3D打印机小型彩屏交互方案-WT2606B模组跑UI实战

现在市面上不少3D打印机还在用12864那种段码液晶屏，蓝底白字，能显示的温度和进度信息很有限。稍微高端一点的机器上了全彩TFT屏，体验一下子就好很多，但很多方案是用主控MCU直接驱屏，占了大量算力和Flash空间，搞不好切个圆角都掉帧。有些厂家想加彩屏但不想换主控，也有些想把屏和主控解耦方便后续迭代UI，这时候就需要一个独立的屏显芯片来干这个活。

WT2606B就是干这个的。

WT2606B芯片是个什么东西

WT2606B是唯创知音做的一颗TFT屏显SoC，定位是人机交互显示方案，你把图片和视频素材丢进去，MCU通过串口发几条指令就能控制屏幕显示什么内容。芯片自己跑UI，不占你主控的资源。

核心参数，RISC-V 140MHz内核，128Mbit Flash存素材，供电2.8到4.5V，QFN40封装5×5mm。图形加速器支持DMA、旋转、混叠、缩放，能推到480×480分辨率30帧刷新。双串口设计，一路跟主控MCU通信，一路可以接语音芯片。带DAC音频输出，能播提示音。27个GPIO，待机电流小于100微安，关机小于5微安。工作温度负40到正85度。

QFN40的封装不大，塞进3D打印机控制板上面没什么压力。128Mbit换算下来16MByte，对UI素材来说够用了，存几百张界面图加上几段开机动画绰绰有余。

屏幕怎么选

芯片支持QSPI和SPI两种接口的TFT屏，分辨率从240×296到410×502都可以跑。3D打印机上最常见的是3.5寸到4.3寸的TFT屏。做桌面级机器的话，240×296或者320×385的分辨率够用了。SPI接口走线少一些但刷新速度不如QSPI，如果追求流畅度优先选QSPI接口的屏。软件层面可以自动适配分辨率，不用改代码。

整个系统怎么连

WT2606B有个双串口的设计，这个对3D打印机方案来说挺关键的。主串口接3D打印机的主控MCU，另一个串口可以接语音识别芯片或者别的模块。MCU只需要一个串口就能同时控制显示和接收语音指令。

管脚连接上，MCU的TX接WT2606B的RX1，MCU的RX接WT2606B的TX1。RX1和TX1是硬件DMA收发，通信效率比普通IO口模拟串口高不少。INT1脚接MCU的一个GPIO，低电平的时候走串口透传模式，高电平的时候才响应控制指令。INT2脚默认低电平，高电平表示有透传数据过来。BUSY脚控制功放使能，播放音频的时候才打开功放，省电也省噪。

QSPI接口的D0到D3、CLK、CS直接接屏幕对应的脚就行。BLK脚接屏幕背光控制，可以软件开关背光，也能用D5指令做PWM调光。如果3D打印机上有个呼吸灯指示打印状态，D5指令能输出3路10KHz的PWM，直接拿来用。

通信协议是标准UART，3.3V TTL电平，默认波特率115200。数据格式1位起始位、8位数据位、无校验、1位停止位。每条指令以7E开头EF结尾，中间是长度、扩展码、代表码、命令码、参数和校验码。

3D打印机UI怎么设计

3D打印机的UI页面其实不算多，但每个页面信息密度不低。我理了一下典型页面。

**开机动画**。用视频播放功能，开机的时候播一段2到3秒的品牌动画。WT2606B支持单次播放、单视频循环、全部视频循环三种模式，开机动画用单次播放就行，播完自动进入主界面。

**主菜单**。文件选择、预加热、设置、关于这几个入口。用图片堆叠功能做，背景图加几个图标按钮。D9指令最多支持1个背景加49个图标，对一个主菜单来说绰绰有余。图标位置可以自定义坐标，想做几宫格就几宫格。

**打印状态页**。这是最核心的页面。喷头温度、热床温度、打印进度、当前层号、剩余时间，这些信息需要实时刷新。用D9自定义图标位置的指令来做，把温度数字、进度条、层号都当成图标贴在背景图上面。MCU拿到新数据就发D9指令更新对应位置的图标。

举个例子，喷头温度从180度升到200度，你提前做好0到300度每个数字的图片素材，MCU算出当前温度对应的图片索引，用D9指令把图标贴到固定坐标就行。进度条也同理，做好不同百分比的进度条图片，按进度切换。

刷新的时候可以选5种显示模式，直接刷新、下进、上进、右进、左进。温度数字这种频繁更新的用直接刷新就好，页面切换的时候可以用左进或者上进，视觉效果好一些。

**设置页**。温度调节、打印速度、风扇转速这些。和打印状态页类似，用图标加背景的组合。调节的时候可以用D5的PWM输出做个呼吸灯效果，正在调哪个参数就闪哪个。

**二维码配网页面**。3D打印机要联网的话，手机扫二维码配WiFi是最方便的。D4指令可以直接在屏幕上显示二维码，字符串最长199个字符，放一个WiFi配置链接完全够。手机扫完码跳转到配网页面，输完密码传回MCU，整个过程比在屏幕上一个字符一个字符选要快太多。

**异常提示**。断料、堵头、温度异常这些情况，弹一个全屏提示图加一段提示音。A0指令播音频，D0指令切到对应的提示图片，两个指令一起发就行。

**打印完成**。播一段完成动画加提示音，然后进待机。

串口指令实操

3D打印机UI最常用的几条指令，我挑出来逐个讲。

**D0 表情以及图片播放**。这是最核心的显示指令。参数1是图片索引两字节大端，参数2是播放速度0到15，参数3是显示模式0到4，0直接刷新，1下进，2上进，3右进，4左进，参数4是推动速度0到10。比如要显示第7张图片，用右进方式，推动速度10，发7E 00 0B FF 02 D0 00 07 02 03 0A F2 EF。芯片收到后返回7E 00 07 FF 02 D0 00 D8 EF，反码00表示执行成功。

**D9 自定义图标位置**。往屏幕指定坐标贴图标。参数是图标索引加x坐标加y坐标，每组6字节，最多49个图标加1个背景。背景可以是动图，但速度不可调，默认8。比如在第0行第0列放第33号图标，在坐标(182, 182)放第115号图标，一条指令搞定。

**D3 清屏**。直接黑屏，停止正在播放的表情进入黑屏状态。切页面的时候可以先清屏再显示新页面，避免残影。

**D7 屏幕背光开关**。1打开0关闭。3D打印机空闲的时候可以关背光省电，有操作再打开。

**A0 播放音频**。参数是音频索引，从1开始，两字节大端。按键提示音、报警音、完成提示音都能用这个。

**AE 音量设置**。0到31级。晚上打印可以把音量调小。

**D4 二维码显示**。参数1是字符串总长度，参数2是二维码大小1到255，参数3是字符串内容。直接传一个URL进去就行。

**D5 占空比设置**。3路PWM输出，频率10KHz。参数第一个字节表示设置哪路PWM，按位与判断，0x1是PWM1，0x2是PWM2，0x4是PWM3。第二个字节是占空比。用来做呼吸灯或者背光调光都行。

**D2 暂停继续播放表情**。参数1播放0暂停。播放动画的时候可以暂停，比如开机动画播到一半用户按了按键要进系统。

这里有个实际要注意的点。D0指令的图片索引是固定的，素材在Flash里的存储顺序就是索引顺序。所以制作素材的时候要规划好编号，哪些是背景图、哪些是图标、哪些是动画，分开编号段。后面要加新素材的话，可以用唯创填充工具提前预留位置，不用重新刷整个Flash。

还有一个容易踩的，D0指令返回的反码能告诉你具体哪里出错了。01是索引超过文件数量，02是速度范围有误，03是表情数据域有误，04和05分别是参数3和参数4错误。调试的时候盯着返回码看，比瞎猜效率高很多。

素材制作和升级

图片素材用唯创的图片转换工具转成BIN文件。支持的格式有GIF、PNG、JPG，其中GIF是动画。转换的时候有个选项要注意，背景图选不透明，压缩率高一些。图标选需要透明，这样叠图效果才是透明的。

转完BIN文件之后，用程序升级工具合成一个.wtui文件，这个文件不能大于14M。合成的时候动画BIN文件一定要放在前面，按文件名排序。命名的时候前面加数字前缀，01_xxx.gif、02_xxx.gif这样排，不会错。

后续要单独更新某张图片或者某个视频，不用重新刷整个Flash。用图片视频升级功能，选要替换的BIN文件，改一下编号就能升级。双击编号栏可以更改升级编号，对指定编号图片进行更新，注意编号不能大于已存在的文件数量。这个对3D打印机产品来说挺实用的，比如换了新UI主题，只更新变化的部分就行。

OTA也支持，通过串口发FD握手信息，再用F0推固件数据包。FD指令的固件内容分四种，0x01是程序，0x02是单个表情，0x03是全部表情加程序，0x04是全部表情。F0每包512字节，从包序号0开始推，芯片确认后再发下一包。3D打印机联网之后，有新UI可以直接推给用户。

还有一个FE指令可以查询单个表情包占用的空间大小，返回四个字节大端法。在规划Flash空间分配的时候用得上。

文件填充工具也提一下。如果你计划编号1到16放GIF，但实际只用了1到10，想把后面新增的GIF直接放在11到16上，可以用这个工具生成预估大小的BIN文件临时占位。后续更新时用图片视频升级功能替换就行，填充后的BIN文件不会失去原有的显示效果。

功耗管理

3D打印机不工作的时候，屏幕可以关掉省电。WT2606B有两种低功耗模式，关机模式小于5微安，待机模式小于100微安。待机模式下能直接接收指令快速进入工作状态，初始化默认就是待机。

实际用的时候，打印完成或者用户长时间没操作，MCU发D7关背光，然后让芯片进待机。下次有按键或者开始打印，发个指令就能唤醒，屏幕很快就能亮起来。对桌面级3D打印机来说，这个待机功耗基本可以忽略。

几个坑

**素材编号**。一定要规划好编号段。把图标和背景图混着编号，后面加新素材的时候位置全乱了，只能重新刷整个Flash。建议背景图从1开始编号，图标从某个大数开始，比如1000，动画从另一个段开始。这样后续扩展不会打架。

**动画文件顺序**。合成.wtui文件的时候，动图BIN文件必须放前面，按文件名排序。这个规格书里特意强调了，顺序不对升级会失败。

**D9图标数量**。最多49个图标加1个背景。如果界面元素超过49个，就要拆成多个页面或者合并一些图标。3D打印机的打印状态页信息比较多，设计界面的时候要算好图标数量，别到时候发现放不下。

**透传模式**。INT1脚低电平是透传模式，高电平才是控制模式。如果你的MCU上电默认输出低电平，芯片就一直在透传模式，发什么指令都没反应。初始化的时候先把INT1拉高，这个搞反了能调一天。

**Flash容量**。128Mbit是16MByte。看着不少，但如果存了很多高清动画和大量界面图，也会满。做素材的时候控制好图片分辨率和颜色深度，GIF动画帧数别太多。用FE指令查一下每个表情包的实际占用，心里有个数。

**透明处理**。图标转BIN文件的时候一定要选需要透明，不然叠在背景图上面会带一块白底。背景图选不透明就行。这个搞反了界面会很难看。

小结

WT2606B做3D打印机的彩屏交互方案，核心优势是MCU零负担。你不用在主控上跑复杂UI框架或者写一堆屏驱代码，串口发几条指令就完事。128Mbit的Flash够存大量UI素材，双串口设计让显示和语音可以并行，OTA支持后续UI迭代。QFN40的封装小，塞进现有控制板不费劲。

如果你正在做3D打印机的彩屏升级，或者新机器不想用主控直接驱屏，这颗芯片值得试一试。规格书V1.06版本的指令集已经很完善了，图片、视频、音频、二维码、PWM、OTA这些场景都覆盖了，基本不用写什么底层代码就能把UI跑起来。当然这颗芯片原厂也提供配套的UI设计，可以直接让原厂帮忙来完成这些配套的工作。