汉字点阵与OLED屏显

最新推荐文章于 2025-05-11 20:43:21 发布

凝氤

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文章标签：单片机嵌入式硬件 stm32

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汉字点阵与OLED屏显

一.串口传输文件
二.学习理解汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。
- 1理论学习
- 2工程实现
三.OLED屏显和汉字点阵编码
1.显示自己的学号和姓名，显示AHT20的温度和湿度
- 上下或左右的滑动显示长字符

一.串口传输文件

1实验目的

将两台笔记本电脑，借助 usb转rs232 模块和杜邦线，建立起串口连接。然后用串口助手等工具软件（带文件传输功能）将一台笔记本上的一个大文件（图片、视频和压缩包软件）传输到另外一台电脑，预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系，并对比实际传输时间。

实验准备

需要两台电脑，电脑上都下载好串口调试助手，方便接收和发送显示文件。两个串口线连接这两台电脑。打开串口调试助手，开始实验。

实验过程

1.打开串口调试助手，选择文件，设置波特率为115200，点击发送文件
在这里插入图片描述 2.另一台电脑接收的文件，547KB 波特率115200时为70s

3.设置波特率为 2000000，发送文件，另一台电脑的接收文件，波特率为 2000000时为35s

找到保存的.dat文件，重命名为jdp

二.学习理解汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。

1理论学习

汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式
（一）国标码(交换码)
1.简介
国标码
国标码是一个四位十六进制数，它将一个汉字用两个字节表示，每个字节只有7位，与ASCII码相似。
因此，必须将“区码”和“位码”分别加上32(十六进制为20H，后缀H表示十六进制)，作为国标码。也就是说，国标码相当于将区位码向后偏移了32，以避免与ASCII字符中0~32的不可显示字符和空格字符相冲突。

2.举例
注意，
标码中是分别将区位码中的“区”和“位”各自加上32(20H)的，因为GB2312是DBCS双字节字符集，国标码属于双字节码，“区”和“位”各作为一个单独的字节。

“万”字的国标码十进制为：(45+32，82+32) = (77，114)，
十六进制为：(4D，72H)，
二进制为：(0100 1101，0111 0010)。

（二）汉字机内码
1.汉字机内码简介
机内码：为了避免ASCII码和国标码同时使用时产生二义性问题，大部分汉字系统都采用将国标码每个字节高位置1作为汉字机内码。这样既解决了汉字机内码与西文机内码之间的二义性，又使汉字机内码与国标码具有极简单的对应关系。

名称内容
中文名汉字机内码
别称汉字ASCII码
简称内码
公式汉字机内码=汉字国标码+8080H
特点在计算机内部其内码是唯一的
在这里插入图片描述

（三）汉字区位码
1.简介
区位码一个四位的十进制数，它将GB2312—80的全部字符集组成一个94×94的方阵，每一行称为一个“区”，编号为01～94；每一列称为一个“位”，编号为01～94，这样得到GB2312—80的区位图，用区位图的位置来表示的汉字编码，称为区位码。

名称内容
中文名汉字区位码
类别办法
作用为每个汉字编一个唯一的代码
优势便计算机辨认、接收和处理

2.GB2312字符集中区位码位置
（1）01~09区(682个)：特殊符号、数字、英文字符、制表符等，包括拉丁字母、希腊字母、日文平假名及片假名字母、俄语西里尔字母等在内的682个全角字符；

（2）10~15区：空区，留待扩展；

（3）16~55区(3755个)：常用汉字(也称一级汉字)，按拼音排序；

（4）56~87区(3008个)：非常用汉字(也称二级汉字)，按部首/笔画排序；

（5）88~94区：空区，留待扩展。

（四）汉字机内码、国标码和区位码三者关系
1.三者的关系
国标码 = 区位码 + 2020H；
机内码 = 国标码 + 8080H；

在这里插入图片描述

运算规则
（1）将区位码中的区码和位码分别转换为十六进制数；
（2）区位码的十六进制数+2020H = 国标码；
（3）国标码+8080H = 机内码

在这里插入图片描述

（五）汉字字形储存格式

点阵字库存储
在汉字的点阵字库中，每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点，每个汉字都是由一个矩形的点阵组成，0代表没有，1代表有点，将0和1分别用不同颜色画出，就形成了一个汉字，常用的点阵矩阵有1212, 1414, 16*16三种字库。

字库根据字节所表示点的不同有分为横向矩阵和纵向矩阵，目前多数的字库都是横向矩阵的存储方式(用得最多的应该是早期UCDOS字库)，纵向矩阵一般是因为有某些液晶是采用纵向扫描显示法，为了提高显示速度，于是便把字库矩阵做成纵向，省得在显示时还要做矩阵转换。我们接下去所描述的都是指横向矩阵字库。

16*16点阵字库
对于1616的矩阵来说，它所需要的位数共是1616＝256个位，每个字节为8位，因此，每个汉字都需要用256/8=32个字节来表示。

即每两个字节代表一行的16个点，共需要16行，显示汉字时，只需一次性读取32个字节，并将每两个字节为一行打印出来，即可形成一个汉字。
点阵结构如下图所示：
在这里插入图片描述

1414与1212点阵字库
对于1414和1212的字库，理论上计算，它们所需要的点阵分别为(1414/8)=25, (1212/8)=18个字节，但是，如果按这种方式来存储，那么取点阵和显示时，由于它们每一行都不是8的整位数，因此，就会涉到点阵的计算处理问题，会增加程序的复杂度，降低程序的效率。

为了解决这个问题，有些点阵字库会将1414和1212的字库按1614和1612来存储，即，每行还是按两个字节来存储，但是1414的字库，每两个字节的最后两位是没有使用，1212的字节，每两字节的最后4位是没有使用，这个根据不同的字库会有不同的处理方式，所以在使用字库时要注意这个问题，特别是14*14的字库。

4.汉字点阵获取
(1）利用区位码获取汉字

汉字点阵字库是根据区位码的顺序进行存储的，因此，我们可以根据区位来获取一个字库的点阵，它的计算公式如下：

点阵起始位置 = ((区码- 1)*94 + (位码 – 1)) * 汉字点阵字节数

获取点阵起始位置后，我们就可以从这个位置开始，读取出一个汉字的点阵。

（2.）利用汉字机内码获取汉字

前面我们己经讲过，汉字的区位码和机内码的关系如下：

机内码高位字节 = 区码 + 20H + 80H(或区码 + A0H)
机内码低位字节 = 位码 + 20H + 80H(或位码 + AOH)

反过来说，我们也可以根据机内码来获得区位码：

区码 = 机内码高位字节 - A0H
位码 = 机内码低位字节 - AOH

2工程实现

1.打开ubuntu新建文件夹用来存放代码、图片、24点阵.hz文件，ASCII码.zf文件

mkdir chinesetest
cd chinesetest

在这里插入图片描述
2.创建写入文件

vim test3.cpp

在这里插入图片描述
3.把以下代码写入，注意代码里的图片和文本路径要改为自己的文件的名字

#include<iostream>

#include<opencv/cv.h>

#include"opencv2/opencv.hpp"

#include<opencv/cxcore.h>

#include<opencv/highgui.h>

#include<math.h>

using namespace cv;

using namespace std;

void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);

void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);

void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);

int main(){
   

    String image_path="/home/x-huxi/myhomework/chinesetest/yousee.png";

    char* logo_path=(char*)"/home/x-huxi/myhomework/chinesetest/logo.txt";

    put_text_to_image(20,300,image_path,logo_path);

    return 0;

}



void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
   

    //绘制的起点坐标

	Point p;

	p.x = x_offset;

	p.y = y_offset;

	 //存放ascii字膜

	char buff[16];           

	//打开ascii字库文件

	FILE *ASCII;

	if ((ASCII = fopen("/home/x-huxi/myhomework/chinesetest/Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
   

		printf("Can't open ascii.zf,Please check the path!");

		//getch();

		exit(0);

	}

	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);

	fread(buff, 16, 1, ASCII);

	int i, j;

	Point p1 = p;

	for (i = 0; i<16; i++)                  //十六个char

	{
   

		p.x = x_offset;

		for (j = 0; j < 8; j++)              //一个char八个bit

		{
   

			p1 = p;

			if (buff[i] & (0x80 >> j))    /*测试当前位是否为1*/

			{
   

				/*

					由于原本ascii字膜是8*16的，不够大，

					所以原本的一个像素点用4个像素点替换，

					替换后就有16*32个像素点

					ps：感觉这样写代码多余了，但目前暂时只想到了这种方法

				*/

				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);

				p1.x++;

				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);

				p1.y++;

				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);

				p1.x--;

				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);

				

			}						

			p.x+=2;            //原来的一个像素点变为四个像素点，所以x和y都应该+2

		}

		p.y+=2;

	}

}



void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
   //在图片上画汉字

    Point p;

    p.x=x_offset;

    p.y=y_offset;

    FILE *HZK;

    char buff[72];//72个字节，用来存放汉字的

    if((HZK=fopen("/home/x-huxi/myhomework/chinesetest/HZKs2424.hz","rb"))==NULL){
   

        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");

        exit(0);//退出

    }

    fseek(HZK, offset, SEEK_SET);/*将文件指针移动到偏移量的位置*/

    fread(buff, 72, 1, HZK);/*从偏移量的位置读取72个字节，每个汉字占72个字节*/

    bool mat[24][24];//定义一个新的矩阵存放转置后的文字字膜

    int i,j,k;

    for (i = 0; i<24; i++)                 /*24x24点阵汉字，一共有24行*/

	{
   

		for (j = 0; j<3; j++)                /*横向有3个字节，循环判断每个字节的*/

			for (k = 0; k<8; k++)              /*每个字节有8位，循环判断每位是否为1*/

				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    /*测试当前位是否为1*/

				{
   

					mat[j * 8 + k][i] = true;          /*为1的存入新的字膜中*/

				}

				else {
   

					mat[j * 8 + k][i] = false;

				}

	}

    for (i = 0; i < 24; i++)

	{
   

		p.x = x_offset;

		for (j = 0; j < 24; j++)

		{
   		

			if (mat[i][j])

				circle(image, p, 1, Scalar(255, 0, 0), -1);		  //写(替换)像素点

			p.x++;                                                //右移一个像素点

		}

		p.y++;                                                    //下移一个像素点

	}

}



void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path){
   //将汉字弄上图片
//x和y就是第一个字在图片上的起始坐标
    //通过图片路径获取图片

    Mat image=imread(image_path);

    int length=18;//要打印的字符长度

    unsigned char qh,wh;//定义区号，位号

    unsigned long offset;//偏移量

    unsigned char hexcode[30];//用于存放记事本读取的十六进制,记得要用无符号

    FILE* file_logo;

    if ((file_logo = fopen(logo_path, "rb")) == NULL){
   

		printf("Can't open txtfile,Please check the path!");

		//getch();

		exit(0);

	}

    fseek(file_logo, 0, SEEK_SET);

    fread(hexcode, length, 1, file_logo