基于STM32的汉字显示系统(DOC)

沈阳理工大学课程设计报告I摘要随着社会经济的迅速发展，如今汉字显示系统应用于各个领域中。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。汉字显示系统主要由STM32芯片作为LCD彩色显示屏的主要核心控制器，并且通过字库制作软件制作相应的字库经过SD卡将自己所制作的字库中的汉字在屏幕中依次显示出来，同时可以通过按键控制，来控制现实的汉字的暂停，继续，更新字库。本系统是利用STM32开发板配合SD卡实现将已存入字库中的汉字完整的显示在LCD彩色显示屏上。关键词：STM32开发板；LCD彩色显示屏；开关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汉字显示设计分析.....................................................................................................22.2汉字显示的基本原理.................................................................................................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。3.1.1芯片介绍...........................................................................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...................................................................................................................83.2.1录字软件..........................................................................................................83.2.2主函数部分......................................................................................................93.2.3硬件部分程序................................................................................................123.2.4字库相关程序................................................................................................143.2.5FAT系统.......................................................................................................183.2.6程序流程图....................................................................................................194实验结果及分析................................................................................................................204.1硬件实验结果.........................................................................................................204.2结果分析.................................................................................................................205结论....................................................................................................................................21参考文献..................................................................................................................................22沈阳理工大学课程设计报告11引言随着嵌入式技术的迅猛发展，人机交互界面也越来越显示出它的重要性。实际的LCD应用中要显示的汉字一般很有限，并不需要完整的汉字库，再加上完整字库在程序中要占用大量空间，因而非完整汉字库的研究就有了其自身的现实必要性。本次课程设计主要以TFTLCD的LCD显示模块，完整的实现了汉字库的建立与显示。TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay。TFT-LCD与无源TN-LCD、STN-LCD的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管（TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。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。沈阳理工大学课程设计报告22总体设计2.1汉字显示设计分析首先，要通过字库制作软件建立一个小的自己设计的汉字字库；其次需要将创建好的字库文件复制到SD卡中并将其插入到STM32的开发板上；最后就是编写程序，下载程序反复调试得出想要的结果。具体要实现的目标如下:1.更新字库，即文档可进行变换；2.初始状态显示本次课设的基本信息；3.可以将输出的文字进行字体、颜色、大小的变换；4.可对显示过的汉字进行计数；5.显示显每个汉字所对应的内存字节；6.在运行过程中可实现暂停、继续、变速等功能。7.每显示一个汉字后，LED0小灯会闪烁提示一下。2.2汉字显示的基本原理汉字在液晶上的显示其实就是一些点的显示与不显示，这就相当于我们的笔一样，有笔经过的地方就画出来，没经过的地方就不画，所以只要知道了一个汉字点阵的生成方法，那么我们在程序里面就可以把这个点阵数据解析成一个汉字。首先需要用字库制作软件制作一个GBK字库，将制作好的字库放在SD卡里面，然后通过SD卡，将字库文件复制到W25X16里，这样，W25X16就相当于一款汉字字库芯片了，从而使STM32芯片读取其中的数据显示到LCD显示屏上。沈阳理工大学课程设计报告32.3系统的结构框图按键控制图2.1系统结构框图暂停继续更新字库显示调速STM32F103RB芯片SD卡创建字库在LCD上显示汉字沈阳理工大学课程设计报告43详细设计3.1硬件设计3.1.1芯片介绍STM32开发板主要采用STM32F103RBT6作为MCU，STM32F103的型号众多，我们选择这款的原因是看重其性价比，作为一款低端开发板，选择STM32F103RBT6是最佳的选择。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…，这样的配置无论放到哪里都是很不错的了，更重要的是其价格，不到13元的批量价，足以秒杀很多其他芯片了，所以我们选择了它作为我们的主芯片。3.1.2功能简介开机的时候先检测W25X16中是否已经存在字库，如果存在，则按次序显示汉字。如果没有，则检测SD卡和文件系统，并查找SYSTEM文件夹下的FONT文件夹，在该文件夹内查找UNI2GBK.SYS和GBK16.FON。在检测到这些文件之后，就开始更新字库，更新完毕才开始显示汉字。每显示一个汉字LED0小灯会闪烁一下。WK_UP按键调整显示汉字的速度；key1控制继续和暂停；key0更新SD卡。所要用到的硬件资源如下：1）STM32F103RBT6。2）外部LED0。3）TFTLCD液晶模块。4）按键WK_UP、key1、key0。5）W25X16。6)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上的部分管脚，从而实现OLED与MCU的连接。4、按键图3.4按键输入原理图KEY0和KEY1用作普通按键输入，分别连接在PA13和PA15上，他们都连接在了JTAG相关的引脚上（KEY0还连接在SWDIO上），KEY0和KEY1还和PS/2的DAT和CLK线共用，他们都通过JTAG的上拉电阻来提供上拉。沈阳理工大学课程设计报告7WK_UP按键连接到PA0(STM32的WKUP引脚)，它除了可以用作普通输入按键外，还可以用作STM32的唤醒输入。这个按键是高电平触发的。5、W25X16图3.