基于STM32的图像显示系统

沈阳理工大学课程设计报告I摘要本文介绍了基于STM32的图片显示系统设计。现如今LCD显示屏的技术和产业都取得了长足的发展，作为重要的现代信息发布媒体之一，LCD显示屏在证券交易、金融、交通、体育、广告等领域被广泛的应用。基于STM32的LCD显示可以更好的满足各种需求，也更便于操作和实现。通电后，复位到初始化状态可显示本次课程设计题目及成员等基本信息，可人为操作对显示信息的汉字进行自定义大小颜色及字体等等；把要显示的图片考入内存卡里，更新内存卡，即图片可进行变换；自定义定时跳转下一幅图片，也可以通过按键快速跳到下一幅图片，或返回上一张图片。利用TFT-LCD液晶显示屏显示的图片清晰、分辨率高，显示图片的效果极好。关键词：STM32;LCD显示屏;图片显示沈阳理工大学课程设计报告II目录1引言.......................................................................................................错误!未定义书签。2总体设计...............................................................................................错误!未定义书签。2.1图片显示的基本原理..................................................................................................22.2图片显示设计分析......................................................................................................22.3系统的结构框图..........................................................................................................33详细设计...............................................................................................错误!未定义书签。3.1硬件设计.......................................................................................错误!未定义书签。3.1.1ALIENTEKMiniSTM32开发板简介.....................................错误!未定义书签。3.1.2功能简介.............................................................................错误!未定义书签。3.2软件设计....................................................................................................................73.2.1主函数部分........................................................................................................83.2.2硬件部分程序....................................................................................................93.2.3识别图片..........................................................................................................113.2.4FAT系统............................................................................................................143.2.5程序流程图......................................................................................................154实验结果及分析................................................................................................................164.1硬件实验结果..........................................................................................................164.2结果分析.....................................................................................错误!未定义书签。5结论....................................................................................................................................17参考文献..................................................................................................................................18沈阳理工大学课程设计报告11引言进入新世纪LCD显示屏的技术和产业都取得了长足的发展，作为重要的现代信息发布媒体之一，LCD显示屏在证券交易、金融、交通、体育、广告等领域被广泛的应用。伴随社会信息化进程的推进，LCD显示屏技术也在不断的推陈出新，应用领域愈加广阔。基于STM32的LCD显示可以更好的满足各种需求，也更便于操作和实现。现基于STM32在液晶显示屏幕上显示文本及图形。目前，显示技术和显示工业的发展迅速。显示技术是传递视觉的信息技术。液晶显示器件LCD是当今最有发展前途的一种平板显示器件，它具有很多独到的优异特性。它具有显示信息多、易于多彩化、体积小、重量轻、功耗低、寿命长、价格低、无辐射、无污染、接口控制方便等优点。BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别。沈阳理工大学课程设计报告22总体设计2.1图片显示的基本原理BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit、16bit、24bit及32bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。JPEG是最常用的图像文件格式，由一个软件开发联合会组织制定，是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间，图像中重复或不重要的资料会被丢失，因此容易造成图像数据的损伤。尤其是使用过高的压缩比例，将使最终解压缩后恢复的图像质量明显降低，如果追求高品质图像，不宜采用过高压缩比例。但是JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比率通常在10：1到40：1之间，压缩比越大，品质就越低；相反地，压缩比越小，品质就越好。当然也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，适合应用于互联网，可减少图像的传输时间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。2.2图片显示设计分析在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。该程序将实现浏览PICTURE文件夹下的所有图片及其名字，配合SD卡能够实现顺序显示出每一副图片，并每隔3s左右切换一幅图片。具体要实现的目标有：更新内存卡，即图片可进行变换；定时自动跳转下一幅图片；可以通过按键快速跳到下一幅图片；可以通过按键返回到上一幅图片；初始状态显示本次课设的基本信息；可对显示信息的汉字进行自定义。沈阳理工大学课程设计报告32.3系统的结构框图STM322.1系统结构框图存储图像SD卡键盘按键LED提示灯TFTLCD沈阳理工大学课程设计报告43详细设计3.1硬件设计3.1.1ALIENTEKMiniSTM32开发板简介ALIENTEKMiniSTM32开发板是一款迷你型的开发板，小巧而不小气，简约而不简单。它的外观尺寸只有8cm*10cm大小，板子的设计充分考虑了成本与功能这两个矛盾面，再结合实际使用的经验及STM32的特点，可有可无的选择性价比最高的留下，最终确定了这样的设计。其资源丰富，设计灵活。特点包括：1）小巧。整个板子尺寸为8cm*10cm*2cm。2）灵活。板上除晶振外的所有的IO口全部引出，特别还有GPIOA和GPIOB的IO口是按顺序引出的，可以极大的方便大家扩展及使用，另外板载独特的一键下载功能，避免了频繁设置B0、B1带来的麻烦，直接在电脑上一键下载。3）资源丰富。板载十多种外设及接口，可以充分挖掘STM32的潜质。4）质量过硬。沉金PCB+全新优质元器件+定制全铜镀金排针/排座+电源TVS保护，坚若磐石。3.1.2功能简介开机的时候先检测SD卡是否存在，然后初始化FAT文件系统，在这之后开始查找根目录下的PICTURE文件夹，如果找到则显示该文件夹下面的图片，循环显示，通过按KEY0和KEY1可以快速浏览下一张和上一张。如果未找到图片文件夹/图片，则提示错误。同样我们也是用LED0来指示程序正在运行。所要用到的硬件资源如下：1）STM32。2）外部LED0。3）TFTLCD液晶模块。4）KEY0，KEY1。5）SD卡。沈阳理工大学课程设计报告51、STM32的简单介绍图3.1STM32原理图选择STM32F103RBT6作为MCU，原因是其性价比高，128KFLASH、20KSRAM、2个SPI、3个串口、1个USB、1个CAN、2个12位的ADC、RTC、51个可用IO脚…，所以我们选择了它作为我们的主芯片。2、外部LED0图3.2外部LED0原理图沈阳理工大学课程设计报告6其中PWR是系统电源指示灯，为蓝色。LED0和LED1分别接在PA8和PD2上，PA8还可以通过TIM1的通道1的PWM输出来控制DS0的亮度。3、TFTLCD液晶模块图3.3TFTLCD液晶显示原理图TFT_LCD是一个通用的液晶模块接口。OLED是一个给OLED显示模块供电的接口，它和TFT_LCD拼接在一起。当使用2.4’/2.8’的LCD时，我们接到TFT_LCD上就可以了，而当我们使用ALIENTEK的OLED模块时，则接OLED排阵做电源，同时会连接到TFT_LCD上的