Arduino ve TFT LCD Ekran ile SD Karttan Resim (BMP) Görüntüleme

Arduino ve TFT LCD Ekran ile SD Karttan Resim (BMP) Görüntüleme

Renkli TFT LCD ekranımızda geometrik şekiller çizmeyi ve dokunmatik paneli kullanmayı başardık. Şimdi ise projelerimize profesyonel bir görsel arayüz kazandırmanın zamanı geldi! Bu rehberde, TFT LCD Shield arkasında bulunan MicroSD kart yuvasını aktif edeceğiz. SD kart içerisine yüklediğimiz gerçek (.bmp) formatındaki görselleri sırasıyla okuyup ekranımızda nasıl dijital bir fotoğraf çerçevesi gibi sergileyebileceğimizi ve resmi 4 farklı yöne nasıl döndürebileceğimizi öğreneceğiz.

Gerekli Malzemeler

• Arduino Uno
• Arduino Uno Uyumlu TFT LCD Shield Ekran (SD Kart Yuvalı)
• MicroSD Kart (FAT16 veya FAT32 biçimlendirilmiş, tercihen 4GB - 8GB veya daha düşük)
• Ekran için uygun 24-bit .BMP formatında görseller (Örn: woof.bmp ve miniwoof.bmp)

1. SD Kart ve TFT LCD Pin Yapısı

Ekranımız Arduino üzerine tam oturduğu için ek bir kablo gerekmez. Ancak SD kart modülünün Arduino ile SPI protokolü üzerinden haberleştiğini ve bu ekran modelinde özel olarak Pin 10 üzerinden Chip Select (Seçim pini) sinyali aldığını bilmemiz gerekir:

2. Arduino Kod Blokları

Kodun çalışabilmesi için standart SD.h ve ekranınızın TFTLCD.h kütüphanesinin kurulu olması gerekir. Bu yazılım, SD karttaki resmin başlık (Header) bilgilerini çözümler, 24-bitlik renk kodunu ekranın anlayacağı 16-bit (565) formatına dönüştürür ve ekrana basar.

#include <SD.h>
#include "TFTLCD.h"

// TFT LCD Kontrol Pin Tanımlamaları
#define LCD_CS A3     // Chip Select (Çip Seçimi)
#define LCD_CD A2     // Command/Data (Komut/Veri Seçimi)
#define LCD_WR A1     // Write (Yazma Kontrolü)
#define LCD_RD A0     // Read (Okuma Kontrolü)
#define LCD_RESET A4  // Reset (Sıfırlama Pini)

#define SD_CS 10  // SD kart için kütüphane ile çakışmayan seçim pini

// TFT ekran bağlantımızı tanımlıyoruz
TFTLCD tft(LCD_CS, LCD_CD, LCD_WR, LCD_RD, LCD_RESET);

// Dosya nesnesi
File bmpFile;

// Bitmap resminden ayıklayacağımız genişlik, yükseklik ve derinlik bilgileri
int bmpWidth, bmpHeight;
uint8_t bmpDepth, bmpImageoffset;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  tft.reset();

  // TFT ekran sürücüsünü bulma ve doğrulama
  uint16_t identifier = tft.readRegister(0x0);
  identifier = 0x9325; // Test için ILI9325 sabitlendi
  if (identifier == 0x9325) {
    Serial.println("Found ILI9325");
  } else if (identifier == 0x9328) {
    Serial.println("Found ILI9328");
  } else {
    Serial.print("Unknown driver chip ");
    Serial.println(identifier, HEX);
    while (1);
  }

  tft.initDisplay();

  Serial.print("Initializing SD card...");
  pinMode(10, OUTPUT);

  // SD kart başlatılamazsa durdur
  if (!SD.begin(10)) {
    Serial.println("failed!");
    return;
  }
  Serial.println("SD OK!");

  // İlk resmi açmayı dene
  bmpFile = SD.open("woof.bmp");

  if (!bmpFile) {
    Serial.println("didnt find image");
    while (1);
  }

  // Resim formatını kontrol et
  if (!bmpReadHeader(bmpFile)) {
    Serial.println("bad bmp");
    return;
  }

  Serial.print("image size ");
  Serial.print(bmpWidth, DEC);
  Serial.print(", ");
  Serial.println(bmpHeight, DEC);

  // İlk resmi sol üst köşeden (0,0) çizdir
  bmpdraw(bmpFile, 0, 0);
  delay(1000);

  bmpFile.close();
  
  // İkinci küçük resmi (miniwoof.bmp) döngü için hazırla
  bmpFile = SD.open("miniwoof.bmp");

  if (!bmpFile) {
    Serial.println("didnt find image");
    while (1);
  }

  if (!bmpReadHeader(bmpFile)) {
    Serial.println("bad bmp");
    return;
  }

  Serial.print("image size ");
  Serial.print(bmpWidth, DEC);
  Serial.print(", ");
  Serial.println(bmpHeight, DEC);
}

void loop() {
  // Ekranı 4 farklı yöne döndürerek resmi (50,50) koordinatında yeniden çizdirir
  tft.setRotation(0);
  tft.fillScreen(0);
  bmpdraw(bmpFile, 50, 50);
  delay(1000);

  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(0);
  bmpdraw(bmpFile, 50, 50);
  delay(1000);

  tft.setRotation(2);
  tft.fillScreen(0);
  bmpdraw(bmpFile, 50, 50);
  delay(1000);

  tft.setRotation(3);
  tft.fillScreen(0);
  bmpdraw(bmpFile, 50, 50);
  delay(1000);
}

/*********************************************/
// Resim Çizdirme Fonksiyonu
#define BUFFPIXEL 20

void bmpdraw(File f, int x, int y) {
  bmpFile.seek(bmpImageoffset);

  uint32_t time = millis();
  uint16_t p;
  uint8_t g, b;
  int i, j;

  uint8_t sdbuffer[3 * BUFFPIXEL];  // Piksel tampon belleği (Her piksel için 3 bayt)
  uint8_t buffidx = 3 * BUFFPIXEL;

  Serial.print("rotation = ");
  Serial.println(tft.getRotation(), DEC);

  for (i = 0; i < bmpHeight; i++) {
    // BMP dosyaları pikselleri tersten (aşağıdan yukarıya) sakladığı için yön ayarı yapılıyor
    if (tft.getRotation() == 0) {
      tft.goTo(x, y + i);
    } else if (tft.getRotation() == 1) {
      tft.goTo(x + i, y);
    } else if (tft.getRotation() == 2) {
      tft.goTo(x + (bmpWidth - 1), y + (bmpHeight - 1 - i));
    } else if (tft.getRotation() == 3) {
      tft.goTo(x + (bmpHeight - 1 - i), y + (bmpWidth - 1));
    }

    for (j = 0; j < bmpWidth; j++) {
      // Tampon boşaldıkça SD karttan yeni pikselleri oku
      if (buffidx >= 3 * BUFFPIXEL) {
        bmpFile.read(sdbuffer, 3 * BUFFPIXEL);
        buffidx = 0;
      }

      // Rengi 24-bit (888) formatından TFT ekranın uyumlu olduğu 16-bit (565) formatına dönüştür
      b = sdbuffer[buffidx++];  // Mavi
      g = sdbuffer[buffidx++];  // Yeşil
      p = sdbuffer[buffidx++];  // Kırmızı

      p >>= 3;
      p <<= 6;

      g >>= 2;
      p |= g;
      p <<= 5;

      b >>= 3;
      p |= b;

      // Oluşan 16-bitlik renk verisini ekrana yaz
      tft.writeData(p);
    }
  }
  Serial.print(millis() - time, DEC);
  Serial.println(" ms");
}

// BMP Dosya Başlığı Okuma ve Doğrulama Fonksiyonu
boolean bmpReadHeader(File f) {
  uint32_t tmp;

  // BMP sihirli imzasını kontrol et (0x4D42 = "BM")
  if (read16(f) != 0x4D42) {
    return false;
  }

  // Dosya boyutunu oku
  tmp = read32(f);
  Serial.print("size 0x");
  Serial.println(tmp, HEX);

  // Yapımcı bilgilerini geç (Gereksiz veri)
  read32(f);

  bmpImageoffset = read32(f);
  Serial.print("offset ");
  Serial.println(bmpImageoffset, DEC);

  // DIB başlık boyutunu oku
  tmp = read32(f);
  Serial.print("header size ");
  Serial.println(tmp, DEC);
  
  bmpWidth = read32(f);
  bmpHeight = read32(f);

  if (read16(f) != 1)
    return false;

  bmpDepth = read16(f); // Bit derinliği (Örn: 24-bit)
  Serial.print("bitdepth ");
  Serial.println(bmpDepth, DEC);

  if (read32(f) != 0) {
    // Sıkıştırılmış resimler desteklenmiyor!
    return false;
  }

  Serial.print("compression ");
  Serial.println(tmp, DEC);

  return true;
}

// SD Karttan Little-Endian formatındaki verileri okuma yardımcı fonksiyonları
uint16_t read16(File f) {
  uint16_t d;
  uint8_t b;
  b = f.read();
  d = f.read();
  d <<= 8;
  d |= b;
  return d;
}

uint32_t read32(File f) {
  uint32_t d;
  uint16_t b;

  b = read16(f);
  d = read16(f);
  d <<= 16;
  d |= b;
  return d;
}
Kopyala

Projenin En Kritik Püf Noktası: Resim Formatı Nasıl Olmalı?

Bu projenin çalışmamasındaki en büyük sebep yanlış formatta resim yüklemektir. Paint veya Photoshop programlarında hazırladığınız görselleri SD karta kaydederken şu kurallara kesinlikle dikkat etmelisiniz:

• Resim uzantısı kesinlikle .bmp olmalıdır (.jpg veya .png dosyalarının adını sadece .bmp olarak değiştirmek işe yaramaz).
• Kaydederken tür olarak mutlaka 24-Bit Donatılı (24-bit Bitmap) seçilmelidir.
• Resmin çözünürlüğü ekran boyutunuzu (Genellikle 240x320 piksel) aşmamalıdır. Büyük resimler belleğe sığmaz ve ekrana basılamaz.
• Dosya isimleri eski DOS standardına uygun olarak en fazla 8 karakterden oluşmalıdır (Örn: woof.bmp doğrudur, benim_guzel_kopegimin_resmi.bmp açılmaz).

Sık Karşılaşılan Sorunlar ve Çözümleri

1. Seri Portta "Initializing SD card...failed!" Hatası Alıyorum

Çözüm: SD kartınızın dosya sistemi Arduino'nun tanıyamayacağı bir formatta (Örn: exFAT veya NTFS) olabilir. Kartınızı bilgisayara takıp biçimlendir dedikten sonra dosya sistemini FAT32 veya FAT (FAT16) olarak değiştirip tekrar deneyin. Ayrıca kartın tam yuvaya oturduğundan emin olun.

2. SD OK Yazıyor Ama "didnt find image" veya "bad bmp" Hatası Geliyor

Çözüm: Resim isminin kod içerisindeki SD.open("woof.bmp") satırıyla birebir aynı harflerle (büyük/küçük harfe duyarlıdır) yazıldığından emin olun. "Bad bmp" hatası alıyorsanız resminiz 24-bit formatında kaydedilmemiş demektir. Resmi bilgisayarda Paint ile açıp "Farklı Kaydet -> BMP resmi" dedikten sonra alt menüden "24-Bit Sürümü" seçerek yeniden kaydedin.

Gerekli dosyalar: TFTLCD.zip