Arduino Nano 驱动 2.8″ TFT 显示 JPEG 图片与 RGB565 视频教程

项目概览

利用 Arduino Nano 配合 320×240 SPI TFT 屏幕（带触摸）与 Micro SD 卡，实现 JPEG 图片浏览与 RGB565 原始视频播放。核心库 YATFT（GitHub: YATFT/YATFT）封装了底层 SPI 时序与 JPEG 硬件解码，配合 XPT2046_Touchscreen 触摸库，提供播放/暂停/停止触控交互。

硬件清单

• Arduino Nano R3 ×1
• 2.8″ 320×240 SPI TFT 屏幕（ILI9341 驱动，含 XPT2046 触摸）×1
• Micro SD 卡（>1GB，FAT32）×1
• Nano 专用 TFT 扩展板（或杜邦线飞线）×1

SD 卡素材准备

图片

• 直接拷贝 .jpg 文件到卡根目录，分辨率建议 ≤2560×1920，库内部会自动缩放至 320×240。
• 文件名建议纯 ASCII，避免中文乱码。

视频转码

需提前在 PC 用 ffmpeg 转为 RGB565 原始流：

ffmpeg -i input.mp4 -s 320x240 -pix_fmt rgb565 output.rgb

• -s 320x240 强制分辨率匹配屏幕
• -pix_fmt rgb565 输出 16位 RGB565，每帧 320×240×2 = 150KB
• 生成的 .rgb 文件无容器头，播放时按固定帧率顺序读取即可

核心代码逻辑

完整代码见文末 PhotoAndVideoPlay.ino，关键流程：

1. 初始化：tft.begin(0x4391,-8) 驱动屏幕，sdc.FSInit() 挂载 SD 卡。
2. 轮询文件：FindFirst("*.*") / FindNext() 遍历根目录。
3. 识别类型：GetFileType() 判断 JPEG 或 RGB。
4. 切换色彩模式：JPEG 需 tft.SetYUV()，RGB 需 tft.SetRGB()，切换时会有 1 帧绿闪，属正常现象。
5. 解码显示：
   • JPEG：sdc.JPEGReadFromSD(&jpeg_decode, 0, 0, 320, 240) 硬件解码直推屏幕。
   • RGB：sdc.RGBReadFromSD(pFile, &ScanTouch) 逐帧 DMA 传输，回调 ScanTouch() 处理触控。
6. 触控交互：视频播放时，屏幕下方三区域分别对应「停止/暂停/播放」，ScanTouch() 返回 mode 控制播放状态机。

关键函数片段

// 触控坐标映射（需根据实测 ADC 范围校准）
uint8_t ScanTouch() {
  SPI.begin();
  if (ts.touched()) {
    TS_Point p = ts.getPoint();
    delay(3);
    SPI.end();
    // ADC 原始值 → 屏幕坐标
    if (p.x < 450) p.x = 450;
    if (p.y < 500) p.y = 500;
    uint16_t x = 320 - (p.x - 450) * 10 / 106;
    uint16_t y = 240 - (p.y - 500) * 10 / 140;

    if (x < 130 && y > 100 && y < 140) return 1;      // 停止
    if (x > 140 && x < 180 && y > 100 && y < 140) return 2; // 暂停
    if (x > 190 && y > 100 && y < 140) return 0;      // 播放
  }
  SPI.end();
  return mode;
}

性能与局限

• 帧率：RGB565 视频约 12-15 FPS（受限于 SPI 4MHz 与 SD 卡读取速度），音频需外挂 VS1053 等解码板同步播放。
• 内存：Nano 仅 2KB SRAM，无法缓冲完整帧，采用「边读边传」流式处理。
• 兼容性：YATFT 库仅支持 ILI9341/ST7789 等少数驱动 IC，购买屏幕前确认驱动型号。

进阶优化建议

• 升级至 ESP32-S3（SPI 可达 80MHz，PSRAM 8MB），可流畅播放 30FPS RGB565 甚至 MJPEG 视频。
• 使用 LVGL + TFT_eSPI 替代 YATFT，获得更丰富的 UI 组件与双缓冲防撕裂。
• 将视频转为 MJPEG 并用硬件 JPEG 解码器（如 ESP32-S3 内置）解码，文件体积减少 80% 以上。

资源链接

• YATFT 库：GitHub
• EkaTFT 更新版库（支持 MegaAVR/ESP32）：GitHub
• 原作者系列教程：TFT Shield for Arduino Uno/Nano 共 5 篇