Desarrollo de una librería para manejo de la pantalla VM800 con el microcontrolador ESP32

Abstract

Hoy en día, uno de los lenguajes de programación más potente y novedoso es Python, el cual es imprescindible conocer para la correcta formación de un ingeniero. Python es un lenguaje de alto nivel, lo que permite su aplicación como herramienta en una gran variedad de proyectos que serían de una mayor complejidad si se usaran otros lenguajes de menor nivel, como C. Además, posee una amplia gama de funciones preestablecidas, lo que facilita enormemente la programación al ser ésta mas simplificada y estructurada. Otra de las princiales ventajas de este lenguaje es que facilita el manejo de datos y tipos de variables, cosa que simplifica las operaciones matemáticas a realizar y elimina los errores presentes a la hora de trabajar con distintos tipos de variables. Por último, cabe destacar que, al ser un software libre, es posible encontrar numerosos ejemplos y funciones realizadas por otros usuarios, aumentando así el valor de este lenguaje gracias a una numerosa red de usuarios. En cuanto al ámbito de la electrónica, este lenguaje también puede ser usado para programar microcontroladores. A través de su variante, Micropython, la programación de microcontroladores se vuelve mas sencilla y potente con respecto a anteriores lenguajes de programación. Gracias a la gran cantidad de librerías que dispone, sobretodo éstas que se encargan de la comunicación con perifericos, resuelve los principales problemas de bajo nivel y deja al programador solo el diseño de especificaciones. Como consecuencia, la programación resulta ser mas estructurada e interpretable que con otros lenguajes, mediante los que el programador debería realizar todas las configuraciones de bajo nivel, con el aumento de riesgo de errores que ello conlleva. Teniendo esto presente, el objetivo de este proyecto será crear una librería en Micropython a partir de otra ya disponible en C, facilitada por el profesor, que permite el manejo y la comunicación de un microcontrolador con una pantalla táctil. Gracias a esta librería, el manejo de la pantalla se volverá mas sencillo e intuitivo, permitiendo su uso a personas con menor conocimiento de electrónica y programación que el necesario para la programación mediante la librería de C. Según estos requerimientos, se ha procedido al diseño de la librería de forma estructurada: comenzando por las funciones mas básicas que permiten el traspase de datos entre el micro y la pantalla, siguiendo por las funciones necesarias para configurar y encender la pantalla, y terminando por una serie de funciones que facilitan la edición y el diseño de objetos gráficos que se deseen dibujar. Durante la realización de la librería, se han ido realizando una serie de pruebas y controles para garantizar el correcto funcionamiento y cumplimiento de los requerimientos anteriores. Por último, para poder mostrar el funcionamiento y la utilidad de la librería realizada, se ha diseñado un pequeño ejemplo donde se mostrarán algunas principales funciones que se pueden utilizar.

Nowadays, one of the most powerful and novel programming languages is Python, which is essential to know for the correct training of an engineer. Python is a high-level language, which allows its application as a tool in a variety of projects that would be more complex if other lower-level languages were used, such as C. In addition, it has a wide range of pre-established functions, which greatly facilitates programming as it is more simplified and structured. Another of the main advantages of this language is that it facilitates the data management and types of variables, which simplifies the mathematical operations to be carried out and eliminates the errors present when working with different types of variables. Finally, it should be noted that, being free software, it is possible to find numerous examples and functions performed by other users, thus increasing the value of this language thanks to a large network of users. As for the field of electronics, this language can also be used to program microcontrollers. Through its variant, MicroPython, the programming of microcontrollers becomes simpler and more powerful compared to previous programming languages. Thanks to the large number of libraries available, especially those that are in charge of communication with peripherals, it solves the main low-level problems and leaves the programmer with only the specification design. As a consequence, programming turns out to be more structured and interpretable than with other languages, through which the programmer should carry out all low-level configurations, with the increased risk of errors that this entails. With this in mind, the objective of this project will be to create a library in MicroPython from another one already available in C, provided by the professor, which allows the management and communication of a microcontroller with a touch screen. Thanks to this library, the touchscreen operation will become easier and more intuitive, allowing its use to people with less knowledge of electronics and programming than necessary for programming through the C library. According to these requirements, the library has been designed in a structured way: starting with the most basic functions that allow the transfer of data between the micro and the screen, followed by the functions needed to configure and turn on the screen, and ending with a series of functions that facilitate the editing and the graphical designs of objects that you want to draw. During the realization of the library, a series of tests and controls have been carried out to guarantee the correct operation and compliance with the previous requirements. Lastly, in order to show how the library works and how useful it is, a small example has been designed to show some of the main functions that can be used.