜单键时，判断当前界面
        /************判断当前界面为主界面***********************/
        if(Main_Interface == Mark_Sign->Interface_Mark)
        {
            /**************进入菜单界面*************/
            Mark_Sign->Interface_Mark = Menu_Interface;
			Mark_Sign->Task_Mark = F_ONE;
			keys_number = 0;
        }
        /************判断当前界面为菜单界面*******************/
        else if(Menu_Interface == Mark_Sign->Interface_Mark)
        {
            /***************进入任务界面************/
            Mark_Sign->Interface_Mark = Task_Interface;

            /**************进入指定的功能任务*******/
            switch(Mark_Sign->Task_Mark)
            {
				//Task_Mark;          //任务状态
				//Run_Task;           //开始运行任务

            /**************开始运行time任务*******/
            case F_ONE:
                Mark_Sign->Run_Task = F_ONE;
				
                break;
            /**************开始运行蓝牙任务*******/
            case F_TWO:
                Mark_Sign->Run_Task = F_TWO;

                break;
            /**************开始运行F_THREE任务*******/
            case F_THREE:
                Mark_Sign->Run_Task = F_THREE;

                break;
            /**************开始运行设置任务*******/
            case F_FOUR:
                Mark_Sign->Run_Task = F_FOUR;
                break;
            default:
                break;
		    }
        }
        /************判断当前界面为任务界面******************/
        else if(Task_Interface == Mark_Sign->Interface_Mark)
        {
            /*******判断当前正在运行的任务*******/
            switch(Mark_Sign->Run_Task)
            {
				//Task_Mark;          //任务状态
				//Run_Task;           //开始运行任务

            /**************开始运行time任务*******/
            case F_ONE:
				
                break;
            /**************开始运行蓝牙任务*******/
            case F_TWO:
            
                break;
            /**************开始运行F_THREE任务*******/
            case F_THREE:

                break;
            /**************开始运行设置任务*******/
            case F_FOUR:
       
                break;
            default:
                break;
            }
        }
}
/*显示推出的时候箭头和向上移动的时候的箭头*/
void Menu_cancel(uint8_t keys_number,Mark *Mark_Sign);
void Menu_input(uint8_t keys_number,Mark *Mark_Sign);
/***************
//返回键，可以返回上一界面，如果在菜单界面
返回的时候指针在指向上次的位置
 * 1,检测当前按下的按键为返回键
 * 2,检测当前的界面
 *    (1)如果是任务界面，则停止正在运行的任务，返回到菜单界面
 *    (2)如果是菜单界面，则返回到主界面
***************/
void key_Cancel(Mark *Mark_Sign)
{

        //当按下返回键时，判断当前界面
        /************判断当前界面为菜单界面*******************/
        if(Menu_Interface == Mark_Sign->Interface_Mark)
        {
            /*******退出菜单界面***进入主界面**/
            Mark_Sign->Interface_Mark = Main_Interface;

        }
        /************判断当前界面为任务界面******************/
        else if(Task_Interface == Mark_Sign->Interface_Mark)
        {
            /***退出正在运行的任务***/
//            Mark_Sign->Run_Task = Stop;
            /*******退出任务界面*****/
            Mark_Sign->Interface_Mark = Menu_Interface;
			Mark_Sign->Run_Task = Stopping;
			Menu_cancel(keys_number,Mark_Sign);
        }
}
/***************
//菜单界面，可以上下选择进入那些功能之中
、、任务界面中
time功能中，可以上下更改对应的时间与日期的值
***************/
void key_Up_move(Mark *Mark_Sign)
{
	

	if(Mark_Sign->Interface_Mark==Menu_Interface)
	{
		if(keys_number==0) keys_number = 4;
		keys_number--;
		Menu_cancel(keys_number,Mark_Sign);
	}
	else if(Mark_Sign->Run_Task == F_ONE)
	{
		
	}
}


/***************
//菜单界面，可以上下选择进入那些功能之中
//任务界面中
//time功能中，可以上下更改对应的时间与日期的值
***************/
void key_Down_move(Mark *Mark_Sign)
{
	
	if(Mark_Sign->Interface_Mark==Menu_Interface)
	{
		if(keys_number==4) keys_number=0;
		keys_number++;
		Menu_input(keys_number,Mark_Sign);
	}
	else if(Mark_Sign->Run_Task == F_ONE)
	{
		
	}
}

切换时的效果： 不管是LCD 还是OLED在切换界面的时候，如果不及时清理的话，都会保留上一次的印记，因此在任务变更，界面改变的时候都要及时清理。

==而且可以在任务界面的时候可以写一个光标来表示，即将运行的任务是什么。==这样便于观看。

/*显示推出的时候箭头和向上移动的时候的箭头*/
void Menu_cancel(uint8_t keys_number,Mark *Mark_Sign)
{
		if(keys_number==3)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_FOUR;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"TEST       ");

		}
		else if(keys_number==2)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_THREE;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"FRE        ");
		}
		else if(keys_number==1)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_TWO;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"LED        ");
		}
		else if(keys_number<=0)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_ONE;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"ADC        ");
			keys_number=0;
		}
}

/*前进移动的时候的箭头*/
void Menu_input(uint8_t keys_number,Mark *Mark_Sign)
{
		if(keys_number==1)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_TWO;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"LED        ");
		}
		else if(keys_number==2)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_THREE;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"FRE        ");
		}
		else if(keys_number==3)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_FOUR;
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"AAA        ");
		}
		else if(keys_number>=4)
		{
			Mark_Sign->Task_Mark = F_ONE; 
			LCD_DisplayStringLine(Line2 ,(unsigned char *)"ADC        ");
		}
}

3-3主函数调用设计

主函数调用：
在主函数先定义一个结构体Mark Mark_Sign = {Main_Interface,0,0};来表示初始界面为主界面。之后调用gui_init函数来显示初始界面。

在while循环中不断读取按键值和显示界面函数来实现显示界面的动态更新。

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "adc.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "lcd.h"
#include "stdio.h"
#include "gui.h"

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
Mark Mark_Sign = {Main_Interface,0,0};

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
unsigned char Lcd_Disp_String[21];
/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* Configure the system clock */
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_ADC2_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	LCD_Init();
	LCD_Clear(White);
	LCD_SetBackColor(White);
	LCD_SetTextColor(Black);
	LCD_Clear(White);
	LCD_DisplayStringLine(Line1 ,(unsigned char *)"   hello	dma.   ");
	
	GUI_init();/

  /* USER CODE END 2 */
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
	Interface_APP(&Mark_Sign);
	Interface(&Mark_Sign, KEY_Scan(0));
    /* USER CODE END WHILE */
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

四、总结

这是一个用结构体写的一个基础多级界面的框架，如果你使用的界面大于或是小时3级的话，这时候就需要对结构的中的界面枚举变量进行更改。根据整个设计你所喜欢的界面叭。总体来说来时不错的

本文的工程文件我将上次传到百度网盘。链接: https://pan.baidu.com/s/1QNpKRsyHVr-UyCGsyvkLBw .
提取码：vsh2
在这里插入图片描述

此文本工程参考了链接: 基于STM32之OLED菜单界面框架搭建，特此感谢。

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

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