沈理嵌入式課設(shè)-圖像顯示系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘摘 要要LCD 顯示屏的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都取得了長足的發(fā)展，作為重要的現(xiàn)代信息發(fā)布媒體之一，LCD 顯示屏在證券交易、金融、交通、體育、廣告等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用?；赟TM32 的 LCD 顯示可以更好的滿足各種需求，也更便于操作和實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)是利用STM32 開發(fā)板配合 SD 卡實(shí)現(xiàn)將已存入 SD 卡中的圖片循環(huán)的顯示在 LCD 彩色顯示屏上。關(guān)鍵詞： STM32 LCD 液晶顯示屏 圖片顯示精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄1222223344591010111213精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1 引言隨著嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展

2、，人機(jī)交互界面也越來越顯示出它的重要性。本次課程設(shè)計(jì)主要以 TFTLCD 的 LCD 顯示模塊，完整的實(shí)現(xiàn)了圖片的循環(huán)顯示。TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器。其英文全稱為：Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display。TFT-LCD 與無源 TN-LCD、STN-LCD 的簡單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個(gè)象素上都設(shè)置有一個(gè)薄膜晶體管（TFT） ，可有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。目前，顯示技術(shù)和顯示工業(yè)的發(fā)展迅速。顯示技術(shù)是傳遞視覺的信息技術(shù)。液晶顯示器件 LCD 是當(dāng)今最有發(fā)展前途的一種

3、平板顯示器件，它具有很多獨(dú)到的優(yōu)異特性。它具有顯示信息多、易于多彩化、體積小、重量輕、功耗低、壽命長、價(jià)格低、無輻射、無污染、接口控制方便等優(yōu)點(diǎn)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2 總體設(shè)計(jì)2.1 圖片顯示的基本原理 JPEG 是最常用的圖像文件格式，由一個(gè)軟件開發(fā)聯(lián)合會(huì)組織制定，是一種有損壓縮格式，能夠?qū)D像壓縮在很小的儲(chǔ)存空間，圖像中重復(fù)或不重要的資料會(huì)被丟失，因此容易造成圖像數(shù)據(jù)的損傷。JPEG 格式壓縮的主要是高頻信息，對(duì)色彩的信息保留較好，適合應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)，可減少圖像的傳輸時(shí)間，可以支持 24bit 真彩色，也普遍應(yīng)用于需要連續(xù)色調(diào)的圖像。2.2 圖片顯示設(shè)計(jì)分析針對(duì)要實(shí)現(xiàn)

4、的功能，采用 STM32 開發(fā)板進(jìn)行設(shè)計(jì)，它是一款迷你型的開發(fā)板，小巧而不小氣，簡約而不簡單。這樣，既能做到經(jīng)濟(jì)合理又能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。具體要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)為：更新內(nèi)存卡，即圖片可進(jìn)行變換；定時(shí)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)下一幅圖片；可以通過按鍵快速跳到下一幅圖片；可以通過按鍵返回到上一幅圖片；初始狀態(tài)顯示本次課設(shè)的基本信息；可對(duì)顯示信息的漢字進(jìn)行自定義。2.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖STM322.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖存儲(chǔ)圖像SD 卡鍵盤按鍵LED 提示燈TFTLCD精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3 詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 硬件設(shè)計(jì)3.1.1 芯片介紹STM32 開發(fā)板主要采用 STM32F103RBT6 作為 MCU，ST

5、M32F103 的型號(hào)眾多，我們選擇這款的原因是看重其性價(jià)比，作為一款低端開發(fā)板，選擇 STM32F103RBT6是最佳的選擇。128K FLASH、20K SRAM、2 個(gè) SPI、3 個(gè)串口、1 個(gè) USB、1 個(gè)CAN、2 個(gè) 12 位的 ADC、RTC、51 個(gè)可用 IO 腳，這樣的配置無論放到哪里都是很不錯(cuò)的了，更重要的是其價(jià)格，不到 13 元的批量價(jià)，足以秒殺很多其他芯片了，所以我們選擇了它作為我們的主芯片。3.1.2 功能簡介開機(jī)的時(shí)候先檢測 SD 卡是否存在，然后初始化 FAT 文件系統(tǒng)，在這之后開始查找根目錄下的 PICTURE 文件夾，如果找到則顯示該文件夾下面的圖片，循環(huán)

6、顯示，通過按 KEY0 和 KEY1 可以快速瀏覽下一張和上一張。如果未找到圖片文件夾/圖片，則提示錯(cuò)誤。同樣我們也是用 LED0 來指示程序正在運(yùn)行。 所要用到的硬件資源如下： 1）STM32。 2）外部 LED0。 3）TFTLCD 液晶模塊。 4）KEY0，KEY1。 5）SD 卡。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.2 軟件設(shè)計(jì)解碼是通過 AI_LoadPicFile 函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，在該函數(shù)里面，會(huì)先判斷文件的類型，來調(diào)用不同的解碼函數(shù)，解碼 JPEG 由 Decode 實(shí)現(xiàn)，而解碼 BMP 則由 Bmp Decode函數(shù)實(shí)現(xiàn)。AI_LoadPicFile 函數(shù)會(huì)將圖片以合適

7、的大小顯示在液晶上（總是不會(huì)超過你給定的區(qū)域） ，對(duì)比輸入尺寸大的圖片，會(huì)自動(dòng)壓縮。解碼圖片完成后返回解碼是否成功的信息。保存 jpegdecode.c，并在工程中新建一個(gè) JPEG 的組，把 jpegdecode.c 加入該組下。 SysInfoGet 函數(shù)用于查找各種系統(tǒng)文件/文件夾以及自定義的文件/文件夾等。主要程序如下：int main(void)u8 i; u8 key; FileInfoStruct *FileInfo; u16 pic_cnt=0;u16 index=0; u16 time=0; Stm32_Clock_Init(9);delay_init(72);uart_in

8、it(72,9600); LCD_Init();KEY_Init();LED_Init();SPI_Flash_Init();if(Font_Init()POINT_COLOR=RED; LCD_ShowString(60,50,Mini STM32);LCD_ShowString(60,70,Font ERROR);while(1);POINT_COLOR=BLACK;Show_Str(60,50, 嵌入式課程設(shè)計(jì) ,16,0); Show_Str(50,70, 張政 張焱 劉佳萍 ,16,0);Show_Str(60,90, 圖片顯示系統(tǒng) ,16,0); Show_Str(60,110,

9、2015 年 7 月 9 日 ,16,0); SD_Initialize();while(FAT_Init() Show_Str(60,130,文件系統(tǒng)錯(cuò)誤!,16,0); i= SD_Initialize();if(i)Show_Str(60,150,SD 卡錯(cuò)誤!,16,0);delay_ms(500);精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)LCD_Fill(60,130,240,170,WHITE); delay_ms(500);LED0=!LED0; while(SysInfoGet(1) Show_Str(60,130,圖片文件夾未找到!,16,0); delay_ms(500)

10、; FAT_Init();SD_Initialize();LED0=!LED0;LCD_Fill(60,130,240,170,WHITE); delay_ms(500); Show_Str(60,130,開始顯示.,16,0); delay_ms(1000);Cur_Dir_Cluster=PICCLUSTER;while(1)pic_cnt=0; Get_File_Info(Cur_Dir_Cluster,FileInfo,T_JPEG|T_JPG|T_BMP,&pic_cnt);if(pic_cnt=0) LCD_Clear(WHITE); while(1) if(time%2=0)Sh

11、ow_Str(32,150,沒有圖片請(qǐng)先 COPY 圖片到 SD 卡的PICTURE 文件夾，然后重啟!,16,0); else LCD_Clear(WHITE);time+;delay_ms(300); FileInfo=&F_Info0;index=1;while(1) Get_File_Info(Cur_Dir_Cluster,FileInfo,T_JPEG|T_JPG|T_BMP,&index);LCD_Clear(WHITE); AI_LoadPicFile(FileInfo,0,0,240,320); POINT_COLOR=RED; Show_Str(0,0,FileInfo-F

12、_Name,16,1);while(1) key=KEY_Scan();if(key=1)break;else if(key=2) if(index1)index-=2;else index=pic_cnt-1;break; delay_ms(1);time+;if(time%100=0)LED0=!LED0;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)if(time3000)time=0;break;index+;if(indexpic_cnt)index=1; void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,const u8 *p) while(*p!=0) if(xMAX_

13、CHAR_POSX)x=0;y+=16; if(yMAX_CHAR_POSY)y=x=0;LCD_Clear(WHITE); LCD_ShowChar(x,y,*p,16,0); x+=8; p+; void Show_Str(u16 x,u16 y,u8*str,u8 size,u8 mode)u8 bHz=0; while(*str!=0) if(!bHz) if(*str0 x80)bHz=1; else if(x(LCD_W-size/2) y+=size； x=0; if(y(LCD_H-size)break; if(*str=13) y+=size；x=0; str+; else

14、LCD_ShowChar(x,y,*str,size,mode); str+; x+=size/2; else bHz=0; if(x(LCD_W-size) y+=size;x=0; if(y(LCD_H-size)break; Show_Font(x,y,str,size,mode); 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) str+=2; x+=size; 3.2.4 程序流程圖 Y N系統(tǒng)初始化插入 SD 卡結(jié)束否讀取數(shù)據(jù)在 LCD 上顯示圖片及信息跳到上一幅或下一幅圖片3s 后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到下一幅有鍵按下？開始圖 3.6 程序流程圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)4 實(shí)驗(yàn)結(jié)

15、果及分析4.1 硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.2 結(jié)果分析接通電源后，正確的讀取 SD 卡信息后，LCD 液晶顯示屏上顯示實(shí)驗(yàn)題目及制作成員等基本信息。隨后自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到圖片顯示模式。不對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行操作時(shí)，每 3 秒會(huì)跳轉(zhuǎn)到下一張圖片，顯示圖片及相應(yīng)的圖片信息，由于圖片的大小及像素不同，刷新顯示的速度也有所不同，圖片顯示完畢后會(huì)伴隨 LED 小燈閃爍。 當(dāng)按下 WK_UP 鍵，可顯示上一張圖片；按下 key1 鍵，顯示下一張圖片。按下 key0 可對(duì) SD 卡進(jìn)行更新。圖片設(shè)定為循環(huán)演示。若 SD 卡沒插入或內(nèi)容不識(shí)別，屏幕上會(huì)有無法讀取的提示。按復(fù)位鍵可重新演示。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5

16、結(jié)論本次基于 ARM 的漢字顯示系統(tǒng)耗時(shí)很久，最后做出的來的功能也是經(jīng)過反復(fù)多次調(diào)試才全部達(dá)標(biāo)，是一次很有意義的學(xué)習(xí)和動(dòng)手經(jīng)歷。從懵懂嵌入式到在 STM 開發(fā)板上成功編寫出相應(yīng)的程序，下載程序，調(diào)試成功的那一刻我們的喜悅，是無法用任何語言來加以形容的！本次課程設(shè)計(jì)很好的鍛煉了我們的動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力，使我加深了對(duì)嵌入式的認(rèn)識(shí)，并且熟悉了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，收獲豐碩。讓我們開闊了視野，同時(shí)也增長了見識(shí)，在課余時(shí)間發(fā)揮想象和積極思考，鍛煉了自己的思維能力。在修改程序等設(shè)計(jì)上我們大膽創(chuàng)新，敢于嘗試，并且積極搜查資料，認(rèn)真分析，選擇出最優(yōu)的程序組合，使整個(gè)系統(tǒng)能夠按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定運(yùn)行。通過本次課程設(shè)計(jì)我們的感受到看再多的課本可能效果也不如實(shí)際編程的學(xué)習(xí)效率高。調(diào)試程序比編程本身枯燥的多，但是在某種意義上更加重要。但是實(shí)際結(jié)果能不能達(dá)到還要看調(diào)試，要考慮算法邏輯、語法、內(nèi)存地址等諸多方面。這一點(diǎn)在對(duì)硬件編程上體現(xiàn)的尤為明顯。本實(shí)驗(yàn)最后完成了圖片顯示的諸多功能，但并沒有向其他領(lǐng)域拓展的功能，是比較遺憾的地方。希望在以后能得到很好的彌補(bǔ)！精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專