Arduino使用KMR-1.8 SPI（TFT显示屏）的方法

风筝 · 发表于 2020-2-4 22:09:16

最近，我产生了一个想法：制作数码相框，其中一种是从SD卡加载图像并显示每个图像一段时间。我记得有一个小型TFT显示屏KMR-1.8 SPI，该显示器可以与Arduino Uno一起使用。当我深入了解KMR-1.8 SPI时，意识到它也具有内置的SD卡读取器。此外，我找到了内置SD卡读卡器的即用型库，并在TFT显示屏上显示了图像。由于这些原因，我认为制作这样的数码相框非常容易。

当我开始实施第一行代码并将Arduino Uno连接到KMR-1.8 SPI时，遇到了两个主要问题。首先，图像文件的颜色与KMR-1.8显示的颜色不匹配。其次，大约5分钟后，第一批原型机会停止工作。该应用程序开始崩溃，并永久显示相同的图像，而不是在选定的时间后显示下一个图像。

我在互联网上进行了一些研究，发现很多人遇到了类似的问题。第二个问题似乎是由于代码中的某些内存泄漏引起的。因此，我想分享自己的工作方式。

所需的材料清单：

– Arduino Uno开发板

– 跳线

– 面包板

– KMR-1.8 SPI TFT显示屏（宽160像素，高128像素）

– SD卡适配器

重要的提示：

不同制造商的各种版本的所谓的“ 1.8 TFT显示屏”都不大一样。并非全部都是100％兼容的。因此，如果您拥有TFT显示屏并且想使用本文来使其正常工作，请检查您的TFT显示屏是否确实与本文中使用的版本匹配：

接线方式：

为了使其工作，您需要在Arduino和TFT显示屏之间连接许多导线。我使用fritzing制作了一个显示所有接线的示意图：

Arduino的5V引脚连接到VCC引脚以及LED +引脚。 Arduino的GND引脚连接到TFT显示屏的GND和LED-。 Arduino的13号数字引脚也连接到两个引脚（SCK和SCL）。接下来，是连接完成的图片：

源代码

源代码依赖于三个头文件（和库）：SPI.h（链接）、SD.h（链接）和TFT.h（链接）。在使用代码之前，请确保所有组件均已正确安装（在Arduino IDE中：工具->管理库…）。

不使用TFT库的默认初始化方法（“ TFTscreen.begin();”），解决了第一个问题。我发现了一个名为“ initR”的函数，该函数具有一个参数，可以执行特定芯片的初始化。本文使用的参数值是“ INITR_BLACKTAB”，然后可以正确显示颜色。另外，为了符合默认的初始化方法，我使用参数值“ 1”调用setRotation方法。最后，用于设置TFT库对象的代码如下所示：

// ...
TFTscreen.initR(INITR_BLACKTAB);
TFTscreen.setRotation(1);
// ...

复制代码

通过避免任何可能的内存泄漏来解决第二个问题，即在每一位内存不再需要后立即释放。因此，您会发现很多“关闭”方法调用以及一些奇怪的字符串处理。当我编写代码时，以为可以精简一些代码。但是，内存泄漏问题又回来了。因此，该代码可能看起来很奇怪，但它可以工作。

以下是完整的源代码：

#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <TFT.h>
#define PIN_SD_CS 4
#define PIN_TFT_CS 10
#define PIN_DC 9
#define PIN_RST 8
#define DELAY_IMAGE_SWAP 60000 // each image is shown for 60 seconds
TFT TFTscreen = TFT(PIN_TFT_CS, PIN_DC, PIN_RST);
void setup() {
// initialize default serial connection to send debug information
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
// wait until default serial connection is fully set up
}
//The following two lines replace "TFTscreen.begin();" => avoids that red and blue (?) are swapped/interchanged
TFTscreen.initR(INITR_BLACKTAB);
TFTscreen.setRotation(1);
TFTscreen.background(255, 255, 255); // prints black screen to TFT display
init_SD(); // function call that initializes SD card
}
void init_SD() {
// try to init SD card
Serial.print(F("SD card init..."));
if (!SD.begin(PIN_SD_CS)) {
Serial.println(F("ERROR")); // failed
return;
}
Serial.println(F("SUCCESS")); // ok
}
void loop() {
File dir = SD.open("/"); // open root path on SD card
File entry;
char name[16];
bool worked_once = false;
while (entry = dir.openNextFile()) { // iteratively opens all files on SD card.
Serial.print(F("Opened File: "));
Serial.println(entry.name());
strcpy(name, entry.name()); // file name is copied to variable "name"
entry.close(); // After copying the name, we do not need the entry anymore and, therefore, close it.
int filename_len = strlen(name);
if ((filename_len >= 4 && strcmp(name + filename_len - 4, ".BMP") == 0)) { // check if the current filename ends with ".BMP". If so, we might have an image.
PImage image = TFTscreen.loadImage(name); // loads the file from the SD card
if (image.isValid()) { // If the loaded image is valid, we can display it on the TFT.
Serial.println(F("Image is valid... drawing image."));
TFTscreen.image(image, 0, 0); // this function call displays the image on the TFT.
worked_once = true; // we set this variable to true, in order to indicate that at least one image could be displayed
delay(DELAY_IMAGE_SWAP);
} else {
Serial.println(F("Image is not valid... image is not drawn."));
}
image.close(); // image is closed as we do not need it anymore.
} else {
Serial.println(F("Filename does not end with BMP!"));
}
}
dir.close(); // directory is closed
if (worked_once == false) { // if not a single image could be shown, we reconnect to the SD card reader.
Serial.println(F("Warning: Printing an image did not work once! Trying to reinitalize SD card reader."));
SD.end();
init_SD();
}
}

复制代码

该代码在SD卡上查找图像文件（* .BMP），并显示每个图像60秒钟。您可以通过将“ DELAY_IMAGE_SWAP”设置为新值来更改显示时间。

重要说明：SD卡上的图像文件必须作为BMP存储，分辨率为160×128像素（宽x高）。此外，必须避免使用长文件名和特殊字符。

如果一切都正确完成，则基于Arduino的“数码相框”应该可以正确显示图片。以下是一个示例图片：

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