STM32LCD液晶屏显示二值图片

基本原理

这几天在学STM32，基于正点原子的开发板和视频教程，TFTLCD能显示字符和汉字，那么能不能显示图片，看看下文你就知道答案了。
其实显示字符和汉字是通过点阵的方式来实现的，显示图片也是一个道理，要将图片转成点阵。

将图片转成点阵

假设有这么一张图片

用MATLAB转换成二值图像
代码如下：

f=imread('索隆.jpg');
I=im2bw(f);
I=imresize(I, [480,800],'nearest');
I=rot90(I);
imshow(I)

我使用的是4.3寸的LCD显示屏(480×800)
第三行代码是将图片压缩为高480宽800的图像，刚好能填充满显示屏
第四行代码是将图片顺时针旋转90度，用竖屏显示图片

转换后的效果

打印点阵

其实二值图像就是0和1的矩阵，MDK只支持C语言的数据结构，所以还要将MATLAB的矩阵转成C语言数组，通过MATLAB写入文本文件，打开文本文件直接复制粘贴到C代码中实现

fid = fopen('ZL_Data.txt','wt'); 
matrix=I;
[m n]  =size (matrix) ;
fprintf(fid,'int DCTCOEF[%d] [%d]={\n',m,n) ;
for i=1 :m
	fprintf(fid,'{' );
	for j=1:n-1
      fprintf(fid,'%d,',matrix(i,j));
	end
    fprintf(fid,'%d}, \n',matrix(i,n));
end
fprintf(fid,'};');
fclose(fid) ;

要保证主函数代码的美观性，需要将这么大的数组在其他文件中定义
lcd.h中定义变量

extern u8 DCTCOEF[800] [480];

lcd.c中对变量进行赋值

u8 DCTCOEF[800] [480]=从文本文件中拷贝过来的数组;

最后在main.c文件中引入头文件lcd.h
虽然还没写画图函数，不过可以先编译看看有没有错

..\OBJ\LCD.axf: Error: L6406E: No space in execution regions with .ANY selec

有十几个类似这样的错误，仔细读发现是空间不足的问题，我用的是战舰开发板，只有512K的FLASH空间

这是代码的大小，已经超出了FLASH空间
思考了一会才想出答案，数组是用int类型定义的，也就是说每个元素都占16位，可实际上正真用到的只有最后一位（要么是0要么是1），C语言没有定义1位变量的语句。可以使用位运算将数组中16个元素分为一组用整形变量来表示，这么算下来原来800×480的数组可以压缩为800×30的数组。

数组压缩的操作在C语言中实现

#include 

int main()
{
	int DCTCOEF[800] [480]=从文本文件中拷贝过来的数组;
	FILE* pfile = fopen("16.txt", "w");
	int i,j,p,temp;
	for(i=0;i<800;i++)
	{
		fprintf(pfile,"{");
		for(j=0;j<30;j++)
		{
			temp=0;
			for(p=0;p<16;p++)
			{
				temp=temp|((DCTCOEF[i][j*16+p])<<p);
			}
			if(j==29)fprintf(pfile,"0x%X",temp);
			else fprintf(pfile,"0x%X,",temp);
		}
		fprintf(pfile,"},\n");
	}
	fclose(pfile);

以上代码还会生成一个文本文件"16.txt"，将之前在lcd.c和lcd.h中定义的变量替换为文件中的数据即可
看看压缩数据后的文件大小

比之前小了好多
在lcd.c中编写画图函数

void LCD_ShowPicture(u16 picture[][30])
{
	u16 m,n,p,temp;
	for(n=0;n<800;n++)
	{
		for(m=0;m<30;m++)
		{
			for(p=0;p<16;p++)
			{
				temp=picture[n][m]>>p;
				if(temp&0x01)
				{
					LCD_Fast_DrawPoint((m*16+p),n,BACK_COLOR);
				}
				else
				{
					LCD_Fast_DrawPoint((m*16+p),n,POINT_COLOR);
				}
			}
		}
	}
}

压缩数据做位运算时是左移读入，所以解压数据时是右移读出，这里一定不能弄错，不然图片显示会乱到让你怀疑人生。picture是lcd.c替换数据后重新给变量的命名。

最终结果

最后一步需要调整main.c文件中的代码

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"

 
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 ALIENTEK 战舰STM32F103开发板实验13
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 作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/
 	
 int main(void)
 {	 
	u8 lcd_id[12];			//存放LCD ID字符串
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
 	LED_Init();			     //LED端口初始化
	LCD_Init();
	sprintf((char*)lcd_id,"LCD ID:%04X",lcddev.id);//将LCD ID打印到lcd_id数组。	
	while(1)
	{
		LCD_ShowPicture(picture);
		LED0=!LED0;				   		 
		delay_ms(1000);	
	}
}

代码通过ST-Link烧写器写入开发板中就可以看到结果了

效果还不错，还原度还蛮高的，索大是真的帅