Вывод BMP‑изображений с SD‑карты на TFT LCD Shield 2.4″ для Arduino

Компоненты и материалы

О проекте

Это руководство — продолжение двух предыдущих уроков по TFT LCD Shield 2.4″ с Arduino UNO. Первый урок охватывал подключение и исправление сенсорного экрана (инвертированные оси), второй — рисование фигур и создание сенсорных кнопок. Сегодня речь пойдёт о чтении изображений с SD‑карты и их отображении на экране.

Подготовка SD‑карты

1. Отформатируйте SD‑карту в FAT32.
2. Перенесите изображения в формате BMP 24‑бит.
3. Разрешение изображений должно соответствовать ориентации экрана:
   • При setRotation(0) (стандартная ориентация) — 240×320 пикселей.
   • При setRotation(1) (поворот на 90°) — 320×240 пикселей.

Выберите удобный вариант: либо поворачивайте экран программно, либо поворачивайте изображения на компьютере. Запомните имена файлов (например, Img1.bmp), вставьте карту в шилд.

Библиотека

Использовалась библиотека SPFD5408_Adafruit_GFX и SPFD5408_Adafruit_TFTLCD. Если при запуске примеров появляется белый экран — попробуйте другую версию библиотеки, совместимую с вашим шилдом.

Коды

Два примера кода (в формате .ino) приведены ниже. Не забудьте заменить имена файлов на свои. Подробности смотрите в видео‑уроке.

Код 1: Последовательный показ изображений

/* This code is to use with 2.4" TFT LCD touch screen shield, it reads bmp images stored on SD card
 * and shows them on the screen
 * Refer to SurtrTech.com for more details */
#include <SPFD5408_Adafruit_GFX.h> // Core graphics library
#include <SPFD5408_Adafruit_TFTLCD.h> // Hardware-specific library
#include <SPI.h>
#include <SD.h>

#define LCD_CS A3
#define LCD_CD A2
#define LCD_WR A1
#define LCD_RD A0
#define SD_CS 10

Adafruit_TFTLCD tft(LCD_CS, LCD_CD, LCD_WR, LCD_RD, A4);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  tft.reset();
  uint16_t identifier = tft.readID();
  pinMode(10, OUTPUT);
  digitalWrite(10, HIGH);
  tft.begin(identifier);
  if (!SD.begin(SD_CS)) {
    progmemPrintln(PSTR("failed!"));
    return;
  }
}

void loop() {
  bmpDraw("Logo.bmp", 0, 0);
  delay(2000);
  bmpDraw("Img2.bmp", 0, 0);
  delay(2000);
  bmpDraw("Img3.bmp", 0, 0);
  delay(2000);
}

#define BUFFPIXEL 20

void bmpDraw(char *filename, int x, int y) {
  File bmpFile;
  int bmpWidth, bmpHeight;
  uint8_t bmpDepth;
  uint32_t bmpImageoffset;
  uint32_t rowSize;
  uint8_t sdbuffer[3*BUFFPIXEL];
  uint16_t lcdbuffer[BUFFPIXEL];
  uint8_t buffidx = sizeof(sdbuffer);
  boolean goodBmp = false;
  boolean flip = true;
  int w, h, row, col;
  uint8_t r, g, b;
  uint32_t pos = 0, startTime = millis();
  uint8_t lcdidx = 0;
  boolean first = true;

  if((x >= tft.width()) || (y >= tft.height())) return;

  Serial.println();
  progmemPrint(PSTR("Loading image '"));
  Serial.print(filename);
  Serial.println('\'');

  if ((bmpFile = SD.open(filename)) == NULL) {
    progmemPrintln(PSTR("File not found"));
    return;
  }

  if(read16(bmpFile) == 0x4D42) { // BMP signature
    progmemPrint(PSTR("File size: ")); Serial.println(read32(bmpFile));
    (void)read32(bmpFile);
    bmpImageoffset = read32(bmpFile);
    progmemPrint(PSTR("Image Offset: ")); Serial.println(bmpImageoffset, DEC);
    progmemPrint(PSTR("Header size: ")); Serial.println(read32(bmpFile));
    bmpWidth = read32(bmpFile);
    bmpHeight = read32(bmpFile);
    if(read16(bmpFile) == 1) {
      bmpDepth = read16(bmpFile);
      progmemPrint(PSTR("Bit Depth: ")); Serial.println(bmpDepth);
      if((bmpDepth == 24) && (read32(bmpFile) == 0)) {
        goodBmp = true;
        progmemPrint(PSTR("Image size: "));
        Serial.print(bmpWidth); Serial.print('x'); Serial.println(bmpHeight);
        rowSize = (bmpWidth * 3 + 3) & ~3;
        if(bmpHeight < 0) {
          bmpHeight = -bmpHeight;
          flip = false;
        }
        w = bmpWidth; h = bmpHeight;
        if((x+w-1) >= tft.width()) w = tft.width() - x;
        if((y+h-1) >= tft.height()) h = tft.height() - y;
        tft.setAddrWindow(x, y, x+w-1, y+h-1);
        for (row=0; row= sizeof(sdbuffer)) {
              if(lcdidx > 0) {
                tft.pushColors(lcdbuffer, lcdidx, first);
                lcdidx = 0;
                first = false;
              }
              bmpFile.read(sdbuffer, sizeof(sdbuffer));
              buffidx = 0;
            }
            b = sdbuffer[buffidx++];
            g = sdbuffer[buffidx++];
            r = sdbuffer[buffidx++];
            lcdbuffer[lcdidx++] = tft.color565(r,g,b);
          }
        }
        if(lcdidx > 0) {
          tft.pushColors(lcdbuffer, lcdidx, first);
        }
        progmemPrint(PSTR("Loaded in "));
        Serial.print(millis() - startTime);
        Serial.println(" ms");
      }
    }
  }
  bmpFile.close();
  if(!goodBmp) progmemPrintln(PSTR("BMP format not recognized."));
}

uint16_t read16(File f) {
  uint16_t result;
  ((uint8_t *)&result)[0] = f.read();
  ((uint8_t *)&result)[1] = f.read();
  return result;
}

uint32_t read32(File f) {
  uint32_t result;
  ((uint8_t *)&result)[0] = f.read();
  ((uint8_t *)&result)[1] = f.read();
  ((uint8_t *)&result)[2] = f.read();
  ((uint8_t *)&result)[3] = f.read();
  return result;
}

void progmemPrint(const char *str) {
  char c;
  while(c = pgm_read_byte(str++)) Serial.print(c);
}

void progmemPrintln(const char *str) {
  progmemPrint(str);
  Serial.println();
}

Код 2: Слайд‑шоу с управлением касанием

/* This code is meant for the 2.4" TFT LCD touch screen shield with UNO board
 * It creates a little slide show of images that changes depending on where you pressed on the screen
 * The images are read from SD card
 * Refer to SurtrTech.com for more details */
#include <SPFD5408_Adafruit_GFX.h>
#include <SPFD5408_Adafruit_TFTLCD.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <SPFD5408_TouchScreen.h>

#if defined(__SAM3X8E__)
#undef __FlashStringHelper::F(string_literal)
#define F(string_literal) string_literal
#endif

#define YP A3
#define XM A2
#define YM 9
#define XP 8

#define TS_MINX 176
#define TS_MINY 159
#define TS_MAXX 921
#define TS_MAXY 884
#define MINPRESSURE 10
#define MAXPRESSURE 1000

TouchScreen ts = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 300);

#define LCD_CS A3
#define LCD_CD A2
#define LCD_WR A1
#define LCD_RD A0
#define SD_CS 10

Adafruit_TFTLCD tft(LCD_CS, LCD_CD, LCD_WR, LCD_RD, A4);

char x[] = "x1.bmp";

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  tft.reset();
  uint16_t identifier = tft.readID();
  pinMode(10, OUTPUT);
  digitalWrite(10, HIGH);
  tft.begin(identifier);
  if (!SD.begin(SD_CS)) {
    progmemPrintln(PSTR("failed!"));
    return;
  }
  tft.setRotation(1);
  bmpDraw(x, 0, 0);
}

void loop() {
  if(x[1] < 49) x[1] = 49;
  if(x[1] > 52) x[1] = 52;

  TSPoint p = ts.getPoint();
  pinMode(XM, OUTPUT);
  pinMode(YP, OUTPUT);

  if (p.z > MINPRESSURE && p.z < MAXPRESSURE) {
    p.x = map(p.x, TS_MINX, TS_MAXX, 0, tft.width());
    p.y = map(p.y, TS_MINY, TS_MAXY, 0, tft.height());

    if(p.y > 0 && p.y < 100) {
      Serial.println("Left");
      x[1] = x[1] - 1;
      bmpDraw(x, 0, 0);
      delay(300);
    } else if(p.y > 200 && p.y < 320) {
      Serial.println("Right");
      x[1] = x[1] + 1;
      bmpDraw(x, 0, 0);
      delay(300);
    }
  }
}

// Функция bmpDraw идентична коду 1 (приведена выше для полноты)
#define BUFFPIXEL 20
void bmpDraw(char *filename, int x, int y) {
  // ... (тот же код отрисовки BMP)
}
// Вспомогательные функции read16, read32, progmemPrint, progmemPrintln — те же, что в коде 1

Схемы

Это шилд, схема простая: он просто надевается на Arduino UNO.