概述

Arduino的Adafruit_GFX庫(kù)為我們所有的LCD和OLED顯示屏提供了通用語(yǔ)法和圖形功能集。這使得Arduino示例程序可以很容易地在不同類(lèi)型的顯示屏之間進(jìn)行調(diào)整，并且任何新特性、性能改進(jìn)和錯(cuò)誤修復(fù)都將立即應(yīng)用于我們提供的完整的彩色顯示。

Adafruit_GFX庫(kù)可以使用Arduino庫(kù)管理器安裝……這是首選的方式。在Arduino IDE“工具”菜單中，選擇“管理庫(kù)…”

在搜索欄中輸入“gfx”可以快速找到它:

在這里，也要搜索并安裝Adafruit_BusIO庫(kù)(或者…新的Arduino IDE版本自動(dòng)安裝這個(gè)依賴(lài)項(xiàng))。

Adafruit_GFX庫(kù)總是與每個(gè)特定顯示驅(qū)動(dòng)類(lèi)型的附加庫(kù)一起工作——例如，ST7735 1.8英寸的彩色LCD需要安裝Adafruit_GFX、Adafruit_BusIO和Adafruit_ST7735庫(kù)。目前支持下面這些庫(kù)：

• RGBmatrixPanel, for our 16x32 and 32x32 RGB LED 矩陣面板。
• Adafruit_TFTLCD, for our 2.8" Arduino的觸屏盾板和TFT觸摸屏。
• Adafruit_HX8340B, for our 2.2" TFT 帶microSD存儲(chǔ)卡的顯示屏。
• Adafruit_ST7735, for our 2.2" TFT 帶microSD存儲(chǔ)卡的顯示屏。
• Adafruit_PCD8544, for the Nokia 5110/3310 單色LCD
• Adafruit-Graphic-VFD-Display-庫(kù), for our 128x64 圖形VFD（真空熒光顯示器）。

Adafruit-SSD1331-OLED-Driver-Library 兼容arduino的0.96" 16位彩色OLED w/帶microSD卡槽。

• Adafruit_SSD1306，用于單色128x64 和128x32 OLED顯示屏。

這些庫(kù)是為Arduino用c++編寫(xiě)的，但是可以通過(guò)重寫(xiě)底層pin訪問(wèn)功能輕松地移植到任何微控制器。

坐標(biāo)系和單位

像素—圖像元素，組成數(shù)字圖像的塊——通過(guò)它們的水平(X)和垂直(Y)坐標(biāo)進(jìn)行定位。坐標(biāo)系將原點(diǎn)(0,0)放在左上角，正X向右遞增，正Y向下遞增。這與數(shù)學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)是顛倒的，但在許多計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)中已經(jīng)建立了實(shí)踐(追溯到光柵掃描CRT圖形的時(shí)代，它自上而下地工作)。要使用高大的“縱向”布局而不是寬的“橫向”格式，或者如果物理安裝方向限制了附件中顯示的方向，也可以應(yīng)用四個(gè)旋轉(zhuǎn)設(shè)置中的一個(gè)，即顯示的哪個(gè)角代表左上角。

同樣與數(shù)學(xué)笛卡爾坐標(biāo)系不同的是，這里的點(diǎn)有維數(shù)——它們的寬和高總是一個(gè)完整的整數(shù)像素。

坐標(biāo)總是用像素單位表示；沒(méi)有像毫米或英寸這樣的現(xiàn)實(shí)測(cè)量的隱含比例，顯示圖形的大小將是特定顯示的點(diǎn)間距或像素密度的函數(shù)。如果你的目標(biāo)是真實(shí)的維度，你需要縮放你的坐標(biāo)來(lái)適應(yīng)。點(diǎn)間距通常可以在顯示屏的數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到，或者通過(guò)測(cè)量屏幕寬度并將像素?cái)?shù)除以這個(gè)測(cè)量值。

對(duì)于彩色顯示器，顏色表示為無(wú)符號(hào)的16位值。 某些顯示器實(shí)際上可能比這更多或更少，但是該庫(kù)以16位值運(yùn)行……這些對(duì)于Arduino來(lái)說(shuō)很容易使用，同時(shí)還為所有不同的顯示器提供一致的數(shù)據(jù)類(lèi)型。 紅色，綠色和藍(lán)色等原色分量全部“打包”成單個(gè)16位變量，其中最高有效5位傳達(dá)紅色，中間6位傳達(dá)綠色，最低5位傳達(dá)藍(lán)色。 多余的部分分配給綠色，因?yàn)槲覀兊难劬?duì)綠光最敏感。 科學(xué)！

對(duì)于最常見(jiàn)的主色和副色，我們有這個(gè)有用的列表，可以包含在自己的代碼中。當(dāng)然，你可以從65,536種不同的顏色中選擇任意一種，但下面的基本列表開(kāi)始可能是最簡(jiǎn)單的:

// Color definitions #define BLACK 0x0000 #define BLUE 0x001F #define RED 0xF800 #define GREEN 0x07E0 #define CYAN 0x07FF #define MAGENTA 0xF81F #define YELLOW 0xFFE0 #define WHITE 0xFFFF

對(duì)于單色顯示，顏色總是簡(jiǎn)單地指定為1 (set)或0 (clear)。set/clear的語(yǔ)義是特定于顯示類(lèi)型的:像發(fā)光的OLED顯示，“set”像素是發(fā)光的，而反光的LCD顯示，“set”像素通常是暗的。可能會(huì)有例外，但通常您可以期望0 (clear)表示新初始化的顯示的默認(rèn)背景狀態(tài)，無(wú)論結(jié)果如何。

基本圖形

每個(gè)用于特定顯示屏的顯示庫(kù)都有自己的構(gòu)造函數(shù)和初始化函數(shù)。這些在每個(gè)顯示屏類(lèi)型的單獨(dú)教程中都有記錄，或者通常在特定的庫(kù)頭文件中有說(shuō)明。本教程的其余部分將介紹與顯示類(lèi)型無(wú)關(guān)的通用圖形函數(shù)。

下面的函數(shù)描述只是原型—假設(shè)顯示對(duì)象是由特定于設(shè)備的庫(kù)根據(jù)需要聲明和初始化的。查看每個(gè)庫(kù)的示例代碼，了解它的實(shí)際使用情況。例如，在我們顯示print(1234.56)的地方，你的實(shí)際代碼會(huì)把對(duì)象名稱(chēng)放在這之前，例如，它可能會(huì)讀做screen.print(1234.56)(如果你已經(jīng)聲明了顯示對(duì)象的名稱(chēng)為：screen)。

• 繪制像素(點(diǎn))

首先是最基本的像素推送器。你可以調(diào)用它，并指定參數(shù)：X Y坐標(biāo)和一種顏色，它會(huì)在屏幕上生成一個(gè)點(diǎn):

void drawPixel(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color);

• 繪制線(xiàn)

你也可以畫(huà)一條線(xiàn)，指定起點(diǎn)和終點(diǎn)和顏色:

void drawLine(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t color);

對(duì)于水平或垂直的線(xiàn)，有優(yōu)化的線(xiàn)繪制功能，避免角計(jì)算:

void drawFastVLine(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t length, uint16_t color); void drawFastHLine(uint8_t x0, uint8_t y0, uint8_t length, uint16_t color);

• 繪制矩形

接下來(lái)，使用以下程序可以繪制和填充矩形和正方形。每個(gè)都可以輸入矩形左上角的X、Y對(duì)、寬度和高度(以像素為單位)以及顏色。drawRect()只渲染矩形的框架(輪廓)-內(nèi)部不受影響-而fillRect()用給定的顏色填充整個(gè)區(qū)域:

void drawRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_t color); void fillRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_t color);

要?jiǎng)?chuàng)建具有對(duì)比輪廓的實(shí)線(xiàn)矩形，首先使用fillRect()，然后在其上使用drawRect()。

• 繪制圓

同樣，對(duì)于圓圈，你可以畫(huà)邊框和填充。每個(gè)函數(shù)輸入一個(gè)X, Y對(duì)作為中心點(diǎn)，半徑（以像素為單位）和顏色:

void drawCircle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t r, uint16_t color); void fillCircle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t r, uint16_t color);

• 繪制圓角矩形

對(duì)于圓角矩形，繪制和填充功能都是可用的。每個(gè)矩形都以X、Y、寬度和高度(就像普通矩形一樣)開(kāi)始，然后是角半徑(以像素為單位)，最后是顏色值:

void drawRoundRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_t radius, uint16_t color); void fillRoundRect(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t w, uint16_t h, uint16_t radius, uint16_t color);

這里還有一個(gè)額外的小技巧:因?yàn)楫?huà)圓函數(shù)總是相對(duì)于一個(gè)中心點(diǎn)像素繪制的，所以最終的圓直徑將總是一個(gè)奇數(shù)像素。如果需要一個(gè)均勻大小的圓(這將在像素之間放置中心點(diǎn))，可以使用一個(gè)圓角矩形函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn):傳遞相同的寬度和高度(均為偶數(shù))，以及剛好為該值一半的角半徑。

• 繪制三角形

對(duì)于三角形，同樣有繪制和填充函數(shù)。每個(gè)函數(shù)都需要七個(gè)參數(shù):定義三角形的三個(gè)角點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)，然后是顏色:

void drawTriangle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2, uint16_t color); void fillTriangle(uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2, uint16_t color);

• 輸出字符和文本

輸出文本有兩個(gè)基本的字符串繪制過(guò)程。第一個(gè)只是針對(duì)一個(gè)字符。你可以把這個(gè)字符放在任何位置并使用任意顏色。只有一種字體(為了節(jié)省空間)，它應(yīng)該是5x8像素，但是可以傳遞一個(gè)可選的大小參數(shù)，根據(jù)這個(gè)因素來(lái)縮放字體(例如size=2將渲染文本為每個(gè)字符10x16像素)。它是一個(gè)小塊狀，但只有一個(gè)字體有助于保持程序代碼的占用空間。

void drawChar(uint16_t x, uint16_t y, char c, uint16_t color, uint16_t bg, uint8_t size);

文本非常靈活，但操作方式略有不同。文本大小、顏色和位置不是一個(gè)過(guò)程，而是在單獨(dú)的函數(shù)中設(shè)置的，然后使用print()函數(shù)——這樣做很簡(jiǎn)單，并且提供了我們非常熟悉的Serial.print()函數(shù)的所有字符串和數(shù)字格式化功能!

void setCursor(uint16_t x0, uint16_t y0); void setTextColor(uint16_t color); void setTextColor(uint16_t color, uint16_t backgroundcolor); void setTextSize(uint8_t size); void setTextWrap(boolean w);

從setCursor（x，y）開(kāi)始，它將把文本的左上角放在您需要的任何位置。 最初將其設(shè)置為（0,0）（屏幕的左上角）。 然后使用setTextColor（color）設(shè)置文本顏色-默認(rèn)情況下為白色。 文本通常以“清晰”的形式繪制-每個(gè)字符的開(kāi)放部分均顯示原始背景內(nèi)容，但是如果您希望文本遮擋下面的內(nèi)容，則可以將背景色指定為可選的第二個(gè)參數(shù)tosetTextColor（）。 最后，setTextSize（size）將文本的比例乘以給定的整數(shù)因子。 在下面，您可以看到1（默認(rèn)），2和3的比例尺。在較大的尺寸下，它看起來(lái)像塊狀的，因?yàn)槲覀儍H以單一的簡(jiǎn)單字體提供了該庫(kù)，以節(jié)省空間。

！注意，自定義字體不支持文本背景色。對(duì)于這些，您需要確定文本范圍，并在繪制文本之前顯式地繪制一個(gè)填充矩形。

在設(shè)置好所有內(nèi)容之后，您可以使用print()或println()—就像您使用串行打印一樣!例如，要打印一個(gè)字符串，使用print(“Hello world”)—這是上面圖像的第一行。還可以對(duì)數(shù)字和變量使用print()—上面的第二行是print(1234.56)的輸出，第三行是print(0xDEADBEEF, HEX)。

默認(rèn)情況下，超出一行的長(zhǎng)文本被設(shè)置為自動(dòng)“換行”到最左邊的列。要取消此行為(這樣文本就會(huì)從顯示屏的右側(cè)運(yùn)行——這對(duì)于滾動(dòng)字幕效果很有用)，請(qǐng)使用setTextWrap(false)。使用setTextWrap(true)恢復(fù)正常的“換行”行為。

請(qǐng)參閱“使用字體”頁(yè)面，了解最新GFX庫(kù)中的附加文本特性。

• 顯示位圖

你可以繪制小的單色(單色)位圖，適合精靈和其他迷你動(dòng)畫(huà)或圖標(biāo)：

void drawBitmap(int16_t x, int16_t y, uint8_t *bitmap, int16_t w, int16_t h, uint16_t color);

這將向顯示器發(fā)送一個(gè)連續(xù)的位塊數(shù)據(jù)，其中每個(gè)“1”位將相應(yīng)的像素設(shè)置為“color”指定的顏色，而跳過(guò)每個(gè)“0”位。x, y是繪制位圖的左上角，w, h是以像素為單位的寬度和高度。

位圖數(shù)據(jù)必須使用PROGMEM指令定位在程序內(nèi)存中。這是一個(gè)比較高級(jí)的函數(shù)，建議初學(xué)者稍后再來(lái)使用。有關(guān)PROGMEM用法的介紹，請(qǐng)參閱Arduino教程。

可以使用一些工具來(lái)生成位圖數(shù)據(jù)。

• 清理或填充屏幕

fillScreen()函數(shù)將把整個(gè)顯示設(shè)置為給定的顏色，刪除所有顯示屏現(xiàn)有的內(nèi)容:

void fillScreen(uint16_t color);

旋轉(zhuǎn)顯示

你也可以旋轉(zhuǎn)你的繪圖。注意，這不會(huì)旋轉(zhuǎn)你已經(jīng)繪制的內(nèi)容，但會(huì)改變?nèi)魏涡吕L制的坐標(biāo)系統(tǒng)。如果你必須把你的電路板或橫向顯示或倒置來(lái)適應(yīng)一個(gè)特定的外殼，這是非常方便的。在大多數(shù)情況下，這只需要在setup()函數(shù)中執(zhí)行一次。

我們只能旋轉(zhuǎn)0,90,180或270度——其他角度的在硬件上是不可能的，而且對(duì)于Arduino來(lái)說(shuō)在軟件上計(jì)算太費(fèi)力了。

void setRotation(uint8_t rotation);

旋轉(zhuǎn)參數(shù)可以是0、1、2或3。對(duì)于屬于Arduino屏蔽的顯示，旋轉(zhuǎn)值0將顯示設(shè)置為豎屏(高)模式，USB插孔位于右上方。旋轉(zhuǎn)值2也是縱向模式，USB插孔在左下角。旋轉(zhuǎn)1是橫屏模式，USB插孔在右下方，而旋轉(zhuǎn)3也是橫屏模式，但USB插孔在左上方。

對(duì)于其他的類(lèi)型的顯示屏，請(qǐng)嘗試所有的4個(gè)方向，來(lái)弄清楚他們?nèi)绾谓Y(jié)束旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閷?duì)齊將會(huì)根據(jù)每個(gè)顯示器有所不同，一般來(lái)說(shuō)旋轉(zhuǎn)是逆時(shí)針的。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，原點(diǎn)(0,0)會(huì)發(fā)生變化——其思想是，它應(yīng)該被安排在顯示器的左上方，以使其他圖形函數(shù)具有一致的意義(并與上面所有的函數(shù)描述相匹配)。

如果您需要引用屏幕的大小(它會(huì)在縱向和橫向模式之間變化)，請(qǐng)使用width()和height()。

uint16_t width(); uint16_t height();

每個(gè)返回對(duì)應(yīng)軸的尺寸(以像素為單位)，該尺寸根據(jù)顯示器的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整。

使用字體

Adafruit GFX庫(kù)的最新版本提供了使用備用字體的能力，除了內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)的固定大小和間隔字體之外。包括幾種備用字體，而且還可以添加新的字體。

所包含的字體來(lái)自GNU FreeFont項(xiàng)目。字體有三種:“Serif”(讓人聯(lián)想到Times New Roman)、“Sans”(讓人聯(lián)想到Helvetica或Arial)和“Mono”(讓人聯(lián)想到Courier)。每種都有幾種樣式(粗體、斜體等)和大小可供選擇。所包括的字體是位圖格式，而不是可伸縮的矢量，因?yàn)樗沁\(yùn)行在一個(gè)小型微控制器里。

位于Adafruit_GFX的“字體”文件夾中，包含的文件(截至撰寫(xiě)本文時(shí))如下:

位于Adafruit_GFX的“字體”文件夾中，包含的文件(截至撰寫(xiě)本文時(shí))如下:

FreeMono12pt7b.h FreeSansBoldOblique12pt7b.h FreeMono18pt7b.h FreeSansBoldOblique18pt7b.h FreeMono24pt7b.h FreeSansBoldOblique24pt7b.h FreeMono9pt7b.h FreeSansBoldOblique9pt7b.h FreeMonoBold12pt7b.h FreeSansOblique12pt7b.h FreeMonoBold18pt7b.h FreeSansOblique18pt7b.h FreeMonoBold24pt7b.h FreeSansOblique24pt7b.h FreeMonoBold9pt7b.h FreeSansOblique9pt7b.h FreeMonoBoldOblique12pt7b.h FreeSerif12pt7b.h FreeMonoBoldOblique18pt7b.h FreeSerif18pt7b.h FreeMonoBoldOblique24pt7b.h FreeSerif24pt7b.h FreeMonoBoldOblique9pt7b.h FreeSerif9pt7b.h FreeMonoOblique12pt7b.h FreeSerifBold12pt7b.h FreeMonoOblique18pt7b.h FreeSerifBold18pt7b.h FreeMonoOblique24pt7b.h FreeSerifBold24pt7b.h FreeMonoOblique9pt7b.h FreeSerifBold9pt7b.h FreeSans12pt7b.h FreeSerifBoldItalic12pt7b.h FreeSans18pt7b.h FreeSerifBoldItalic18pt7b.h FreeSans24pt7b.h FreeSerifBoldItalic24pt7b.h FreeSans9pt7b.h FreeSerifBoldItalic9pt7b.h FreeSansBold12pt7b.h FreeSerifItalic12pt7b.h FreeSansBold18pt7b.h FreeSerifItalic18pt7b.h FreeSansBold24pt7b.h FreeSerifItalic24pt7b.h FreeSansBold9pt7b.h FreeSerifItalic9pt7b.h

每個(gè)文件名以前綴名(“FreeMono”、“FreeSerif”等)開(kāi)頭，然后是樣式(“粗體”、“斜體”、“無(wú)”等)、點(diǎn)字體大小(目前提供了9、12、18和24點(diǎn)大小)和“7b”，表示這些文件包含7位字符(ASCII碼“ ”到“~”);8位字體(支持符號(hào)和/或國(guó)際字符)尚未提供，但可能稍后提供。

• 在Arduino示例程序中使用GFX字體

在#including 后面指示Adafruit_GFX和特定于顯示的庫(kù)，包括你計(jì)劃在程序中使用的字體文件。例如:

#include <Adafruit_GFX.h> // Core graphics library #include <Adafruit_TFTLCD.h> // Hardware-specific library #include <Fonts/FreeMonoBoldOblique12pt7b.h> #include <Fonts/FreeSerif9pt7b.h>

每種字體都會(huì)占用一些程序存儲(chǔ)空間;較大的字體通常需要更多的空間。這是一個(gè)有限的資源(對(duì)于字體數(shù)據(jù)和所有示例代碼，在Arduino Uno上最大大約為32K)，所以要仔細(xì)選擇。太大，代碼將拒絕編譯(或者在某些邊緣情況下，可能會(huì)編譯，但不會(huì)上傳到開(kāi)發(fā)板)。如果出現(xiàn)這種情況，使用更少或更小的字體，或使用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)置字體。

在這些these.h文件中有幾個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)主字體結(jié)構(gòu)，它通常與字體文件同名(去掉 .h)。要為后續(xù)的圖形操作選擇一種字體，使用setFont()函數(shù)，傳遞該結(jié)構(gòu)的地址，例如:

tft.setFont(&FreeMonoBoldOblique12pt7b);

對(duì)tft.print()的后續(xù)調(diào)用，現(xiàn)在將使用這種字體。以前使用內(nèi)置字體的大多數(shù)其他屬性(顏色、大小等)在這里也是類(lèi)似的。

要返回標(biāo)準(zhǔn)的固定大小的字體，調(diào)用setFont()，傳遞NULL或no參數(shù):

tft.setFont();

一些文本屬性的行為與這些新字體略有不同。不想破壞與現(xiàn)有代碼的兼容性，“經(jīng)典”字體繼續(xù)像以前一樣工作。

例如，使用經(jīng)典字體打印時(shí)，光標(biāo)位置標(biāo)識(shí)在字符單元格的左上角，而使用新字體時(shí)，光標(biāo)位置表示后續(xù)文本的基線(xiàn)——最下面一行。字符的大小和寬度可能不同，而且不一定是從光標(biāo)列開(kāi)始的(如下所示，該字符從光標(biāo)左邊的一個(gè)像素開(kāi)始，但其他字符可能在它的右邊或上面)。

有一個(gè)新字體需要注意的“缺陷”，沒(méi)有background顏色選項(xiàng)……你可以設(shè)置這個(gè)值，但它會(huì)被忽略。

這是有意而為之的。

背景顏色特性有時(shí)與“經(jīng)典”字體一起使用，用于用新數(shù)據(jù)覆蓋舊屏幕內(nèi)容。這之所以有效，是因?yàn)檫@些字符的大小是一致的;這不適用于比例間距的字體，在這種字體中，可能會(huì)有數(shù)量不確定的字符重疊在同一區(qū)域。字符繪制函數(shù)并不是這樣設(shè)置的(在AVRs上，它在內(nèi)存和速度上都是禁止的，而庫(kù)仍然支持它)。

使用自定義字體時(shí)，可以替換之前繪制的測(cè)試:

使用getTextBounds()確定包含字符串的最小矩形，使用fillRect()擦除該區(qū)域，然后繪制新的文本:

int16_t x1, y1; uint16_t w, h; tft.getTextBounds(string, x, y, &x1, &y1, &w, &h);

getTextBounds需要一個(gè)字符串、初始光標(biāo)的X&Y位置(當(dāng)前光標(biāo)的位置不會(huì)被改變)以及兩個(gè)有符號(hào)和兩個(gè)無(wú)符號(hào)16位整數(shù)的地址。最后四個(gè)值將包含文本所覆蓋區(qū)域的左上角和寬度和高度——這些可以作為參數(shù)直接傳遞給fillRect()。

在擦除和重繪時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致文本“閃爍”，但這是不可避免的。在同一通道中繪制背景像素的舊方案只會(huì)產(chǎn)生一系列新的問(wèn)題。

或者：

為固定大小的區(qū)域創(chuàng)建一個(gè)GFXcanvax1對(duì)象(屏幕外位圖)，在其中繪制自定義文本并使用drawBitmap()復(fù)制到屏幕上。

// In global declarations: GFXcanvas1 canvas(128, 32); // 128x32 pixel canvas // In code later: canvas.println("I like cake"); tft.drawBitmap(x, y, canvas, 128, 32, foreground, background); // Copy to screen

這將是無(wú)閃爍的，但需要更多的RAM(對(duì)于上面顯示的128x32像素的畫(huà)布，大約512字節(jié))，所以在2K的AVR板上并不都是是可用的。Arduino Mega或任何其它32位處理器的開(kāi)發(fā)板應(yīng)該可以管理。

添加新字體

如果您想要?jiǎng)?chuàng)建庫(kù)中沒(méi)有包含的新字體尺寸，或者修改全新的字體，我們有一個(gè)命令行工具(在“fontconvert”文件夾中)可以實(shí)現(xiàn)此目的。它應(yīng)該可以在許多類(lèi)似Linux或unix的系統(tǒng)上工作(覆蓋了Pi, Mac OS X，也許是用于Windows的Cygwin，等等)。

構(gòu)建這個(gè)工具需要gcc編譯器和FreeType庫(kù)。大多數(shù)Linux發(fā)行版默認(rèn)情況下都包含這兩種內(nèi)容。對(duì)于其他人，可能需要安裝開(kāi)發(fā)人員工具并從源代碼下載和構(gòu)建FreeType。然后在調(diào)用“make”之前編輯Makefile以匹配您的設(shè)置。

fontconvert需要至少兩個(gè)參數(shù):一個(gè)字體文件名(例如一個(gè)可伸縮的TrueType矢量字體)和一個(gè)大小，以點(diǎn)為單位(72點(diǎn)= 1英寸;代碼假設(shè)屏幕分辨率類(lèi)似于Adafruit 2.8” TFT顯示)。輸出應(yīng)該被重定向到一個(gè)。h文件…你可以叫它任何你喜歡人名字，但應(yīng)具用一定的描述性：

./fontconvert myfont.ttf 12 > myfont12pt7b.h

GNU FreeFont文件并不包含在庫(kù)存儲(chǔ)庫(kù)中，但是很容易下載。或者你可以轉(zhuǎn)換任何你喜歡的字體。

該文件中分配給字體結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)基于輸入文件名和字體大小，而不是輸出。這就是為什么我建議使用包含字體基名、大小和“7p”的描述性文件名。然后。h文件名和字體結(jié)構(gòu)名稱(chēng)可以匹配。

生成的.h文件可以復(fù)制到Adafruit_GFX/Fonts文件夾中，或者您可以使用sketch→Add file…命令在Arduino示例中導(dǎo)入該文件作為新選項(xiàng)卡。

如果在字體文件夾中，請(qǐng)?jiān)?include文件時(shí)使用以下語(yǔ)法:

#include <Fonts/myfont12pt7b.h>

如果在你的sketch中有一個(gè)標(biāo)簽，使用以下語(yǔ)法:

#include "myfont12pt7b.h"

載入圖像

從SD卡(或Adafruit“Express”板上的閃存芯片)加載。bmp圖像是我們大多數(shù)彩色顯示器的選項(xiàng)……盡管它不是內(nèi)置在Adafruit_GFX中，必須單獨(dú)安裝。

Adafruit_ImageReader庫(kù)處理此任務(wù)。可以通過(guò)Arduino庫(kù)管理器安裝(在Arduino IDE“工具”菜單中，選擇“管理庫(kù)…”)在搜索框中輸入“imageread”，庫(kù)就很容易找到。

當(dāng)你在那里，也尋找Adafruit_SPIFlash庫(kù)并安裝它類(lèi)似。

還需要一個(gè)庫(kù)，但是不能通過(guò)庫(kù)管理器安裝它。SdFat庫(kù)的Adafruit分支需要以. zip文件的形式下載，解壓縮后用Arduino老的安裝庫(kù)方式安裝。

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1e0F_if19k9J8gz-SFyhpAQ

提取碼：l6o1

使用Adafruit_ImageReader庫(kù)

使用這個(gè)庫(kù)(以及上面的獨(dú)立安裝)的語(yǔ)法確實(shí)有點(diǎn)奇怪……這是Arduino處理庫(kù)方式的副作用。我們故意沒(méi)有把它放到Adafruit_GFX中，因?yàn)橹灰岬揭粋€(gè)SD卡庫(kù)，就會(huì)引起該庫(kù)相當(dāng)大的內(nèi)存需求……即使一個(gè)人的程序中根本不用SD卡!大多數(shù)圖形項(xiàng)目都是獨(dú)立的，不需要從卡上引用文件…不是每個(gè)人都需要這個(gè)功能。

在Adafruit_ImageReader/examples文件夾中有幾個(gè)示例程序。建議您仔細(xì)分析這些內(nèi)容，了解如何在自己的項(xiàng)目中使用庫(kù)。

它們都以幾個(gè)#includes…開(kāi)頭

#include <Adafruit_GFX.h> // Core graphics library #include <Adafruit_ILI9341.h> // Hardware-specific library #include <SdFat.h> // SD card & FAT filesystem library #include <Adafruit_SPIFlash.h> // SPI / QSPI flash library #include <Adafruit_ImageReader.h> // Image-reading functions

在不同的示例中，其中一行可能會(huì)有所不同，這取決于它編寫(xiě)用來(lái)支持的顯示硬件。上面我們看到它和Adafruit_ILI9341顯示屏庫(kù)一起使用，這些顯示庫(kù)需要特定的套件，FeatherWings 系例板子或轉(zhuǎn)接板。其他例子參考Adafruit_HX8357, Adafruit_ST7735，或其他彩色TFT或OLED顯示庫(kù)…使用你有的正確硬件。

大多數(shù)示例都可以在SD卡或Adafruit“Express”板上的小型閃存驅(qū)動(dòng)器上使用。初始化一個(gè)方法或另一個(gè)方法的代碼略有不同，這些示例將檢查USE_SD_CARD是被#定義來(lái)選擇一個(gè)方法還是選擇另一個(gè)方法。如果您知道您自己的項(xiàng)目只需要在一種或另一種類(lèi)型上運(yùn)行，那么您實(shí)際上只需要相應(yīng)的初始化

使用SD卡時(shí)，聲明以下兩個(gè)全局變量：

SdFat SD; // SD card filesystemAdafruit_ImageReader reader(SD); // Image-reader object, pass in SD filesys

對(duì)于一個(gè)flash文件系統(tǒng)，有一些特殊的聲明來(lái)幫助我們?cè)诓煌腅xpress板上定位flash設(shè)備，然后聲明三個(gè)全局變量:

// SPI or QSPI flash filesystem (i.e. CIRCUITPY drive)#if defined(__SAMD51__) || defined(NRF52840_XXAA)Adafruit_FlashTransport_QSPI flashTransport(PIN_QSPI_SCK, PIN_QSPI_CS,PIN_QSPI_IO0, PIN_QSPI_IO1, PIN_QSPI_IO2, PIN_QSPI_IO3);#else#if (SPI_INTERFACES_COUNT == 1)Adafruit_FlashTransport_SPI flashTransport(SS, &SPI);#elseAdafruit_FlashTransport_SPI flashTransport(SS1, &SPI1);#endif#endifAdafruit_SPIFlash flash(&flashTransport);FatFileSystem filesys;Adafruit_ImageReader reader(filesys); // Image-reader, pass in flash filesys

“reader”對(duì)象稍后將用于訪問(wèn)圖像加載函數(shù)。

然后…我們按照通常的方式聲明一個(gè)顯示對(duì)象(大多數(shù)例子中稱(chēng)為“tft”)…例如Arduino的2.8英寸tft觸屏為:

#define SD_CS 4 // SD card select pin #define TFT_CS 10 // TFT select pin #define TFT_DC 9 // TFT display/command pin Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC);

這一切都發(fā)生在全局變量部分，甚至在setup()函數(shù)之前。

現(xiàn)在我們需要在setup()中做一些工作，同樣，SD卡和flash文件系統(tǒng)是不同的……

使用SD卡時(shí)，它可能是這樣的：

if(!SD.begin(SD_CS, SD_SCK_MHZ(25))) { // ESP32 requires 25 MHz limitSerial.println(F("SD begin() failed"));for(;;); // Fatal error, do not continue}

這個(gè)示例提供了一些非常基本的錯(cuò)誤處理……檢查SD.begin()的返回狀態(tài)，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)向串行監(jiān)視器打印一條消息。

使用閃存文件系統(tǒng)需要兩個(gè)步驟:

if(!flash.begin()) {Serial.println(F("flash begin() failed"));for(;;);}if(!filesys.begin(&flash)) {Serial.println(F("filesys begin() failed"));for(;;);}

所有其他代碼現(xiàn)在是相同的，不管使用的是SD卡還是閃存。設(shè)置需要一些額外的步驟，但現(xiàn)在一切順利……

在SD(或flash)和TFT的begin()函數(shù)被調(diào)用后，你可以調(diào)用reader.drawBMP()將一個(gè)BMP圖像從卡上加載到屏幕上:

ImageReturnCode stat; stat = reader.drawBMP("/purple.bmp", tft, 0, 0);

這里可以接收4個(gè)參數(shù)：

一個(gè)“8.3”格式的文件名(你不需要提供一個(gè)絕對(duì)路徑(前面的“/”)，但是在一些前沿的板(比如ESP32)上，SD庫(kù)存在一些問(wèn)題，所以你還是繼續(xù)這樣做吧，包括現(xiàn)在這個(gè))。

將繪制圖像的顯示對(duì)象(例如“tft”)。這就是前面提到的奇怪語(yǔ)法，它不是tft. drawbmp()，而是reader.drawBMP(tft)。

圖片左上角的X和Y坐標(biāo)(不需要在屏幕范圍內(nèi)…庫(kù)會(huì)在圖片加載時(shí)剪切)。0,0將在左上角繪制圖像…因此，如果圖像的尺寸與屏幕尺寸匹配，它將填滿(mǎn)整個(gè)屏幕。

這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)ImageReturnCode類(lèi)型的值，您可以忽略它，也可以使用它來(lái)提供一些診斷功能。可能的值是:

IMAGE_SUCCESS -圖片加載成功(或被完全刪除，仍然被認(rèn)為是“成功”，因?yàn)闆](méi)有錯(cuò)誤)。

IMAGE_ERR_FILE_NOT_FOUND -無(wú)法打開(kāi)請(qǐng)求的文件(檢查拼寫(xiě)，確認(rèn)文件確實(shí)存在于卡上，確保它符合“8.3”文件命名約定(如“filename.bmp”)。

IMAGE_ERR_FORMAT—不支持的圖像格式。目前只支持未壓縮的24位彩色BMPs (后續(xù)可能會(huì)添加更多)。

IMAGE_ERR_MALLOC -無(wú)法為操作分配內(nèi)存(drawBMP()不會(huì)生成此錯(cuò)誤，但其他ImageReader函數(shù)可能會(huì))。

你可以選擇調(diào)用一個(gè)函數(shù)來(lái)顯示一個(gè)基本的診斷消息到串行控制臺(tái)，而不是自己處理這些值：

reader.printStatus(stat);

如果你需要知道一個(gè)BMP圖像的大小而不實(shí)際加載它，有bmpDimensions()函數(shù):

int32_t width, height; stat = reader.bmpDimensions("/parrot.bmp", &width, &height);

這個(gè)函數(shù)可以接收3個(gè)參數(shù)：

文件名，與drawBMP()函數(shù)的規(guī)則相同。

指向兩個(gè)32位整數(shù)的指針。成功完成后，它們的內(nèi)容將被設(shè)置為圖像的寬度和高度(以像素為單位)。發(fā)生任何錯(cuò)誤時(shí)，這些值都應(yīng)該被忽略(它們沒(méi)有初始化)。

這個(gè)函數(shù)返回ImageReturnCode，正如上面的drawBMP()函數(shù)所解釋的那樣。

在RAM中加載和使用圖像

根據(jù)圖像大小和其他因素，從SD卡加載圖像到屏幕可能需要幾秒鐘。小的圖片，可以完全裝進(jìn)內(nèi)存，可以載入一次并重復(fù)使用。這對(duì)于經(jīng)常使用的圖標(biāo)或精靈來(lái)說(shuō)非常方便，因?yàn)樗ǔ１绒D(zhuǎn)換并將圖像作為數(shù)組直接嵌入到代碼中要容易得多……這是一個(gè)可怕的過(guò)程。

這引入了另一個(gè)ImageReader函數(shù)和一個(gè)新的對(duì)象類(lèi)型Adafruit_Image:

Adafruit_Image img; stat = reader.loadBMP("/wales.bmp", img);

loadBMP()接受兩個(gè)參數(shù):

• 文件名，規(guī)則與前面的函數(shù)相同。
• 一個(gè)Adafruit_Image對(duì)象。這種類(lèi)型比GFX庫(kù)中一些繪圖函數(shù)使用的位圖稍微靈活一些。

這將返回一個(gè)ImageReturnCode，如前所述。如果映像太大而無(wú)法裝入可用RAM，則返回IMAGE_ERR_MALLOC值。彩色圖像每個(gè)像素需要兩個(gè)字節(jié)…例如，一個(gè)100x25像素的圖像需要100*25*2 = 5,000字節(jié)的RAM。

成功后，img對(duì)象將在RAM中包含映像。

loadBMP()函數(shù)僅對(duì)具有RAM比較大的微控制器有用，如Adafruit“M0”和“M4”板，或ESP32。像Arduino Uno這樣的小設(shè)備就無(wú)法做到這一點(diǎn)。在Arduino Mega上使用非常小的圖像可能可以。

加載完成后，使用img.draw()函數(shù)在屏幕上顯示圖像:

img.draw(tft, x, y);

這個(gè)函數(shù)有3個(gè)參數(shù)：

• 一個(gè)顯示對(duì)象(例如大多數(shù)例子中的“tft”)，類(lèi)似于drawBMP()的工作方式。
• 屏幕上圖像左上角的X和Y坐標(biāo)，同樣類(lèi)似于drawBMP()。

我們使用img.draw(tft，…)而不是tft. drawrgbbitmap(…)(或Adafruit_GFX庫(kù)中的其他位圖繪制函數(shù))，因?yàn)槲覀冇?jì)劃在圖像文件格式和類(lèi)型方面增加更多的靈活性。Adafruit_Image對(duì)象“understands”已加載的圖像的一些信息，并將自動(dòng)調(diào)用適當(dāng)?shù)奈粓D渲染函數(shù)，您不必自己處理每個(gè)單獨(dú)的情況。

如果圖片因?yàn)槿魏卧蚣虞d失敗，im .draw()仍然可以被調(diào)用，它只是不會(huì)做任何事情。但至少這個(gè)示例程序不會(huì)崩潰。

總結(jié)

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