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一、两台电脑利用串口进行文件传输
(一)、实验内容
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。
(二)、配置环境
1.准备两台电脑,两个usb转串口,四根杜邦线。
2.如图进行连接(连线方式:3V3-3V3,GND-GND,TXD-RXD,RXD-TXD):
注:经过我实际操作发现(GND-GND,TXD-RXD,RXD-TXD)必须要连接,而(3V3-3V3)可以不接
3.打开串口助手(我用的是sscom5.13.1,你们自行选择),选择好端口号,波特率自行选择,如图进行配置(不一定要完全按照我这个来,根据实际情况进行配置):
(三)、实验过程
1.首先点击打开串口,再点击打开文件,然后选择要发送的文件,点击发送文件(这里我发送的是一个图片jpg文件):
2.耐心等待,记录传输时间,接受端接收成功:
3.打开文件夹找到传输文件,还原文件类型,可以看到传输成功:
(四)、结果分析
预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系为:
理论时间=(文件大小*8)/波特率
由实验结果可知实际传输时间大于预估传输时间
二、在Ubuntu下基于Linux环境调用opencv库编程显示图片和文本
(一)、实验要求
在Ubuntu下用C/C++(或python) 调用opencv库编程显示一张图片,并打开一个名为"logo.txt"的文本文件(其中只有一行文本文件,包括你自己的名字和学号),按照名字和学号去读取汉字24*24点阵字形字库(压缩包中的文件HZKf2424.hz)中对应字符的字形数据,将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。
(二)、实验准备
1.打开Ubuntu进入Linux系统,新建一个文件夹,在此文件夹下放入24点阵的HZ文件和ASCLL码的zf文件,以及一张图片。
2.新建一个名为logo的文本文件,然后里面输入自己的姓名和学号(为了隐私安全,此处我乱编的(ノω<。)ノ))☆.。)
注:在logo.txt文件当中输入你想要显示的文字的时候需要用ANSI编码进行编写,不然中文会出现乱码
打开文本文档->文件->另存为->编码选择ANSI,保存即可。
(三)、代码编写
1.在文件夹内打开终端,新建一个名为main.cpp的文件,然后里面输入代码:
#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="fei.jpg";//图片的名字
char* logo_path="logo.txt";//汉字文件的名字
put_text_to_image(400,600,image_path,logo_path);//change txt place
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("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(255, 144, 163), -1);
p1.x++;
circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
p1.y++;
circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -1);
p1.x--;
circle(image, p1, 0, Scalar(255, 144, 163), -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,Scalar(255, 144, 163)为姓名字体颜色
}
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("HZKf2424.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(138, 67, 128), -1); //写(替换)像素点及学号颜色
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=17;//要打印的字符长度(打印多少字节长度就为多少,根据自己的情况调整)
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);
int x =x_offset,y = y_offset;//x,y:在图片上绘制文字的起始坐标
for(int m=0;m<length;){
if(hexcode[m]==0x23){
break;//读到#号时结束
}
else if(hexcode[m]>0xaf){
qh=hexcode[m]-0xaf;//使用的字库里是以汉字啊开头,而不是以汉字符号开头
wh=hexcode[m+1] - 0xa0;//计算位码
offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*72L;
paint_chinese(image,x,y,offset);
/*
计算在汉字库中的偏移量
对于每个汉字,使用24*24的点阵来表示的
一行有三个字节,一共24行,所以需要72个字节来表示
*/
m=m+2;//一个汉字的机内码占两个字节,
x+=24;//一个汉字为24*24个像素点,由于是水平放置,所以是向右移动24个像素点
}
else{
//当读取的字符为ASCII码时
wh=hexcode[m];
offset=wh*16l;//计算英文字符的偏移量
paint_ascii(image,x,y,offset);
m++;//英文字符在文件里表示只占一个字节,所以往后移一位就行了
x+=16;
}
}
cv::imshow("image", image);
cv::waitKey();
}
注:
1.根据实际情况修改第16行代码的图片名字和17行代码的姓名学号文件名
2.18行代码为文字显示位置
3.115行代码为需要打印的字符长度
4.颜色修改及其他详情请自行查看代码批注
(四)、编译运行
1.保存好main.cpp文件,在终端中编译指令
g++ main.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`
2.得到如下名为test的文件
3.输入如下代码运行程序:
./test
4.运行结果
三、总结
通过本次实验,我学会了如何在两台电脑之间利用串口进行文件传输,了解并学会了中文汉字点阵的原理,明白了机内码,国标码和区位码三者之间互相转换的关系,以及在Ubuntu下基于Linux环境调用opencv库编程显示图片和文本。
四、参考文献
https://blog.csdn.net/yesking_new/article/details/6694032
https://blog.csdn.net/junseven164/article/details/121130735
https://blog.csdn.net/qq_46467126/article/details/121313820