GUI Guiderを用いたGUI作成のはじめかた

GUI Guiderとは

GUI Guiderは、オープンソースのLVGLグラフィックス・ライブラリを使用し、高品質のGUIアプリケーションを迅速に開発できるGUI開発ツールです。GUI Guiderは、NXPが無償で提供しています。GUI Guiderは、ドラッグ・アンド・ドロップに対応したエディタを採用しているため、ウィジェット、アニメーション、スタイルなどの多くのLVGL機能をコーディングなしで、または最小限のコーディングでGUIを作成できます。

• [ NXP公式リンク ]GUI Guider

GUI Guiderのエディタ画面

ボタン・クリックだけでアプリケーションをシミュレーション環境で実行したり、ターゲット・プロジェクトをエクスポートしたりできます。GUI Guiderで作成したプロジェクトは、MCUXpressoまたはIAR Embedded WorkbenchなどのIDEにそのまま組み込むことができます。これにより、作成したGUIプロジェクトをIDEのユーザー・アプリケーション開発環境にシームレスに追加することが可能となり、ユーザーの開発プロセスをスピードアップします。

GUI Guiderは、MY NXPアカウントを登録済みのユーザーであれば無償でダウンロード可能です。GUI Guiderのプロジェクト・テンプレートは、NXPの汎用MCUとクロスオーバーMCUの評価ボード(EVK)向けが用意されています。プロジェクト・テンプレートは、家電操作を一元化できるホームアプライアンス端末など、様々なアプリケーションを模したサンプルプロジェクトが用意されています。 下記のEVK向けのプロジェクト・テンプレートを使用すれば、すぐにGUIアプリケーション開発に着手できます。

• MIMXRT1170-EVK/EVKB
• MIMXRT1060-EVK/EVKB/EVKC
• MIMXRT1050-EVKB
• MIMXRT1040-EVK
• MIMXRT1020-EVK
• MIMXRT1010-EVK
• FRDM-MCXN947
• MCX-N5XX-EVK

その他にも多くのEVK、ICに対応しています。詳細についてはGUI Guider公式ページの[対応製品]をご参照下さい。[全ての展開]チェックボックスをチェックすると、対応するIC一覧が表示されます。EVKは各製品ページでご確認ください。

• [ NXP公式リンク 対応製品 ]GUI Guider

GUI GuiderをインストールしてサンプルプロジェクトをEVKで実行する

本コラムではGUI Guiderを

• GUI Guiderのインストール
• サンプルプロジェクトをボードで実行
• 新規プロジェクトからGUIアプリケーションを作成してみる

の順で説明していきます。

また本記事では、MCUXpressoIDE等のIDEやSDKのインストール方法は説明していないため、必要な方は関連サイトで確認してください。

• 関連サイト

ツールバージョンおよびEVK

本記事で使用したツールのバージョンは以下の通りです。

• GUI Guider　1.8.1
• MCUXpresso IDE　v11.9.0
• MCUXpresso SDK for MIMXRT1170-EVKB　2.16.000
• LVGL　v8.3.10

本ドキュメントは下記のEVKを使用しています。

• MIMXRT1170-EVKB

MIMXRT1170-EVKB

• [ NXP公式リンク ]GUI Guider

GUI Guiderダウンロードするには、MY NXPにログインする必要があります。まだMY NXPに登録していない場合は、NXP公式サイトで登録してください。

• [ NXP公式リンク ]MY NXPの登録

GUI Guiderページの[ダウンロード]から、使用するOSに対応するインストーラーをダウンロードします。以下の図では、Windows用インストーラーを選択しています。

• [ NXP公式リンク ]GUI Guider

ダウンロードしたインストーラーを起動し、GUI Guiderをインストールしてください。

GUI Guiderでは、あらかじめ用意されたサンプルプロジェクトをインポートするだけで、簡単にGUI動作を確認できます。 ここでは、さきほどインストールしたGUI Guiderで、サンプルプロジェクトのインポートからEVKで実行するまでの手順を説明します。

1.GUI Guiderを起動し、[Create a new project]を選択します。

2.LVGLバージョンを選択します。

• LVGLはLight and Versatile Embedded Graphics Libraryの略称で、オープンソースのグラフィックライブラリです。GUI GuiderはLVGLのAPIを呼び出して描画を行います。詳細は下記ページをご参照下さい。

• [ NXP公式リンク ]LVGL Open-Source Graphics Library

LVGLのAPIはLVGLのWebサイトで公開されています。合わせてご参照下さい。

• [ NXP公式リンク ]LVGL

3.使用するEVKを選択します。

今回はMIMXRT1170-EVKBを使って説明します。実際に使用するお手元のEVKに合わせて選択して下さい。

4.インポートするサンプルプロジェクトを選択します。

タブでEmptyUI/Application/Widget/Local Projectsを切り替えることができます。

5.[Project Name]に任意のProject Nameを入力します。

6.使用する液晶パネルを選択します。

選択したEVKに対応した複数のプリセットされた液晶パネルから選択できます。

7.最後に[Create]ボタンをクリックして選択した条件でプロジェクトを作成します。

• Createボタンを押してプロジェクトを作成する際に、ネットワークからソースコードをダウンロードします。そのため、GUI Guiderを使用しているPCがインターネットに接続されている必要があります。もし社内ネットワークなどでセキュリティ設定などにより接続できない場合、プロジェクトの作成が失敗することがあります。そのような場合は、プロキシ設定などネットワーク接続環境を確認してください。

8.以下の画面になればインポートは完了です。

ここから実際にGUIを修正したり動作させたりすることができます。

次章ではシミュレーションを使用した動作確認を行います。実機で動作を確認したい場合は、EVKへ書き込んで動作確認をご参照ください。

8.以下の画面になればインポートは完了です。

ここから実際にGUIを修正したり動作させたりすることができます。

GUI Guiderでは、実際にICにプログラムを書き込むことなく、シミュレータでGUI動作を確認できます。 プロジェクトインポート後、またはUI作成完了後に下記操作を行います。

1.右上の[▶]ボタン(Generate Code & Build & Run)より、Simulatorの下の[C]を選択します。

2.コード出力とビルドが開始され、完了後に別ウィンドウでシミュレータが起動します。

シミュレータ上では画面のタッチ動作などの確認も行うことができます。

EVKへ書き込んで動作確認

GUI Guiderは、他のIDEを使用せずにGUI GuiderだけでEVKにソフトウェアを書き込み、GUIの動作確認ができます。以前のバージョンのGUI GuiderではMCUXpresso SDKにソースコードを取り込んでビルド、書き込みを行う必要がありましたが、バージョンアップによってGUI Guiderでビルドと書き込みも可能になりました。

1.GUI Guiderでプロジェクトインポート後またはUI作成完了後に、EVK（今回はMIMXRT1170-EVKB）とPCをUSBケーブルで接続して、EVKに電源を入れます。

2.画面右上の[▶]ボタンから[Target]で [MCUXpresso]を選択します。

3.プロジェクトのビルドからEVKへのプログラム書き込みまでが自動で実行されます。

4.書き込み完了後、EVKは自動で書き込んだプロジェクトで起動します。

GUI GuiderでEmptyUIテンプレート上にbutton widgetを配置し、Buttonをクリックしたときの動作を割り当て、動作させるまでの手順を説明します。

EmptyUIテンプレートからGUI作成例

1.「サンプルプロジェクトのインポート」で説明した手順でプロジェクト・テンプレート選択画面まで進みます。

2.[EmptyUI]を選択します。何も配置されていない空の状態となります。 ここから部品を配置してUIを作成していきます。

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3.部品配置はフィールド左上アイコンから行います。

ここではボタンを2つ配置します。
配置した部品は左側ペインのWidgetsに表示されます。

4.[Label]ボタンからはテキストボックスを配置できます。

テキストの内容やサイズなどは右側ペインの[Font]から変更できます。

5.部品を右クリックしてEventを選択すると下側ペインにイベント設定画面が表示されます。

配置直後のボタンにはイベントは割り当てられていません。

6.実際にボタンにイベントを割り当ててみましょう。

Eventの[＋]ボタンからイベントを設定できます。
まずはイベント発生のトリガーを設定します。 ボタンを押したときのイベントを設定するため、[Clicked]を選択し、[Confirm]で決定します。

7.イベント発生トリガーとして[Clicked]を選択したら、イベントを行う対象を選択します。

今回はLabelの内容を変更したいため、[＋]ボタンから、対象として[label_1]を選択します。

8.イベントの対象を設定できたため、次はイベントの内容を選択します。

フォントが変わる、座標が変わる、背景色が変わる、など様々なイベントを設定できます。今回はテキストの内容を変更するため、[＋]ボタンから[Text]を選択します。

9.イベント欄にテキスト内容変更のためのボックスが作成されます。

ここでは変更内容として「BUTTON1」を入力しました。
これで、上ボタンを、押したときに、label_1の内容が、「BUTTON1」に変更される、イベントが完成しました。

10.同じように下ボタンに対して、押したときにlabel_1の内容が「BUTTON2」に変更されるようイベントを設定します。

11.シミュレータで動作を確認します。

上側のボタン(btn_1)を押すとテキストがBUTTON1に、
下側のボタン(btn_2)を押すとテキストがBUTTON2に変化することが確認できます。

このようにして、ボタン、画像、テキスト、背景などに対して様々なイベントを設定することで、リッチなUIを作成することができます。

MCUXpressoへのプロジェクトインポート

GUI GUI Guiderで作成したプロジェクトのソースコードは、GUI Guider内では直接修正することはできません。GUI Guiderで作成したプロジェクトをMCUXpressoにインポートすれば、MCUXpressoでソースコードの修正ができるようになります。GUI GuiderでMCUXpresso/IAR/Keil各IDE向けにプロジェクトをエクスポートし、IDEでこれをインポートすることで、使い慣れたIDE上でGUI画面を使ったアプリケーションの開発を進めることができます。

ここでは、MCUXpressoへのプロジェクトインポート方法について説明します。

1.まず、作成したプロジェクト上で右上の[GenerateCode]アイコンから[C]を選択し、ソースコードを出力します。

2.[Build]アイコンから[MCUXpresso]を選択し、一度GUI Guider上でビルドを行います。

これでGUI Guider側でのエクスポート作業が完了します。

3.GUI Guiderで作成したプロジェクトのディレクトリを確認します。

デフォルトでは C:\nxp\GUI-Guider-Projects にプロジェクトが作成されます。

4.MCUXpressoの左下ペイン[Import project(s) from file system]を選択します。

5.[Project directory(unpacked)]の[Browse]を選択し、先程確認したGUI Guider作成プロジェクトのディレクトリを指定し、[Next]を選択します。

6.ディレクトリ内のプロジェクトが認識され、チェックボックスにチェックがついていることを確認して[Finish]を選択します。

7.これでプロジェクトのインポートが完了します。

以降はMCUXpresso上でソースコードの参照、変更、ビルド、書き込み等の作業を行うことができます。

GUIの例

ここまでは、GUI Guiderを使用してリッチなGUIを作成できることを説明してきました。
ここでは、GUI Guiderで作成できるGUIの例を紹介します。

• タブ切り替え表示

Tabview機能を使えば、タブ切り替え表示のGUIを作成できます。

• 複数のアクションを実行

クリックされた時のアクションの対象を、ボタン自身と別のコンポーネントに割り当てることで、ワンクリックで複数のアクションを実行できます。

• 表示/非表示の切り替え

対象に対するアクションとして[isVisible]を設定することで、スライドボタンのON/OFFで対象の表示/非表示の切り替えできます。

このように、配置できるオブジェクトやアクションの対象、アクションの内容は多種にわたります。これらを使いこなすことで、よりリッチなGUIを作成することができます。それぞれのパーツの機能については公式サイトのドキュメント、LVGL Webページをご確認ください。

おわりに

本コラムでは、GUI Guiderの使い方を説明しました。GUIの開発では、複数のコンポーネントを組み合わせてうまく動かす必要があるため、開発のハードルが高くなりがちですが、GUI Guiderを使えばリッチなGUIを無償で簡単に作成できます。詳細な使い方は、関連リンクにありますGUI Guider公式サイトのユーザーマニュアルや、LVGL公式サイトをご覧ください。

関連情報

• NXP公式リンク：GUI Guider
• NXP公式リンク：i.MX RT1170 Evaluation Kit
• LVGL v8.3 API紹介サイト
• MCUXpressoスイートのソフトウェアおよびツール