Тепловизор на ESP32 и датчике MLX90640: схема и программа

Откажитесь от рентгеновского зрения, тепловизионные камеры — настоящие промышленные супергерои! Они не просто видят свет, они видят тепло, что делает их мастерами обнаружения скрытых источников энергии, выявления перегревающихся устройств и даже помощи солдатам в темноте. Они неоценимы в таких отраслях, как технический ремонт, где они выявляют короткие замыкания, как своеобразные электронные ищейки. Единственный подвох? Их цена может быть немного пугающей. Но технологии постоянно развиваются и вскоре тепловидение может стать таким же распространенным явлением, как камера вашего телефона! Так что помните, что эта, казалось бы, обычная камера может обладать необычайными способностями к обнаружению тепла.

Итак, в этом проекте мы собираемся найти решение этой проблемы, создав тепловизор (тепловизионную камеру, на англ. thermal camera) своими руками с использованием гораздо более дешевых доступных компонентов. Более дешевые тепловизионные датчики, которые мы рассмотрели — это AMG8833 от Panasonic, MLX90640 и MLX90641 от Melexis. Несмотря на то, что AMG8833 является самым дешевым из всех, он имеет разрешение только 8×8, тогда как MLX90640 предлагает разрешение 32×24, а MLX90641 предлагает разрешение 16×12. Поскольку MLX90640 предлагает лучшее разрешение в своем ценовом диапазоне, мы выбрали его для нашей тепловизионной камеры, сделанной своими руками.

Ранее на нашем сайте мы уже рассматривали похожие проекты:

Особенности тепловизионной камеры в нашем проекте

Разрешение сенсора изображения: 32×24.
Поле зрения датчика (FoV): 55°x35°
Диапазон измерения температуры: от -40 до 300°C.
Диапазон рабочих температур от -40 до 85°C.
Регулируемая частота обновления — 4 Гц — 32 Гц.
10 паллет разного цвета.
5 различных режимов интерполяции.
Простой в использовании графический интерфейс.
2,4-дюймовый TFT-дисплей с разрешением 320×240.
Сохранение теплового изображения на SD-карту.
Встроенный аккумулятор и схема зарядки.

Наглядно основные принципы нашего проекта тепловизора вы можете посмотреть в следующем видео:

Необходимые компоненты

Модуль ESP32 Wrover с флэш-памятью 8 МБ и PSRAM — x1 (купить на AliExpress).
MLX90640 — массив термодатчиков дальнего инфракрасного диапазона — x1 (купить на AliExpress).
2,4-дюймовый TFT-дисплей с разрешением 320×240 и драйвером ILI9341 — x1 (купить на AliExpress).
CH340K — USB-контроллер UART – x1 (купить на AliExpress).
TP4056 — микросхема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов — x1 (купить на AliExpress).
MIC5219-3.3YM5 3,3 В LDO – x1 (купить на AliExpress).
AO3401 P — МОП-транзистор — x1 (купить на AliExpress).
2n7002DW двойной N — МОП-транзистор – x1.
Транзистор S8050 — 1 шт. (купить на AliExpress).
Диод SS34 – x1 (купить на AliExpress).
Устройство чтения SD-карт — x1 (купить на AliExpress).
USB-разъем типа C, 16 контактов — x1 (купить на AliExpress).
SMD резисторы и конденсаторы.
SMD светодиоды.
SMD тактильные переключатели (кнопки).
Ползунковый переключатель SDM.
Разъемы.
Пользовательская печатная плата.
Корпус и крепежные винты, напечатанные на 3D-принтере.
Прочие инструменты и расходные материалы.

Реклама: ООО «АЛИБАБА.КОМ (РУ)» ИНН: 7703380158

Схема тепловизора

Схема тепловизора на модуле ESP32 и датчике MLX90640 показана на рисунке ниже. Ее также можно скачать в формате PDF по следующей ссылке. Авторы проекта использовали KiCad для разработки схем и печатной платы для этого проекта. Все файлы, необходимые для изготовления данного проекта, вы можете найти на странице авторов на GitHub, приведенной внизу этой статьи.

Рассмотрим назначение основных элементов схемы. Порт USB типа C используется как для зарядки, так и для целей программирования. Питание от USB-порта подается на схему контроллера цепи питания, построенную на основе P-канального МОП-транзистора U2 и диода D1. Когда питание USB доступно, устройство будет работать от питания USB, а также заряжать внутреннюю батарею. Когда питание USB отключается, устройство автоматически переключается на питание от аккумулятора. Для регулирования напряжения мы использовали LDO-стабилизатор MIC5219 3,3 В от Microchip, который способен обеспечивать ток до 500 мА с очень низким падением напряжения 500 мВ при полной нагрузке.

Ползунковый переключатель с подтягивающим резистором подключен к выводу включения MIC5219. Этот переключатель используется для включения и выключения тепловизионной камеры. Когда этот контакт заземляется, LDO отключается, а значит, и другие части устройства, за исключением секции зарядки аккумулятора. Для зарядки внутренней батареи мы используем контроллер заряда TP4056 , максимальный ток заряда которого составляет 1 А. Для измерения напряжения батареи мы использовали классический делитель напряжения, который снижает напряжение батареи до безопасного для измерения уровня.

На следующем рисунке у нас показана сама SoC ESP32 вместе со схемой программирования и массивом термодатчиков дальнего инфракрасного диапазона MLX90640. Схема программирования состоит из контроллера USB-UART CH340K и двойного N-N-канального МОП-транзистора 2N7002DW от ON Semi.

Авторы проекта выбрали CH340K из-за его небольших размеров и низкой стоимости. Крошечный двойной полевой МОП-транзистор будет действовать как схема автоматического сброса для ESP32, что устраняет необходимость ручного отдыха или выбора загрузки во время программирования. Несмотря на то, что автоматический сброс работает безупречно, на всякий случай мы также добавили кнопки загрузки и сброса. Схема вокруг ESP32 стандартная, просто шунтирующие конденсаторы и подтягивающие резисторы. Что касается датчика изображения, мы решили припаять его непосредственно к печатной плате, чтобы сделать все устройство компактным. Датчик подключен к SoC с помощью интерфейса I2C и имеет только 4 контакта, включая питание и землю. Если мы хотим использовать модуль датчика изображения вместо припаивания датчика к печатной плате или если мы хотим добавить какое-либо другое устройство I2C, мы можем использовать дополнительный разъем I2C, добавленный к печатной плате.

На следующем фрагменте схемы у нас есть TFT-дисплей, кнопки навигации и слот Micro SD.

В качестве дисплея мы использовали 2,4-дюймовый TFT-дисплей с разрешением 320×240. В дисплее используется микросхема драйвера ILI9341. Он подключен к ESP32 с помощью SPI и поддерживает скорость SPI до 65 МГц. Дисплей припаян непосредственно к печатной плате. Для управления подсветкой мы использовали транзистор S8050 . Управлять яркостью подсветки мы сможем с помощью ШИМ-сигналов. Дисплей подключен к интерфейсу VSPI ESP32, а слот Micro SD подключен к интерфейсу HSPI. Это гарантирует, что ESP32 сможет получить доступ или управлять как дисплеем, так и SD-картой одновременно в случае необходимости.

Печатная плата для тепловизионной камеры своими руками

Для этого проекта мы решили изготовить специальную печатную плату. Это гарантирует, что конечный продукт будет максимально компактным, а также простым в сборке и использовании. Печатная плата имеет размеры 80х50 мм. Верхний и нижний слои печатной платы показаны на следующем рисунке.

3D-вид печатной платы показан на следующем рисунке.

А вот так выглядит полностью собранная плата.

3D-печатные детали

Авторы проекта разработали классный корпус для тепловизионной камеры, напечатанный на 3D-принтере. Файлы для всех напечатанных на 3D-принтере деталей можно скачать по ссылке GitHub, приведенной в конце статьи, вместе со эскизом Arduino и растровым файлом.

Отдельно STL файлы для изготовления деталей можно скачать по этой ссылке.

Внешний вид напечатанных деталей корпуса для нашего проекта тепловизора показан на следующем рисунке.

А вот и полностью собранная тепловизионная камера, сделанная своими руками.

Обзор интерфейса тепловизионной камеры (тепловизора)

Внешний вид нашего тепловизора с подписанными названиями компонентов представлен на следующем рисунке.

Назначение у кнопок следующее.

Кнопка Up/+:
- По умолчанию: изменение/циклическое переключение режима интерполяции.
- В настройках: изменение выбранного значения.
Кнопка Middle/Ok:
- По умолчанию:
  - Короткое нажатие : сохранение изображений на SD-карту.
  - Длительное нажатие : вход в меню настроек.
- В настройках:
  - Короткое нажатие : изменение выбора в меню.
  - Длительное нажатие: выход из меню настроек.
Кнопка Down/-:
- По умолчанию : изменить цветовую палитру.
- В настройках : измените выбранное значение.

Как упоминалось выше, вы можете переключаться между различными режимами интерполяции и цветовыми палитрами, используя кнопки «Вверх» или «Вниз» соответственно, находясь на главном экране. Вы можете сохранить текущий вид в виде файла BMP на SD-карту коротким нажатием средней кнопки. Если изображение успешно сохранено, будет воспроизведена анимация успешного сохранения. Если возникла какая-либо ошибка, например, SD-карта не вставлена или не поддерживается, отобразится анимированное сообщение об ошибке SD-карты. Обязательно отформатируйте SD-карту в формате FAT32, а затем выключите камеру, если вы вставили SD-карту, когда камера находится во включенном состоянии. Если вы не перезагрузите компьютер после вставки SD-карты, устройство может не обнаружить SD-карту. Поэтому важно либо вставлять SD-карту, пока камера находится в выключенном состоянии, либо просто перезагрузить устройство.

На рисунке ниже показан интерфейс главного экрана нашей тепловизионной камеры. На главном экране вы можете увидеть само тепловое изображение, а также минимальную, максимальную и среднюю температуру, а также значок батареи.

На изображении ниже показан экран настроек тепловизионной камеры. В настройках имеется 7 вариантов. Выбранный параметр будет отображаться зеленым текстом, а другие — белым. Вы можете изменить выбор коротким нажатием средней кнопки. Значение выбранного параметра можно изменить с помощью кнопок «Вверх/+» или «Вниз/-».

Поддерживаются следующие параметры настроек и соответствующие доступные значения.

Auto Scale (Автоматическое масштабирование)
- Вкл.: автоматическое масштабирование включено. Цвет будет отображаться в соответствии с показаниями датчика максимальной и минимальной температуры.
- Выкл.: автоматическое масштабирование выключено. Цвет будет отображаться в соответствии с максимальной и минимальной температурой, установленной вручную.
Min Temperature (Мин. температура): Минимальная температура для расчета цветовой палитры, когда автоматическое масштабирование отключено.
Max Temperature (Максимальная температура): максимальная температура для расчета цветовой палитры, когда автоматическое масштабирование отключено.
Interpolation (Интерполяция): метод интерполяции. Это относится к алгоритму интерполяции, используемому для повышения масштаба изображения с низким разрешением с датчика (32×24) до изображения с высоким разрешением (320×240), отображаемого на экране. В зависимости от метода интерполяции будет меняться качество изображения, а также время обработки изображения. Доступные методы следующие.
- Ближайший сосед
- Средний
- Билинейный
- Билинейный быстрый
- Треугольник
Palette (Палитра): Цветовая палитра относится к различным режимам отображения. На выбор доступно 10 различных палитр.
Refresh Rate (Частота обновления): частота обновления датчика изображения. MLX90640 поддерживает частоту обновления от 0,5 Гц до 64 Гц. Но при тестировании наиболее полезными частотами обновления были 4 Гц, 8 Гц, 16 Гц и 32 Гц. Итак, мы включили только эти частоты обновления.
Backlight (Подсветка): Яркость подсветки. Вы можете установить ее от 10% до 100%.

Объяснение кода программы

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Как обычно, мы включили в код все необходимые библиотеки с помощью функции include, в том числе TFT_eSPI, Adafruit_MLX90640, Preferences, AnimatedGIF и другие стандартные библиотеки. Мы также включили данные анимированного изображения вместе с файлами шрифтов. Вы можете скачать все необходимые файлы из репозитория GitHub, ссылка на который приведена внизу этой статьи. После этого мы определили все необходимые глобальные переменные. Позже мы создали экземпляры классов. Мы будем использовать эти экземпляры для доступа к соответствующей функции.

#include <Preferences.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include "FS.h"
#include <Adafruit_MLX90640.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include <AnimatedGIF.h>
#include <Fonts/GFXFF/gfxfont.h>  //Include a library of Fonts
#include "Open_Sans_ExtraBold_10.h"
#include "BootAnimation.h"
#include "success.h"
#include "Error.h"
SPIClass spiSD(HSPI);
#define SD_CS 15
//#define USE_DMA
#define NORMAL_SPEED
#define TFT_WIDTH 320
#define TFT_HEIGHT 240
#define BUFFER_SIZE 320
uint16_t usTemp[BUFFER_SIZE];
#define VBAT_PIN 33
#define BATTV_MAX 4.2  // maximum voltage of battery
#define BATTV_MIN 3.2  // what we regard as an empty battery
#define GIF_IMAGE BootAnimationIMG
#define SGIF_IMAGE success_GIF
#define EGIF_IMAGE Error_GIF
bool dmaBuf = 0;
Adafruit_MLX90640 mlx;
Preferences preferences;
AnimatedGIF gif;
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
File bmpFile;
float frame[32 * 24];
float batv;
const int upButton = 35;
const int middleButton = 36;
const int downButton = 39;
const int backlightPin = 4;
int interpolationMode = 0;
int AutoScale = 0;
volatile bool MenuChange = false;
volatile bool _upShort = false;
volatile bool _downShort = false;
volatile bool middleShort = false;
volatile bool middlePressed = false;
unsigned long middlePressStartTime = 0;
int Menu = 0, Menuitem = 0;
int BLPWM = 0;
int RefreshRate = 0;
float MinT, MaxT;
String menuItems[7] = { "Auto Scale    : ", "Min Temp      : ", "Max Temp      : ", "Interpolation : ", "Palette       : ", "Refresh Rate  : ", "BackLight     : " };
String ASindex[2] = { "Off", "On" };
String IPindex[6] = { "Nearest Neighbor", "Average", "Bilinear", "Bilinear Fast", "Triangle" };
String RRindex[4] = { "4 Hz", "8 Hz", "16 Hz", "32 Hz" };
float xRatios[320];
float yRatios[240];
float xOppositeRatios[320];
float yOppositeRatios[240];
#define PALETTE_COUNT 10
uint16_t colorPalettes[PALETTE_COUNT][6] = {
  { TFT_BLUE, TFT_CYAN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_RED, TFT_MAGENTA },
  { TFT_BLACK, TFT_DARKGREY, TFT_LIGHTGREY, TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_PINK },
  { TFT_NAVY, TFT_OLIVE, TFT_DARKGREEN, TFT_DARKCYAN, TFT_MAROON, TFT_PURPLE },
  { TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_DARKGREEN, TFT_ORANGE, TFT_MAROON, TFT_RED },
  { TFT_NAVY, TFT_DARKGREEN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_ORANGE, TFT_RED },
  { TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_RED },
  { TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_RED, TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_BLACK },
  { TFT_PURPLE, TFT_MAGENTA, TFT_RED, TFT_ORANGE, TFT_YELLOW, TFT_GREEN },
  { TFT_YELLOW, TFT_PINK, TFT_WHITE, TFT_BLUE, TFT_DARKCYAN, TFT_DARKGREEN },
  { TFT_RED, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA }
};
int paletteIndex = 0;
float tempMin = 20.0;  // Minimum temperature
float tempMax = 32.0;  // Maximum temperature
TFT_eSprite sprite = TFT_eSprite(&tft);

#include <Preferences.h>

#include <Wire.h>

#include <SPI.h>

#include <SD.h>

#include "FS.h"

#include <Adafruit_MLX90640.h>

#include <TFT_eSPI.h>

#include <AnimatedGIF.h>

#include <Fonts/GFXFF/gfxfont.h> //Include a library of Fonts

#include "Open_Sans_ExtraBold_10.h"

#include "BootAnimation.h"

#include "success.h"

#include "Error.h"

SPIClass spiSD(HSPI);

#define SD_CS 15

//#define USE_DMA

#define NORMAL_SPEED

#define TFT_WIDTH 320

#define TFT_HEIGHT 240

#define BUFFER_SIZE 320

uint16_t usTemp[BUFFER_SIZE];

#define VBAT_PIN 33

#define BATTV_MAX 4.2 // maximum voltage of battery

#define BATTV_MIN 3.2 // what we regard as an empty battery

#define GIF_IMAGE BootAnimationIMG

#define SGIF_IMAGE success_GIF

#define EGIF_IMAGE Error_GIF

bool dmaBuf = 0;

Adafruit_MLX90640 mlx;

Preferences preferences;

AnimatedGIF gif;

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();

File bmpFile;

float frame[32 * 24];

float batv;

const int upButton = 35;

const int middleButton = 36;

const int downButton = 39;

const int backlightPin = 4;

int interpolationMode = 0;

int AutoScale = 0;

volatile bool MenuChange = false;

volatile bool _upShort = false;

volatile bool _downShort = false;

volatile bool middleShort = false;

volatile bool middlePressed = false;

unsigned long middlePressStartTime = 0;

int Menu = 0, Menuitem = 0;

int BLPWM = 0;

int RefreshRate = 0;

float MinT, MaxT;

String menuItems[7] = { "Auto Scale : ", "Min Temp : ", "Max Temp : ", "Interpolation : ", "Palette : ", "Refresh Rate : ", "BackLight : " };

String ASindex[2] = { "Off", "On" };

String IPindex[6] = { "Nearest Neighbor", "Average", "Bilinear", "Bilinear Fast", "Triangle" };

String RRindex[4] = { "4 Hz", "8 Hz", "16 Hz", "32 Hz" };

float xRatios[320];

float yRatios[240];

float xOppositeRatios[320];

float yOppositeRatios[240];

#define PALETTE_COUNT 10

uint16_t colorPalettes[PALETTE_COUNT][6] = {

{ TFT_BLUE, TFT_CYAN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_RED, TFT_MAGENTA },

{ TFT_BLACK, TFT_DARKGREY, TFT_LIGHTGREY, TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_PINK },

{ TFT_NAVY, TFT_OLIVE, TFT_DARKGREEN, TFT_DARKCYAN, TFT_MAROON, TFT_PURPLE },

{ TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_DARKGREEN, TFT_ORANGE, TFT_MAROON, TFT_RED },

{ TFT_NAVY, TFT_DARKGREEN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_ORANGE, TFT_RED },

{ TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_RED },

{ TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_RED, TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_BLACK },

{ TFT_PURPLE, TFT_MAGENTA, TFT_RED, TFT_ORANGE, TFT_YELLOW, TFT_GREEN },

{ TFT_YELLOW, TFT_PINK, TFT_WHITE, TFT_BLUE, TFT_DARKCYAN, TFT_DARKGREEN },

{ TFT_RED, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA }

};

int paletteIndex = 0;

float tempMin = 20.0; // Minimum temperature

float tempMax = 32.0; // Maximum temperature

TFT_eSprite sprite = TFT_eSprite(&tft);

Функции upButton_ISR, downButton_ISR и middleButton_ISR используются для обнаружения и обработки нажатий переключателей. Они используют аппаратные прерывания для обнаружения изменений контактов, подключенных к переключателям. Мы использовали программное обеспечение для устранения дребезга, чтобы правильно обнаружить нажатия переключателей и избежать шума. В зависимости от нажатого переключателя и времени нажатия функция установит соответствующую переменную в значение true, которая будет обрабатываться в основной программе.

void IRAM_ATTR upButton_ISR() {
  static unsigned long last_interrupt_time = 0;
  unsigned long interrupt_time = millis();
  if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) {  // simple debounce
    _upShort = true;
  }
  last_interrupt_time = interrupt_time;
}
void IRAM_ATTR downButton_ISR() {
  static unsigned long last_interrupt_time = 0;
  unsigned long interrupt_time = millis();
  if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) {  // simple debounce
    _downShort = true;
  }
  last_interrupt_time = interrupt_time;
}
void IRAM_ATTR middleButton_ISR() {
  if (digitalRead(middleButton) == LOW) {
    // Button press event
    if (!middlePressed) {  // If button was not already being pressed
      middlePressed = true;
      middlePressStartTime = millis();  // Save the start time of button press
    }
  } else {
    // Button release event
    if (middlePressed) {                             // If the button was being pressed
      if (millis() - middlePressStartTime < 1000) {  // If the button was pressed for less than 1 second
        middleShort = true;
      }
      middlePressed = false;
      middlePressStartTime = 0;  // Reset the start time of button press
    }
  }
}

void IRAM_ATTR upButton_ISR() {

static unsigned long last_interrupt_time = 0;

unsigned long interrupt_time = millis();

if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) { // simple debounce

_upShort = true;

}

last_interrupt_time = interrupt_time;

}

void IRAM_ATTR downButton_ISR() {

static unsigned long last_interrupt_time = 0;

unsigned long interrupt_time = millis();

if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) { // simple debounce

_downShort = true;

}

last_interrupt_time = interrupt_time;

}

void IRAM_ATTR middleButton_ISR() {

if (digitalRead(middleButton) == LOW) {

// Button press event

if (!middlePressed) { // If button was not already being pressed

middlePressed = true;

middlePressStartTime = millis(); // Save the start time of button press

}

} else {

// Button release event

if (middlePressed) { // If the button was being pressed

if (millis() - middlePressStartTime < 1000) { // If the button was pressed for less than 1 second

middleShort = true;

}

middlePressed = false;

middlePressStartTime = 0; // Reset the start time of button press

}

Функции MLXInit, ConfigRefreshrate, ReadConfig и WriteConfig используются для связи и настройки датчика MLX90640. Функция MLXInit используется для инициализации датчика при запуске. Функция ConfigRefreshrate используется для установки частоты обновления датчика изображения, как следует из ее названия. Остальные функции используются для чтения и записи конфигураций в соответствующие регистры MLX90640.

void MLXInit() {
  Wire.begin();
  Wire.setClock(1000000);
  if (!mlx.begin()) {
    Serial.println("Failed to initialize MLX90640!");
  }
  mlx.setResolution(MLX90640_ADC_18BIT);
  ConfigRefreshrate();
}
void ConfigRefreshrate() {
  switch (RefreshRate) {
    case 1:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_4_HZ);
      break;
    case 2:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_8_HZ);
      break;
    case 3:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_16_HZ);
      break;
    case 4:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);
      break;
    default:
      break;
  }
}
void ReadConfig() {
  preferences.begin("Config", false);
  String temp;
  temp = preferences.getString("AutoScale", "");
  AutoScale = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("MinTe", "");
  MinT = temp.toFloat();
  temp = preferences.getString("MaxTe", "");
  MaxT = temp.toFloat();
  temp = preferences.getString("Imode", "");
  interpolationMode = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("PIndex", "");
  paletteIndex = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("RefreshRate", "");
  RefreshRate = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("BLPWM", "");
  BLPWM = temp.toInt();
  preferences.end();
}
void WriteConfig() {
  preferences.begin("Config", false);
  preferences.putString("AutoScale", String(AutoScale));
  preferences.putString("MinTe", String(MinT));
  preferences.putString("MaxTe", String(MaxT));
  preferences.putString("Imode", String(interpolationMode));
  preferences.putString("PIndex", String(paletteIndex));
  preferences.putString("RefreshRate", String(RefreshRate));
  preferences.putString("BLPWM", String(BLPWM));
  preferences.end();
}

void MLXInit() {

Wire.begin();

Wire.setClock(1000000);

if (!mlx.begin()) {

Serial.println("Failed to initialize MLX90640!");

}

mlx.setResolution(MLX90640_ADC_18BIT);

ConfigRefreshrate();

}

void ConfigRefreshrate() {

switch (RefreshRate) {

case 1:

mlx.setRefreshRate(MLX90640_4_HZ);

break;

case 2:

mlx.setRefreshRate(MLX90640_8_HZ);

break;

case 3:

mlx.setRefreshRate(MLX90640_16_HZ);

break;

case 4:

mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);

break;

default:

break;

}

void ReadConfig() {

preferences.begin("Config", false);

String temp;

temp = preferences.getString("AutoScale", "");

AutoScale = temp.toInt();

temp = preferences.getString("MinTe", "");

MinT = temp.toFloat();

temp = preferences.getString("MaxTe", "");

MaxT = temp.toFloat();

temp = preferences.getString("Imode", "");

interpolationMode = temp.toInt();

temp = preferences.getString("PIndex", "");

paletteIndex = temp.toInt();

temp = preferences.getString("RefreshRate", "");

RefreshRate = temp.toInt();

temp = preferences.getString("BLPWM", "");

BLPWM = temp.toInt();

preferences.end();

}

void WriteConfig() {

preferences.begin("Config", false);

preferences.putString("AutoScale", String(AutoScale));

preferences.putString("MinTe", String(MinT));

preferences.putString("MaxTe", String(MaxT));

preferences.putString("Imode", String(interpolationMode));

preferences.putString("PIndex", String(paletteIndex));

preferences.putString("RefreshRate", String(RefreshRate));

preferences.putString("BLPWM", String(BLPWM));

preferences.end();

}

Функция initSDcard используется для инициализации SD-карты, а также для обнаружения наличия SD-карты перед сохранением изображения. Если SD-карта не обнаружена или не поддерживается, функция вернет соответствующий код ошибки.

void initSDcard() {
  //spiSD.begin(14, 12, 13, SD_CS);  //CLK,MISO,MOIS,SS
  if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  } else {
    Serial.println("Card Mount Successful");
  }
  uint8_t cardType = SD.cardType();
  if (cardType == CARD_NONE) {
    Serial.println("No SD card attached");
    return;
  }
}

void initSDcard() {

//spiSD.begin(14, 12, 13, SD_CS); //CLK,MISO,MOIS,SS

if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {

Serial.println("Card Mount Failed");

return;

} else {

Serial.println("Card Mount Successful");

}

uint8_t cardType = SD.cardType();

if (cardType == CARD_NONE) {

Serial.println("No SD card attached");

return;

}

Функция generateFilename используется для генерации имен файлов изображений. Она будет генерировать имя файла с приращением. Если файл уже существует на SD-карте, функция проверит его и сгенерирует новое имя с увеличенным номером. Функция writeBMP используется для записи файла изображения на SD-карту при нажатии кнопки сохранения изображения.Эта функция сгенерирует файл изображения BMP с необходимыми данными заголовка и сохранит в него экранный буфер. То есть происходит сохранение изображения на экране на SD-карту.

String generateFilename(fs::FS &fs) {
  for (int i = 0; i <= 9999; i++) {
    char filename[23];                               // Allocate the char array
    sprintf(filename, "/ThermalCamera%04d.bmp", i);  // Print formatted string into char array
    if (!fs.exists(filename)) {
      return String(filename);  // Return a String object
    }
  }
  return "";  // return empty string if all filenames are taken
}
int writeBMP(fs::FS &fs, const char *path, TFT_eSprite *sprite) {
  const int width = sprite->width();
  const int height = sprite->height();
  // BMP file header (14 bytes)
  uint8_t bmpFileHeader[14] = { 'B', 'M', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 54, 0, 0, 0 };
  // The size of the BMP file in bytes
  uint32_t fileSize = 54 + width * height * 2;
  bmpFileHeader[2] = (uint8_t)(fileSize);
  bmpFileHeader[3] = (uint8_t)(fileSize >> 8);
  bmpFileHeader[4] = (uint8_t)(fileSize >> 16);
  bmpFileHeader[5] = (uint8_t)(fileSize >> 24);
  // BMP info header (40 bytes)
  uint8_t bmpInfoHeader[40] = { 40, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 16, 0 };
  bmpInfoHeader[4] = (uint8_t)(width);
  bmpInfoHeader[5] = (uint8_t)(width >> 8);
  bmpInfoHeader[6] = (uint8_t)(width >> 16);
  bmpInfoHeader[7] = (uint8_t)(width >> 24);
  bmpInfoHeader[8] = (uint8_t)(height);
  bmpInfoHeader[9] = (uint8_t)(height >> 8);
  bmpInfoHeader[10] = (uint8_t)(height >> 16);
  bmpInfoHeader[11] = (uint8_t)(height >> 24);
  File file = fs.open(path, FILE_WRITE);
  if (!file) {
    Serial.println("Failed to open file for writing");
    return 0;
  } else {
    //showSavingImageMessage();
    // Write headers
    file.write(bmpFileHeader, 14);
    file.write(bmpInfoHeader, 40);
    // Write pixel data
    for (int y = height - 1; y >= 0; y--) {  // BMP is stored bottom-top
      for (int x = 0; x < width; x++) {
        uint16_t pixel = sprite->readPixel(x, y);
        // Swap red and green channels
        uint16_t r = (pixel >> 11) & 0x1F;
        uint16_t g = (pixel >> 5) & 0x3F;
        uint16_t b = pixel & 0x1F;
        pixel = (b << 11) | (r << 5) | g;
        file.write(pixel >> 8);  // high byte
        file.write(pixel);       // low byte
      }
    }
    file.close();
    return 1;
  }
}

String generateFilename(fs::FS &fs) {

for (int i = 0; i <= 9999; i++) {

char filename[23]; // Allocate the char array

sprintf(filename, "/ThermalCamera%04d.bmp", i); // Print formatted string into char array

if (!fs.exists(filename)) {

return String(filename); // Return a String object

}

return ""; // return empty string if all filenames are taken

}

int writeBMP(fs::FS &fs, const char *path, TFT_eSprite *sprite) {

const int width = sprite->width();

const int height = sprite->height();

// BMP file header (14 bytes)

uint8_t bmpFileHeader[14] = { 'B', 'M', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 54, 0, 0, 0 };

// The size of the BMP file in bytes

uint32_t fileSize = 54 + width * height * 2;

bmpFileHeader[2] = (uint8_t)(fileSize);

bmpFileHeader[3] = (uint8_t)(fileSize >> 8);

bmpFileHeader[4] = (uint8_t)(fileSize >> 16);

bmpFileHeader[5] = (uint8_t)(fileSize >> 24);

// BMP info header (40 bytes)

uint8_t bmpInfoHeader[40] = { 40, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 16, 0 };

bmpInfoHeader[4] = (uint8_t)(width);

bmpInfoHeader[5] = (uint8_t)(width >> 8);

bmpInfoHeader[6] = (uint8_t)(width >> 16);

bmpInfoHeader[7] = (uint8_t)(width >> 24);

bmpInfoHeader[8] = (uint8_t)(height);

bmpInfoHeader[9] = (uint8_t)(height >> 8);

bmpInfoHeader[10] = (uint8_t)(height >> 16);

bmpInfoHeader[11] = (uint8_t)(height >> 24);

File file = fs.open(path, FILE_WRITE);

if (!file) {

Serial.println("Failed to open file for writing");

return 0;

} else {

//showSavingImageMessage();

// Write headers

file.write(bmpFileHeader, 14);

file.write(bmpInfoHeader, 40);

// Write pixel data

for (int y = height - 1; y >= 0; y--) { // BMP is stored bottom-top

for (int x = 0; x < width; x++) {

uint16_t pixel = sprite->readPixel(x, y);

// Swap red and green channels

uint16_t r = (pixel >> 11) & 0x1F;

uint16_t g = (pixel >> 5) & 0x3F;

uint16_t b = pixel & 0x1F;

pixel = (b << 11) | (r << 5) | g;

file.write(pixel >> 8); // high byte

file.write(pixel); // low byte

}

file.close();

return 1;

}

Функция NavigationUpdate отвечает за все процедуры, связанные с тактильными переключателями и навигацией по меню.В зависимости от того, на каком экране мы сейчас находимся, эта функция будет соответствующим образом обрабатывать нажатия клавиш.

void navigationUpdate() {
  if (_upShort == true) {
    _upShort = false;
    if (Menu == 0) {
      interpolationMode++;
      if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 0;
    } else {
      if (Menuitem == 0) {
        AutoScale++;
        if (AutoScale > 1) AutoScale = 1;
      } else if (Menuitem == 1) {
        MinT++;
        if (MinT > 300) MinT = 300;
      } else if (Menuitem == 2) {
        MaxT++;
        if (MaxT > 300) MaxT = 300;
      } else if (Menuitem == 3) {
        interpolationMode++;
        if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 4;
      } else if (Menuitem == 4) {
        paletteIndex++;
        if (paletteIndex > 9) paletteIndex = 9;
      } else if (Menuitem == 5) {
        RefreshRate++;
        if (RefreshRate > 3) RefreshRate = 3;
        ConfigRefreshrate();
      } else if (Menuitem == 6) {
        BLPWM = BLPWM + 10;
        if (BLPWM > 100) BLPWM = 100;
        analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
      }
      MenuChange = true;
    }
    WriteConfig();
    Serial.println("Up Short Press");
  }
  if (_downShort == true) {
    _downShort = false;
    if (Menu == 0) {
      paletteIndex = (paletteIndex + 1) % PALETTE_COUNT;
    } else {
      if (Menuitem == 0) {
        AutoScale--;
        if (AutoScale < 0) AutoScale = 0;
      } else if (Menuitem == 1) {
        MinT--;
        if (MinT < 0) MinT = 0;
      } else if (Menuitem == 2) {
        MaxT--;
        if (MaxT < 5) MaxT = 5;
      } else if (Menuitem == 3) {
        interpolationMode--;
        if (interpolationMode < 0) interpolationMode = 0;
      } else if (Menuitem == 4) {
        paletteIndex--;
        if (paletteIndex < 0) paletteIndex = 0;
      } else if (Menuitem == 5) {
        RefreshRate--;
        if (RefreshRate < 0) RefreshRate = 0;
        ConfigRefreshrate();
      } else if (Menuitem == 6) {
        BLPWM = BLPWM - 10;
        if (BLPWM < 10) BLPWM = 10;
        analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
      }
      MenuChange = true;
    }
    WriteConfig();
    Serial.println("down Short Press");
  }
  if (middleShort == true) {
    middleShort = false;
    if (Menu == 0) {
      if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {
        Serial.println("Card Mount Failed");
        if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
          Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
          while (gif.playFrame(true, NULL)) {
            sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
            yield();
          }
          gif.close();
        }
        return;
      } else {
        Serial.println("Card Mount Successful");
      }
      uint8_t cardType = SD.cardType();
      if (cardType == CARD_NONE) {
        Serial.println("No SD card attached");
        if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
          Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
          while (gif.playFrame(true, NULL)) {
            sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
            yield();
          }
          gif.close();
        }
        return;
      } else {
        String filename = generateFilename(SD);
        if (filename != "") {
          if (writeBMP(SD, filename.c_str(), &sprite)) {
            if (gif.open((uint8_t *)SGIF_IMAGE, sizeof(SGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
              Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
              while (gif.playFrame(true, NULL)) {
                sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
                yield();
              }
              gif.close();
            }
          } else {
            if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
              Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
              while (gif.playFrame(true, NULL)) {
                sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
                yield();
              }
              gif.close();
            }
          }
        } else {
          Serial.println("Failed to create filename.");
          if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
            Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
            while (gif.playFrame(true, NULL)) {
              sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
              yield();
            }
            gif.close();
          }
        }
      }
    } else {
      Menuitem++;
      if (Menuitem > 6) {
        Menuitem = 0;
      }
      MenuChange = true;
    }
    Serial.println("Middle Short Press");
    Serial.print(Menu);
    Serial.print("");
    Serial.println(Menuitem);
  }
  if (middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime > 1000 && middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime < 1500) {
    // If the button is being pressed, no short press has been registered, and it has been over 1 second
    Serial.println("Middle Long Press");
    middlePressed = false;     // Reset the pressed flag
    middlePressStartTime = 0;  // Reset the press start time
    if (Menu == 0) {
      Menu = 1;
      MenuChange = true;
      Menuitem = 0;
    } else {
      Menu = 0;
    }
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

void navigationUpdate() {

if (_upShort == true) {

_upShort = false;

if (Menu == 0) {

interpolationMode++;

if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 0;

} else {

if (Menuitem == 0) {

AutoScale++;

if (AutoScale > 1) AutoScale = 1;

} else if (Menuitem == 1) {

MinT++;

if (MinT > 300) MinT = 300;

} else if (Menuitem == 2) {

MaxT++;

if (MaxT > 300) MaxT = 300;

} else if (Menuitem == 3) {

interpolationMode++;

if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 4;

} else if (Menuitem == 4) {

paletteIndex++;

if (paletteIndex > 9) paletteIndex = 9;

} else if (Menuitem == 5) {

RefreshRate++;

if (RefreshRate > 3) RefreshRate = 3;

ConfigRefreshrate();

} else if (Menuitem == 6) {

BLPWM = BLPWM + 10;

if (BLPWM > 100) BLPWM = 100;

analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255)); // Turn on backlight

}

MenuChange = true;

}

WriteConfig();

Serial.println("Up Short Press");

}

if (_downShort == true) {

_downShort = false;

if (Menu == 0) {

paletteIndex = (paletteIndex + 1) % PALETTE_COUNT;

} else {

if (Menuitem == 0) {

AutoScale--;

if (AutoScale < 0) AutoScale = 0;

} else if (Menuitem == 1) {

MinT--;

if (MinT < 0) MinT = 0;

} else if (Menuitem == 2) {

MaxT--;

if (MaxT < 5) MaxT = 5;

} else if (Menuitem == 3) {

interpolationMode--;

if (interpolationMode < 0) interpolationMode = 0;

} else if (Menuitem == 4) {

paletteIndex--;

if (paletteIndex < 0) paletteIndex = 0;

} else if (Menuitem == 5) {

RefreshRate--;

if (RefreshRate < 0) RefreshRate = 0;

ConfigRefreshrate();

} else if (Menuitem == 6) {

BLPWM = BLPWM - 10;

if (BLPWM < 10) BLPWM = 10;

analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255)); // Turn on backlight

}

MenuChange = true;

}

WriteConfig();

Serial.println("down Short Press");

}

if (middleShort == true) {

middleShort = false;

if (Menu == 0) {

if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {

Serial.println("Card Mount Failed");

if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

return;

} else {

Serial.println("Card Mount Successful");

}

uint8_t cardType = SD.cardType();

if (cardType == CARD_NONE) {

Serial.println("No SD card attached");

if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

return;

} else {

String filename = generateFilename(SD);

if (filename != "") {

if (writeBMP(SD, filename.c_str(), &sprite)) {

if (gif.open((uint8_t *)SGIF_IMAGE, sizeof(SGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

} else {

if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

} else {

Serial.println("Failed to create filename.");

if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

} else {

Menuitem++;

if (Menuitem > 6) {

Menuitem = 0;

}

MenuChange = true;

}

Serial.println("Middle Short Press");

Serial.print(Menu);

Serial.print("");

Serial.println(Menuitem);

}

if (middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime > 1000 && middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime < 1500) {

// If the button is being pressed, no short press has been registered, and it has been over 1 second

Serial.println("Middle Long Press");

middlePressed = false; // Reset the pressed flag

middlePressStartTime = 0; // Reset the press start time

if (Menu == 0) {

Menu = 1;

MenuChange = true;

Menuitem = 0;

} else {

Menu = 0;

}

Функция displayUpdate отвечает за все процедуры, связанные с графикой, а также за получение данных изображения от MLX90640 и их обработку. Эта функция будет считывать данные с датчика изображения, когда появятся новые данные. Затем он будет масштабирован с использованием выбранного метода интерполяции. После масштабирования он вызовет функцию drawPixel для рисования изображения попиксельно. Функция drawPixel будет использовать выбранную цветовую палитру для определения подходящего цвета для каждого пикселя. Функция displayUpdate также отвечает за печать минимальной, максимальной и средней температуры вместе со значком батареи (с использованием функции drawBattery) на дисплее на главном экране. Эта же функция используется и для рисования и обработки меню настроек.

void displayUpdate() {
  if (!mlx.getFrame(frame)) {
    // Failed to get frame, so reinitialize
    MLXInit();
  }
  float tempMinRead = 1000;   // some high value
  float tempMaxRead = -1000;  // some low value
  float tempCenter = 0.0;     // Temperature at center
  // Update the minimum and maximum temperatures read from the sensor
  for (int i = 0; i < 32 * 24; i++) {
    if (frame[i] < tempMinRead) {
      tempMinRead = frame[i];
    }
    if (frame[i] > tempMaxRead) {
      tempMaxRead = frame[i];
    }
    // Get the temperature at center
    if (i == 32 * 12 + 16) {
      tempCenter = frame[i];
    }
  }
  sprite.fillSprite(TFT_BLACK);
  if (interpolationMode == 0) {
    // Nearest neighbor interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        float val = frame[yIndex + (x / 10)];
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 1) {
    // Average Interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32;  // Next row in original data
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        int xIndex = x / 10;
        // Take average of current and next points in x and y
        float val = (frame[yIndex + xIndex] + frame[yIndex + xIndex + 1] + frame[yNextIndex + xIndex] + frame[yNextIndex + xIndex + 1]) / 4.0;
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 2) {
    // Bilinear interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      float y_ratio = (y % 10) / 10.0;
      float y_opposite_ratio = 1 - y_ratio;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        float x_ratio = (x % 10) / 10.0;
        float x_opposite_ratio = 1 - x_ratio;
        int x_over_10 = x / 10;
        float val = y_opposite_ratio * (x_opposite_ratio * frame[yIndex + x_over_10] + x_ratio * frame[yIndex + x_over_10 + 1]) + y_ratio * (x_opposite_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10] + x_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10 + 1]);
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 3) {
    // Bilinear interpolation
    int yIndex;
    int xIndex;
    int yNextIndex;
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      yIndex = (y / 10) * 32;
      yNextIndex = yIndex + 32;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        xIndex = x / 10;
        float val = yOppositeRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yIndex + xIndex + 1]) + yRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex + 1]);
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  }
  else if (interpolationMode == 4) {
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32;  // Next row in original data
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        int xIndex = x / 10;
        // Determine which triangle the point is in and interpolate accordingly
        float t = (x % 10) / 10.0f;  // Horizontal distance from left pixel center
        float u = (y % 10) / 10.0f;  // Vertical distance from top pixel center
        float val;
        if (t > u) {  // Point is in lower-left triangle
          // Interpolate between bottom-left, top-right, and bottom-right
          val = (1 - t) * frame[yNextIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yNextIndex + xIndex + 1];
        } else {  // Point is in upper-right triangle
          // Interpolate between top-left, bottom-right, and top-right
          val = (1 - t) * frame[yIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yNextIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yIndex + xIndex + 1];
        }
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  }
  // Display the maximum, minimum and center temperatures as overlay
  sprite.setTextColor(TFT_BLACK);
  sprite.setTextSize(1);
  sprite.setFreeFont(&Open_Sans_ExtraBold_10);
  sprite.drawString("T Min: " + String(tempMinRead) + " C", 15, 220);
  sprite.drawString("T Max: " + String(tempMaxRead) + " C", 220, 220);
  sprite.drawString("Tc: " + String(tempCenter, 1) + "C", 135, 220);
  // Display a small crosshair at the center
  sprite.drawLine(155, 120, 165, 120, TFT_WHITE);
  sprite.drawLine(160, 115, 160, 125, TFT_WHITE);
  detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton));
  batv = ((float)analogRead(VBAT_PIN) / 4095) * 2 * 1.07 * 3.3;
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);
  int batpc = (uint8_t)(((batv - BATTV_MIN) / (BATTV_MAX - BATTV_MIN)) * 100);
  drawBattery(batpc);
  if (Menu == 1) {
    MenuChange = false;
    sprite.fillRect(60, 40, 200, 120, TFT_BLACK);
    sprite.fillRect(60, 40, 200, 10, TFT_WHITE);
    sprite.setTextFont(0);
    sprite.setTextSize(1);
    sprite.setTextColor(TFT_BLACK);
    sprite.drawString("Settings", 140, 41);
    sprite.setTextColor(TFT_WHITE);
    for (int i = 0; i < 7; i++) {
      if (i == Menuitem) sprite.setTextColor(TFT_GREEN);
      int y = 55 + (15 * i);
      sprite.drawString(menuItems[i], 65, y);
      if (i == 0) {
        sprite.drawString(ASindex[AutoScale], 160, y);
      } else if (i == 1) {
        sprite.drawString(String(MinT) + " C", 160, y);
      } else if (i == 2) {
        sprite.drawString(String(MaxT) + " C", 160, y);
      } else if (i == 3) {
        sprite.drawString(IPindex[interpolationMode], 160, y);
      } else if (i == 4) {
        sprite.drawString("Palette " + String(paletteIndex), 160, y);
      } else if (i == 5) {
        sprite.drawString(RRindex[RefreshRate], 160, y);
      } else if (i == 6) {
        sprite.drawString(String(BLPWM) + " %", 160, y);
      }
      sprite.setTextColor(TFT_WHITE);
    }
  }
  sprite.pushSprite(0, 0);
}
void drawPixel(int x, int y, float val) {
  int colorIndex;
  if (AutoScale == 1) {
    if (val <= tempMin) {
      colorIndex = 0;
    } else if (val >= tempMax) {
      colorIndex = 5;
    } else {
      // Map the value to a color index between 0 and 5
      colorIndex = int(map(val, tempMin, tempMax, 0, 5));
    }
  } else {
    if (val <= MinT) {
      colorIndex = 0;
    } else if (val >= MaxT) {
      colorIndex = 5;
    } else {
      // Map the value to a color index between 0 and 5
      colorIndex = int(map(val, MinT, MaxT, 0, 5));
    }
  }
  int color = colorPalettes[paletteIndex][colorIndex];
  sprite.drawPixel(x, y, color);
}
void drawBattery(int batpc) {
  int x = 290;
  int y = 10;
  int w = 20;
  int h = 10;
  int color = TFT_RED;  // Default color for the lowest level
  // Determine fill level and color based on batpc
  int fillLevel = 0;
  if (batpc > 75) {
    fillLevel = w;  // 100%
    color = TFT_GREEN;
  } else if (batpc > 50) {
    fillLevel = w * 3 / 4;  // 75%
    color = TFT_GREEN;
  } else if (batpc > 25) {
    fillLevel = w / 2;  // 50%
    color = TFT_BLUE;
  } else if (batpc > 0) {
    fillLevel = w / 4;  // 25%
    color = TFT_BLUE;
  }
  // Draw battery outline
  sprite.drawRect(x, y, w, h, TFT_WHITE);
  sprite.drawRect(x + w, y + h / 4, 2, h / 2, TFT_WHITE);
  // Draw fill level
  if (fillLevel > 0) {
    sprite.fillRect(x + 1, y + 1, fillLevel - 2, h - 2, color);
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

void displayUpdate() {

if (!mlx.getFrame(frame)) {

// Failed to get frame, so reinitialize

MLXInit();

}

float tempMinRead = 1000; // some high value

float tempMaxRead = -1000; // some low value

float tempCenter = 0.0; // Temperature at center

// Update the minimum and maximum temperatures read from the sensor

for (int i = 0; i < 32 * 24; i++) {

if (frame[i] < tempMinRead) {

tempMinRead = frame[i];

}

if (frame[i] > tempMaxRead) {

tempMaxRead = frame[i];

}

// Get the temperature at center

if (i == 32 * 12 + 16) {

tempCenter = frame[i];

}

sprite.fillSprite(TFT_BLACK);

if (interpolationMode == 0) {

// Nearest neighbor interpolation

for (int y = 0; y < 240; y++) {

int yIndex = (y / 10) * 32;

for (int x = 0; x < 320; x++) {

float val = frame[yIndex + (x / 10)];

drawPixel(319 - x, y, val);

}

} else if (interpolationMode == 1) {

// Average Interpolation

for (int y = 0; y < 240; y++) {

int yIndex = (y / 10) * 32;

int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32; // Next row in original data

for (int x = 0; x < 320; x++) {

int xIndex = x / 10;

// Take average of current and next points in x and y

float val = (frame[yIndex + xIndex] + frame[yIndex + xIndex + 1] + frame[yNextIndex + xIndex] + frame[yNextIndex + xIndex + 1]) / 4.0;

drawPixel(319 - x, y, val);

}

} else if (interpolationMode == 2) {

// Bilinear interpolation

for (int y = 0; y < 240; y++) {

int yIndex = (y / 10) * 32;

float y_ratio = (y % 10) / 10.0;

float y_opposite_ratio = 1 - y_ratio;

for (int x = 0; x < 320; x++) {

float x_ratio = (x % 10) / 10.0;

float x_opposite_ratio = 1 - x_ratio;

int x_over_10 = x / 10;

float val = y_opposite_ratio * (x_opposite_ratio * frame[yIndex + x_over_10] + x_ratio * frame[yIndex + x_over_10 + 1]) + y_ratio * (x_opposite_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10] + x_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10 + 1]);

drawPixel(319 - x, y, val);

}

} else if (interpolationMode == 3) {

// Bilinear interpolation

int yIndex;

int xIndex;

int yNextIndex;

for (int y = 0; y < 240; y++) {

yIndex = (y / 10) * 32;

yNextIndex = yIndex + 32;

for (int x = 0; x < 320; x++) {

xIndex = x / 10;

float val = yOppositeRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yIndex + xIndex + 1]) + yRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex + 1]);

drawPixel(319 - x, y, val);

}

else if (interpolationMode == 4) {

for (int y = 0; y < 240; y++) {

int yIndex = (y / 10) * 32;

int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32; // Next row in original data

for (int x = 0; x < 320; x++) {

int xIndex = x / 10;

// Determine which triangle the point is in and interpolate accordingly

float t = (x % 10) / 10.0f; // Horizontal distance from left pixel center

float u = (y % 10) / 10.0f; // Vertical distance from top pixel center

float val;

if (t > u) { // Point is in lower-left triangle

// Interpolate between bottom-left, top-right, and bottom-right

val = (1 - t) * frame[yNextIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yNextIndex + xIndex + 1];

} else { // Point is in upper-right triangle

// Interpolate between top-left, bottom-right, and top-right

val = (1 - t) * frame[yIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yNextIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yIndex + xIndex + 1];

}

drawPixel(319 - x, y, val);

}

// Display the maximum, minimum and center temperatures as overlay

sprite.setTextColor(TFT_BLACK);

sprite.setTextSize(1);

sprite.setFreeFont(&Open_Sans_ExtraBold_10);

sprite.drawString("T Min: " + String(tempMinRead) + " C", 15, 220);

sprite.drawString("T Max: " + String(tempMaxRead) + " C", 220, 220);

sprite.drawString("Tc: " + String(tempCenter, 1) + "C", 135, 220);

// Display a small crosshair at the center

sprite.drawLine(155, 120, 165, 120, TFT_WHITE);

sprite.drawLine(160, 115, 160, 125, TFT_WHITE);

detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton));

batv = ((float)analogRead(VBAT_PIN) / 4095) * 2 * 1.07 * 3.3;

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);

int batpc = (uint8_t)(((batv - BATTV_MIN) / (BATTV_MAX - BATTV_MIN)) * 100);

drawBattery(batpc);

if (Menu == 1) {

MenuChange = false;

sprite.fillRect(60, 40, 200, 120, TFT_BLACK);

sprite.fillRect(60, 40, 200, 10, TFT_WHITE);

sprite.setTextFont(0);

sprite.setTextSize(1);

sprite.setTextColor(TFT_BLACK);

sprite.drawString("Settings", 140, 41);

sprite.setTextColor(TFT_WHITE);

for (int i = 0; i < 7; i++) {

if (i == Menuitem) sprite.setTextColor(TFT_GREEN);

int y = 55 + (15 * i);

sprite.drawString(menuItems[i], 65, y);

if (i == 0) {

sprite.drawString(ASindex[AutoScale], 160, y);

} else if (i == 1) {

sprite.drawString(String(MinT) + " C", 160, y);

} else if (i == 2) {

sprite.drawString(String(MaxT) + " C", 160, y);

} else if (i == 3) {

sprite.drawString(IPindex[interpolationMode], 160, y);

} else if (i == 4) {

sprite.drawString("Palette " + String(paletteIndex), 160, y);

} else if (i == 5) {

sprite.drawString(RRindex[RefreshRate], 160, y);

} else if (i == 6) {

sprite.drawString(String(BLPWM) + " %", 160, y);

}

sprite.setTextColor(TFT_WHITE);

}

sprite.pushSprite(0, 0);

}

void drawPixel(int x, int y, float val) {

int colorIndex;

if (AutoScale == 1) {

if (val <= tempMin) {

colorIndex = 0;

} else if (val >= tempMax) {

colorIndex = 5;

} else {

// Map the value to a color index between 0 and 5

colorIndex = int(map(val, tempMin, tempMax, 0, 5));

}

} else {

if (val <= MinT) {

colorIndex = 0;

} else if (val >= MaxT) {

colorIndex = 5;

} else {

// Map the value to a color index between 0 and 5

colorIndex = int(map(val, MinT, MaxT, 0, 5));

}

int color = colorPalettes[paletteIndex][colorIndex];

sprite.drawPixel(x, y, color);

}

void drawBattery(int batpc) {

int x = 290;

int y = 10;

int w = 20;

int h = 10;

int color = TFT_RED; // Default color for the lowest level

// Determine fill level and color based on batpc

int fillLevel = 0;

if (batpc > 75) {

fillLevel = w; // 100%

color = TFT_GREEN;

} else if (batpc > 50) {

fillLevel = w * 3 / 4; // 75%

color = TFT_GREEN;

} else if (batpc > 25) {

fillLevel = w / 2; // 50%

color = TFT_BLUE;

} else if (batpc > 0) {

fillLevel = w / 4; // 25%

color = TFT_BLUE;

}

// Draw battery outline

sprite.drawRect(x, y, w, h, TFT_WHITE);

sprite.drawRect(x + w, y + h / 4, 2, h / 2, TFT_WHITE);

// Draw fill level

if (fillLevel > 0) {

sprite.fillRect(x + 1, y + 1, fillLevel - 2, h - 2, color);

}

Функция GIFDraw используется для обработки и отображения файла анимированного изображения. Для этой цели она использует библиотеку AnimatedGIF.

void GIFDraw(GIFDRAW *pDraw) {
  uint8_t *s;
  uint16_t *d, *usPalette;
  int x, y, iWidth;
  iWidth = pDraw->iWidth;
  if (iWidth + pDraw->iX > TFT_WIDTH)
    iWidth = TFT_WIDTH - pDraw->iX;
  usPalette = pDraw->pPalette;
  y = pDraw->iY + pDraw->y;
  if (y >= TFT_HEIGHT || pDraw->iX >= TFT_WIDTH || iWidth < 1)
    return;
  if (pDraw->ucDisposalMethod == 2) {
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      if (s[x] == pDraw->ucTransparent)
        s[x] = pDraw->ucBackground;
    }
    pDraw->ucHasTransparency = 0;
  }
  s = pDraw->pPixels;
  if (pDraw->ucHasTransparency) {
    uint8_t *pEnd, c, ucTransparent = pDraw->ucTransparent;
    pEnd = s + iWidth;
    x = 0;
    while (x < iWidth) {
      c = ucTransparent - 1;
      d = &usTemp[0];
      while (c != ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent) {
          s--;
        } else {
          *d++ = usPalette[c];
        }
      }
      if (d > &usTemp[0]) {
        sprite.pushImage(pDraw->iX + x, y, d - &usTemp[0], 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
        x += d - &usTemp[0];
      }
      c = ucTransparent;
      while (c == ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent)
          x++;
        else
          s--;
      }
    }
  } else {
    s = pDraw->pPixels;
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      usTemp[x] = usPalette[*s++];
    }
    sprite.pushImage(pDraw->iX, y, iWidth, 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
  }
}

void GIFDraw(GIFDRAW *pDraw) {

uint8_t *s;

uint16_t *d, *usPalette;

int x, y, iWidth;

iWidth = pDraw->iWidth;

if (iWidth + pDraw->iX > TFT_WIDTH)

iWidth = TFT_WIDTH - pDraw->iX;

usPalette = pDraw->pPalette;

y = pDraw->iY + pDraw->y;

if (y >= TFT_HEIGHT || pDraw->iX >= TFT_WIDTH || iWidth < 1)

return;

if (pDraw->ucDisposalMethod == 2) {

for (x = 0; x < iWidth; x++) {

if (s[x] == pDraw->ucTransparent)

s[x] = pDraw->ucBackground;

}

pDraw->ucHasTransparency = 0;

}

s = pDraw->pPixels;

if (pDraw->ucHasTransparency) {

uint8_t *pEnd, c, ucTransparent = pDraw->ucTransparent;

pEnd = s + iWidth;

x = 0;

while (x < iWidth) {

c = ucTransparent - 1;

d = &usTemp[0];

while (c != ucTransparent && s < pEnd) {

c = *s++;

if (c == ucTransparent) {

s--;

} else {

*d++ = usPalette[c];

}

if (d > &usTemp[0]) {

sprite.pushImage(pDraw->iX + x, y, d - &usTemp[0], 1, usTemp); // Push the image to the sprite

x += d - &usTemp[0];

}

c = ucTransparent;

while (c == ucTransparent && s < pEnd) {

c = *s++;

if (c == ucTransparent)

x++;

else

s--;

}

} else {

s = pDraw->pPixels;

for (x = 0; x < iWidth; x++) {

usTemp[x] = usPalette[*s++];

}

sprite.pushImage(pDraw->iX, y, iWidth, 1, usTemp); // Push the image to the sprite

}

И последнее, но не менее важное: функции setup и loop. Как обычно, функция setup используется для инициализации и настройки всех библиотек и конфигураций при запуске. Функция setup также вызовет все параметры конфигурации из пространства имен, сохраненного во флэш-памяти NVS. Функция loop будет постоянно вызывать функции NavigationUpdate и displayUpdate для более плавной работы.

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  tft.init();
#ifdef USE_DMA
  tft.initDMA();
#endif
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  gif.begin(BIG_ENDIAN_PIXELS);
  sprite.createSprite(320, 240);
  pinMode(upButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(upButton), upButton_ISR, CHANGE);
  pinMode(downButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);
  pinMode(middleButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(middleButton), middleButton_ISR, CHANGE);
  ReadConfig();
  MLXInit();
  if (MinT == 0 && MaxT == 0) {
    MinT = 20.0;
    MaxT = 32.0;
    WriteConfig();
  }
  if (BLPWM == 0) {
    BLPWM = 100;
    WriteConfig();
  }
  // mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);
  pinMode(backlightPin, OUTPUT);
  analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
  if (gif.open((uint8_t *)GIF_IMAGE, sizeof(GIF_IMAGE), GIFDraw)) {
    Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
    while (gif.playFrame(true, NULL)) {
      sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
      yield();
    }
    gif.close();
  }
  delay(1000);
  initSDcard();
  // Precompute ratios
  for (int x = 0; x < 320; x++) {
    xRatios[x] = (x % 10) / 10.0f;
    xOppositeRatios[x] = 1 - xRatios[x];
  }
  for (int y = 0; y < 240; y++) {
    yRatios[y] = (y % 10) / 10.0f;
    yOppositeRatios[y] = 1 - yRatios[y];
  }
}
void loop() {
  navigationUpdate();
  displayUpdate();
}

void setup() {

Serial.begin(115200);

tft.init();

#ifdef USE_DMA

tft.initDMA();

#endif

tft.setRotation(1);

tft.fillScreen(TFT_BLACK);

gif.begin(BIG_ENDIAN_PIXELS);

sprite.createSprite(320, 240);

pinMode(upButton, INPUT_PULLUP);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(upButton), upButton_ISR, CHANGE);

pinMode(downButton, INPUT_PULLUP);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);

pinMode(middleButton, INPUT_PULLUP);

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(middleButton), middleButton_ISR, CHANGE);

ReadConfig();

MLXInit();

if (MinT == 0 && MaxT == 0) {

MinT = 20.0;

MaxT = 32.0;

WriteConfig();

}

if (BLPWM == 0) {

BLPWM = 100;

WriteConfig();

}

// mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);

pinMode(backlightPin, OUTPUT);

analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255)); // Turn on backlight

if (gif.open((uint8_t *)GIF_IMAGE, sizeof(GIF_IMAGE), GIFDraw)) {

Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());

while (gif.playFrame(true, NULL)) {

sprite.pushSprite(0, 0); // Push the sprite to screen after every frame

yield();

}

gif.close();

}

delay(1000);

initSDcard();

// Precompute ratios

for (int x = 0; x < 320; x++) {

xRatios[x] = (x % 10) / 10.0f;

xOppositeRatios[x] = 1 - xRatios[x];

}

for (int y = 0; y < 240; y++) {

yRatios[y] = (y % 10) / 10.0f;

yOppositeRatios[y] = 1 - yRatios[y];

}

void loop() {

navigationUpdate();

displayUpdate();

}

Исходный код программы

Все файлы, необходимые для изготовления данного проекта тепловизора, вы можете скачать с GitHub по следующей ссылке.

/*
 * Project Name: MLX90640 Thermal Camera
 * Project Brief: Firmware for Thermal camera built around ESP32 and MLX90640
 * Author: Jobit Joseph
 * Copyright © Jobit Joseph
 * Copyright © Semicon Media Pvt Ltd
 * Copyright © Circuitdigest.com
 * 
 * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation, in version 3.
 *
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 *
 */
#include <Preferences.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include "FS.h"
#include <Adafruit_MLX90640.h>
#include <TFT_eSPI.h>
#include <AnimatedGIF.h>
#include <Fonts/GFXFF/gfxfont.h>  //Include a library of Fonts
#include "Open_Sans_ExtraBold_10.h"
#include "BootAnimation.h"
#include "success.h"
#include "Error.h"
SPIClass spiSD(HSPI);
#define SD_CS 15
//#define USE_DMA
#define NORMAL_SPEED
#define TFT_WIDTH 320
#define TFT_HEIGHT 240
#define BUFFER_SIZE 320
uint16_t usTemp[BUFFER_SIZE];
#define VBAT_PIN 33
#define BATTV_MAX 4.2  // maximum voltage of battery
#define BATTV_MIN 3.2  // what we regard as an empty battery
#define GIF_IMAGE BootAnimationIMG
#define SGIF_IMAGE success_GIF
#define EGIF_IMAGE Error_GIF
bool dmaBuf = 0;
Adafruit_MLX90640 mlx;
Preferences preferences;
AnimatedGIF gif;
TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
File bmpFile;
float frame[32 * 24];
float batv;
const int upButton = 35;
const int middleButton = 36;
const int downButton = 39;
const int backlightPin = 4;
int interpolationMode = 0;
int AutoScale = 0;
volatile bool MenuChange = false;
volatile bool _upShort = false;
volatile bool _downShort = false;
volatile bool middleShort = false;
volatile bool middlePressed = false;
unsigned long middlePressStartTime = 0;
int Menu = 0, Menuitem = 0;
int BLPWM = 0;
int RefreshRate = 0;
float MinT, MaxT;
String menuItems[7] = { "Auto Scale    : ", "Min Temp      : ", "Max Temp      : ", "Interpolation : ", "Palette       : ", "Refresh Rate  : ", "BackLight     : " };
String ASindex[2] = { "Off", "On" };
String IPindex[6] = { "Nearest Neighbor", "Average", "Bilinear", "Bilinear Fast", "Triangle" };
String RRindex[4] = { "4 Hz", "8 Hz", "16 Hz", "32 Hz" };
float xRatios[320];
float yRatios[240];
float xOppositeRatios[320];
float yOppositeRatios[240];
#define PALETTE_COUNT 10
uint16_t colorPalettes[PALETTE_COUNT][6] = {
  { TFT_BLUE, TFT_CYAN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_RED, TFT_MAGENTA },
  { TFT_BLACK, TFT_DARKGREY, TFT_LIGHTGREY, TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_PINK },
  { TFT_NAVY, TFT_OLIVE, TFT_DARKGREEN, TFT_DARKCYAN, TFT_MAROON, TFT_PURPLE },
  { TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_DARKGREEN, TFT_ORANGE, TFT_MAROON, TFT_RED },
  { TFT_NAVY, TFT_DARKGREEN, TFT_GREEN, TFT_YELLOW, TFT_ORANGE, TFT_RED },
  { TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_RED },
  { TFT_WHITE, TFT_ORANGE, TFT_RED, TFT_BLUE, TFT_GREEN, TFT_BLACK },
  { TFT_PURPLE, TFT_MAGENTA, TFT_RED, TFT_ORANGE, TFT_YELLOW, TFT_GREEN },
  { TFT_YELLOW, TFT_PINK, TFT_WHITE, TFT_BLUE, TFT_DARKCYAN, TFT_DARKGREEN },
  { TFT_RED, TFT_YELLOW, TFT_GREEN, TFT_CYAN, TFT_BLUE, TFT_MAGENTA }
};
int paletteIndex = 0;

float tempMin = 20.0;  // Minimum temperature
float tempMax = 32.0;  // Maximum temperature

TFT_eSprite sprite = TFT_eSprite(&tft);


void IRAM_ATTR upButton_ISR() {
  static unsigned long last_interrupt_time = 0;
  unsigned long interrupt_time = millis();

  if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) {  // simple debounce
    _upShort = true;
  }
  last_interrupt_time = interrupt_time;
}

void IRAM_ATTR downButton_ISR() {
  static unsigned long last_interrupt_time = 0;
  unsigned long interrupt_time = millis();

  if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) {  // simple debounce
    _downShort = true;
  }
  last_interrupt_time = interrupt_time;
}

void IRAM_ATTR middleButton_ISR() {
  if (digitalRead(middleButton) == LOW) {
    // Button press event
    if (!middlePressed) {  // If button was not already being pressed
      middlePressed = true;
      middlePressStartTime = millis();  // Save the start time of button press
    }
  } else {
    // Button release event
    if (middlePressed) {                             // If the button was being pressed
      if (millis() - middlePressStartTime < 1000) {  // If the button was pressed for less than 1 second
        middleShort = true;
      }
      middlePressed = false;
      middlePressStartTime = 0;  // Reset the start time of button press
    }
  }
}



void MLXInit() {

  Wire.begin();
  Wire.setClock(1000000);
  if (!mlx.begin()) {
    Serial.println("Failed to initialize MLX90640!");
  }
  mlx.setResolution(MLX90640_ADC_18BIT);
  ConfigRefreshrate();
}
void ConfigRefreshrate() {
  switch (RefreshRate) {
    case 1:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_4_HZ);
      break;
    case 2:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_8_HZ);
      break;
    case 3:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_16_HZ);
      break;
    case 4:
      mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);
      break;
    default:
      break;
  }
}
void ReadConfig() {
  preferences.begin("Config", false);
  String temp;
  temp = preferences.getString("AutoScale", "");
  AutoScale = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("MinTe", "");
  MinT = temp.toFloat();
  temp = preferences.getString("MaxTe", "");
  MaxT = temp.toFloat();
  temp = preferences.getString("Imode", "");
  interpolationMode = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("PIndex", "");
  paletteIndex = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("RefreshRate", "");
  RefreshRate = temp.toInt();
  temp = preferences.getString("BLPWM", "");
  BLPWM = temp.toInt();
  preferences.end();
}
void WriteConfig() {
  preferences.begin("Config", false);
  preferences.putString("AutoScale", String(AutoScale));
  preferences.putString("MinTe", String(MinT));
  preferences.putString("MaxTe", String(MaxT));
  preferences.putString("Imode", String(interpolationMode));
  preferences.putString("PIndex", String(paletteIndex));
  preferences.putString("RefreshRate", String(RefreshRate));
  preferences.putString("BLPWM", String(BLPWM));
  preferences.end();
}

void initSDcard() {
  //spiSD.begin(14, 12, 13, SD_CS);  //CLK,MISO,MOIS,SS
  if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {
    Serial.println("Card Mount Failed");
    return;
  } else {
    Serial.println("Card Mount Successful");
  }
  uint8_t cardType = SD.cardType();

  if (cardType == CARD_NONE) {
    Serial.println("No SD card attached");
    return;
  }
}
String generateFilename(fs::FS &fs) {
  for (int i = 0; i <= 9999; i++) {
    char filename[23];                               // Allocate the char array
    sprintf(filename, "/ThermalCamera%04d.bmp", i);  // Print formatted string into char array

    if (!fs.exists(filename)) {
      return String(filename);  // Return a String object
    }
  }

  return "";  // return empty string if all filenames are taken
}
int writeBMP(fs::FS &fs, const char *path, TFT_eSprite *sprite) {
  const int width = sprite->width();
  const int height = sprite->height();

  // BMP file header (14 bytes)
  uint8_t bmpFileHeader[14] = { 'B', 'M', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 54, 0, 0, 0 };

  // The size of the BMP file in bytes
  uint32_t fileSize = 54 + width * height * 2;
  bmpFileHeader[2] = (uint8_t)(fileSize);
  bmpFileHeader[3] = (uint8_t)(fileSize >> 8);
  bmpFileHeader[4] = (uint8_t)(fileSize >> 16);
  bmpFileHeader[5] = (uint8_t)(fileSize >> 24);

  // BMP info header (40 bytes)
  uint8_t bmpInfoHeader[40] = { 40, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 16, 0 };

  bmpInfoHeader[4] = (uint8_t)(width);
  bmpInfoHeader[5] = (uint8_t)(width >> 8);
  bmpInfoHeader[6] = (uint8_t)(width >> 16);
  bmpInfoHeader[7] = (uint8_t)(width >> 24);

  bmpInfoHeader[8] = (uint8_t)(height);
  bmpInfoHeader[9] = (uint8_t)(height >> 8);
  bmpInfoHeader[10] = (uint8_t)(height >> 16);
  bmpInfoHeader[11] = (uint8_t)(height >> 24);

  File file = fs.open(path, FILE_WRITE);
  if (!file) {
    Serial.println("Failed to open file for writing");
    return 0;
  } else {

    //showSavingImageMessage();
    // Write headers
    file.write(bmpFileHeader, 14);
    file.write(bmpInfoHeader, 40);

    // Write pixel data
    for (int y = height - 1; y >= 0; y--) {  // BMP is stored bottom-top
      for (int x = 0; x < width; x++) {
        uint16_t pixel = sprite->readPixel(x, y);
        // Swap red and green channels
        uint16_t r = (pixel >> 11) & 0x1F;
        uint16_t g = (pixel >> 5) & 0x3F;
        uint16_t b = pixel & 0x1F;
        pixel = (b << 11) | (r << 5) | g;
        file.write(pixel >> 8);  // high byte
        file.write(pixel);       // low byte
      }
    }
    file.close();
    return 1;
  }
}


void navigationUpdate() {
  if (_upShort == true) {
    _upShort = false;
    if (Menu == 0) {
      interpolationMode++;
      if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 0;
    } else {
      if (Menuitem == 0) {
        AutoScale++;
        if (AutoScale > 1) AutoScale = 1;
      } else if (Menuitem == 1) {
        MinT++;
        if (MinT > 300) MinT = 300;
      } else if (Menuitem == 2) {
        MaxT++;
        if (MaxT > 300) MaxT = 300;
      } else if (Menuitem == 3) {
        interpolationMode++;
        if (interpolationMode > 4) interpolationMode = 4;
      } else if (Menuitem == 4) {
        paletteIndex++;
        if (paletteIndex > 9) paletteIndex = 9;
      } else if (Menuitem == 5) {
        RefreshRate++;
        if (RefreshRate > 3) RefreshRate = 3;
        ConfigRefreshrate();
      } else if (Menuitem == 6) {
        BLPWM = BLPWM + 10;
        if (BLPWM > 100) BLPWM = 100;
        analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
      }
      MenuChange = true;
    }
    WriteConfig();
    Serial.println("Up Short Press");
  }
  if (_downShort == true) {
    _downShort = false;
    if (Menu == 0) {
      paletteIndex = (paletteIndex + 1) % PALETTE_COUNT;
    } else {
      if (Menuitem == 0) {
        AutoScale--;
        if (AutoScale < 0) AutoScale = 0;
      } else if (Menuitem == 1) {
        MinT--;
        if (MinT < 0) MinT = 0;
      } else if (Menuitem == 2) {
        MaxT--;
        if (MaxT < 5) MaxT = 5;
      } else if (Menuitem == 3) {
        interpolationMode--;
        if (interpolationMode < 0) interpolationMode = 0;
      } else if (Menuitem == 4) {
        paletteIndex--;
        if (paletteIndex < 0) paletteIndex = 0;
      } else if (Menuitem == 5) {
        RefreshRate--;
        if (RefreshRate < 0) RefreshRate = 0;
        ConfigRefreshrate();
      } else if (Menuitem == 6) {
        BLPWM = BLPWM - 10;
        if (BLPWM < 10) BLPWM = 10;
        analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
      }
      MenuChange = true;
    }
    WriteConfig();
    Serial.println("down Short Press");
  }
  if (middleShort == true) {
    middleShort = false;
    if (Menu == 0) {
      if (!SD.begin(SD_CS, spiSD)) {
        Serial.println("Card Mount Failed");
        if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
          Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
          while (gif.playFrame(true, NULL)) {
            sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
            yield();
          }
          gif.close();
        }
        return;
      } else {
        Serial.println("Card Mount Successful");
      }
      uint8_t cardType = SD.cardType();

      if (cardType == CARD_NONE) {
        Serial.println("No SD card attached");

        if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
          Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
          while (gif.playFrame(true, NULL)) {
            sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
            yield();
          }
          gif.close();
        }
        return;
      } else {
        String filename = generateFilename(SD);
        if (filename != "") {
          if (writeBMP(SD, filename.c_str(), &sprite)) {

            if (gif.open((uint8_t *)SGIF_IMAGE, sizeof(SGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
              Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
              while (gif.playFrame(true, NULL)) {
                sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
                yield();
              }
              gif.close();
            }
          } else {

            if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
              Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
              while (gif.playFrame(true, NULL)) {
                sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
                yield();
              }
              gif.close();
            }
          }
        } else {
          Serial.println("Failed to create filename.");

          if (gif.open((uint8_t *)EGIF_IMAGE, sizeof(EGIF_IMAGE), GIFDraw1)) {
            Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
            while (gif.playFrame(true, NULL)) {
              sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
              yield();
            }
            gif.close();
          }
        }
      }
    } else {
      Menuitem++;
      if (Menuitem > 6) {
        Menuitem = 0;
      }
      MenuChange = true;
    }
    Serial.println("Middle Short Press");
    Serial.print(Menu);
    Serial.print("");
    Serial.println(Menuitem);
  }
  if (middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime > 1000 && middlePressed && !middleShort && millis() - middlePressStartTime < 1500) {
    // If the button is being pressed, no short press has been registered, and it has been over 1 second
    Serial.println("Middle Long Press");
    middlePressed = false;     // Reset the pressed flag
    middlePressStartTime = 0;  // Reset the press start time
    if (Menu == 0) {
      Menu = 1;
      MenuChange = true;
      Menuitem = 0;
    } else {
      Menu = 0;
    }
  }
}

void displayUpdate() {

  if (!mlx.getFrame(frame)) {
    // Failed to get frame, so reinitialize
    MLXInit();
  }

  float tempMinRead = 1000;   // some high value
  float tempMaxRead = -1000;  // some low value
  float tempCenter = 0.0;     // Temperature at center

  // Update the minimum and maximum temperatures read from the sensor
  for (int i = 0; i < 32 * 24; i++) {
    if (frame[i] < tempMinRead) {
      tempMinRead = frame[i];
    }
    if (frame[i] > tempMaxRead) {
      tempMaxRead = frame[i];
    }
    // Get the temperature at center
    if (i == 32 * 12 + 16) {
      tempCenter = frame[i];
    }
  }


  sprite.fillSprite(TFT_BLACK);

  if (interpolationMode == 0) {
    // Nearest neighbor interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        float val = frame[yIndex + (x / 10)];
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 1) {
    // Average Interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32;  // Next row in original data
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        int xIndex = x / 10;

        // Take average of current and next points in x and y
        float val = (frame[yIndex + xIndex] + frame[yIndex + xIndex + 1] + frame[yNextIndex + xIndex] + frame[yNextIndex + xIndex + 1]) / 4.0;

        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 2) {
    // Bilinear interpolation
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      float y_ratio = (y % 10) / 10.0;
      float y_opposite_ratio = 1 - y_ratio;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        float x_ratio = (x % 10) / 10.0;
        float x_opposite_ratio = 1 - x_ratio;
        int x_over_10 = x / 10;
        float val = y_opposite_ratio * (x_opposite_ratio * frame[yIndex + x_over_10] + x_ratio * frame[yIndex + x_over_10 + 1]) + y_ratio * (x_opposite_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10] + x_ratio * frame[(yIndex + 32) + x_over_10 + 1]);
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  } else if (interpolationMode == 3) {
    // Bilinear interpolation
    int yIndex;
    int xIndex;
    int yNextIndex;

    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      yIndex = (y / 10) * 32;
      yNextIndex = yIndex + 32;
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        xIndex = x / 10;
        float val = yOppositeRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yIndex + xIndex + 1]) + yRatios[y] * (xOppositeRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex] + xRatios[x] * frame[yNextIndex + xIndex + 1]);
        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  }

  else if (interpolationMode == 4) {
    for (int y = 0; y < 240; y++) {
      int yIndex = (y / 10) * 32;
      int yNextIndex = ((y / 10) + 1) * 32;  // Next row in original data
      for (int x = 0; x < 320; x++) {
        int xIndex = x / 10;

        // Determine which triangle the point is in and interpolate accordingly
        float t = (x % 10) / 10.0f;  // Horizontal distance from left pixel center
        float u = (y % 10) / 10.0f;  // Vertical distance from top pixel center
        float val;
        if (t > u) {  // Point is in lower-left triangle
          // Interpolate between bottom-left, top-right, and bottom-right
          val = (1 - t) * frame[yNextIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yNextIndex + xIndex + 1];
        } else {  // Point is in upper-right triangle
          // Interpolate between top-left, bottom-right, and top-right
          val = (1 - t) * frame[yIndex + xIndex] + (1 - u) * frame[yNextIndex + xIndex + 1] + (t + u - 1) * frame[yIndex + xIndex + 1];
        }

        drawPixel(319 - x, y, val);
      }
    }
  }



  // Display the maximum, minimum and center temperatures as overlay
  sprite.setTextColor(TFT_BLACK);
  sprite.setTextSize(1);

  sprite.setFreeFont(&Open_Sans_ExtraBold_10);

  sprite.drawString("T Min: " + String(tempMinRead) + " C", 15, 220);
  sprite.drawString("T Max: " + String(tempMaxRead) + " C", 220, 220);
  sprite.drawString("Tc: " + String(tempCenter, 1) + "C", 135, 220);
  // Display a small crosshair at the center
  sprite.drawLine(155, 120, 165, 120, TFT_WHITE);
  sprite.drawLine(160, 115, 160, 125, TFT_WHITE);

  detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton));
  batv = ((float)analogRead(VBAT_PIN) / 4095) * 2 * 1.07 * 3.3;
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);
  int batpc = (uint8_t)(((batv - BATTV_MIN) / (BATTV_MAX - BATTV_MIN)) * 100);
  drawBattery(batpc);
  if (Menu == 1) {
    MenuChange = false;
    sprite.fillRect(60, 40, 200, 120, TFT_BLACK);
    sprite.fillRect(60, 40, 200, 10, TFT_WHITE);
    sprite.setTextFont(0);
    sprite.setTextSize(1);
    sprite.setTextColor(TFT_BLACK);
    sprite.drawString("Settings", 140, 41);
    sprite.setTextColor(TFT_WHITE);
    for (int i = 0; i < 7; i++) {
      if (i == Menuitem) sprite.setTextColor(TFT_GREEN);
      int y = 55 + (15 * i);
      sprite.drawString(menuItems[i], 65, y);
      if (i == 0) {
        sprite.drawString(ASindex[AutoScale], 160, y);
      } else if (i == 1) {
        sprite.drawString(String(MinT) + " C", 160, y);
      } else if (i == 2) {
        sprite.drawString(String(MaxT) + " C", 160, y);
      } else if (i == 3) {
        sprite.drawString(IPindex[interpolationMode], 160, y);
      } else if (i == 4) {
        sprite.drawString("Palette " + String(paletteIndex), 160, y);
      } else if (i == 5) {
        sprite.drawString(RRindex[RefreshRate], 160, y);
      } else if (i == 6) {
        sprite.drawString(String(BLPWM) + " %", 160, y);
      }
      sprite.setTextColor(TFT_WHITE);
    }
  }
  sprite.pushSprite(0, 0);
}

void drawPixel(int x, int y, float val) {
  int colorIndex;
  if (AutoScale == 1) {
    if (val <= tempMin) {
      colorIndex = 0;
    } else if (val >= tempMax) {
      colorIndex = 5;
    } else {
      // Map the value to a color index between 0 and 5
      colorIndex = int(map(val, tempMin, tempMax, 0, 5));
    }
  } else {
    if (val <= MinT) {
      colorIndex = 0;
    } else if (val >= MaxT) {
      colorIndex = 5;
    } else {
      // Map the value to a color index between 0 and 5
      colorIndex = int(map(val, MinT, MaxT, 0, 5));
    }
  }
  int color = colorPalettes[paletteIndex][colorIndex];
  sprite.drawPixel(x, y, color);
}
void drawBattery(int batpc) {
  int x = 290;
  int y = 10;
  int w = 20;
  int h = 10;
  int color = TFT_RED;  // Default color for the lowest level


  // Determine fill level and color based on batpc
  int fillLevel = 0;
  if (batpc > 75) {
    fillLevel = w;  // 100%
    color = TFT_GREEN;
  } else if (batpc > 50) {
    fillLevel = w * 3 / 4;  // 75%
    color = TFT_GREEN;
  } else if (batpc > 25) {
    fillLevel = w / 2;  // 50%
    color = TFT_BLUE;
  } else if (batpc > 0) {
    fillLevel = w / 4;  // 25%
    color = TFT_BLUE;
  }


  // Draw battery outline
  sprite.drawRect(x, y, w, h, TFT_WHITE);
  sprite.drawRect(x + w, y + h / 4, 2, h / 2, TFT_WHITE);
  // Draw fill level
  if (fillLevel > 0) {
    sprite.fillRect(x + 1, y + 1, fillLevel - 2, h - 2, color);
  }
}


void GIFDraw(GIFDRAW *pDraw) {
  uint8_t *s;
  uint16_t *d, *usPalette;
  int x, y, iWidth;

  iWidth = pDraw->iWidth;
  if (iWidth + pDraw->iX > TFT_WIDTH)
    iWidth = TFT_WIDTH - pDraw->iX;

  usPalette = pDraw->pPalette;
  y = pDraw->iY + pDraw->y;

  if (y >= TFT_HEIGHT || pDraw->iX >= TFT_WIDTH || iWidth < 1)
    return;

  if (pDraw->ucDisposalMethod == 2) {
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      if (s[x] == pDraw->ucTransparent)
        s[x] = pDraw->ucBackground;
    }
    pDraw->ucHasTransparency = 0;
  }

  s = pDraw->pPixels;
  if (pDraw->ucHasTransparency) {
    uint8_t *pEnd, c, ucTransparent = pDraw->ucTransparent;
    pEnd = s + iWidth;
    x = 0;
    while (x < iWidth) {
      c = ucTransparent - 1;
      d = &usTemp[0];
      while (c != ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent) {
          s--;
        } else {
          *d++ = usPalette[c];
        }
      }
      if (d > &usTemp[0]) {
        sprite.pushImage(pDraw->iX + x, y, d - &usTemp[0], 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
        x += d - &usTemp[0];
      }
      c = ucTransparent;
      while (c == ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent)
          x++;
        else
          s--;
      }
    }
  } else {
    s = pDraw->pPixels;
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      usTemp[x] = usPalette[*s++];
    }
    sprite.pushImage(pDraw->iX, y, iWidth, 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
  }
}


void GIFDraw1(GIFDRAW *pDraw) {
  uint8_t *s;
  uint16_t *d, *usPalette;
  int x, y, iWidth;

  iWidth = pDraw->iWidth;
  if (iWidth + pDraw->iX > TFT_WIDTH)
    iWidth = TFT_WIDTH - pDraw->iX;

  usPalette = pDraw->pPalette;
  y = pDraw->iY + pDraw->y;

  if (y >= TFT_HEIGHT || pDraw->iX >= TFT_WIDTH || iWidth < 1)
    return;

  if (pDraw->ucDisposalMethod == 2) {
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      if (s[x] == pDraw->ucTransparent)
        s[x] = pDraw->ucBackground;
    }
    pDraw->ucHasTransparency = 0;
  }

  s = pDraw->pPixels;
  if (pDraw->ucHasTransparency) {
    uint8_t *pEnd, c, ucTransparent = pDraw->ucTransparent;
    pEnd = s + iWidth;
    x = 0;
    while (x < iWidth) {
      c = ucTransparent - 1;
      d = &usTemp[0];
      while (c != ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent) {
          s--;
        } else {
          *d++ = usPalette[c];
        }
      }
      if (d > &usTemp[0]) {
        sprite.pushImage(pDraw->iX + x +80, y + 40, d - &usTemp[0], 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
        x += d - &usTemp[0];
      }
      c = ucTransparent;
      while (c == ucTransparent && s < pEnd) {
        c = *s++;
        if (c == ucTransparent)
          x++;
        else
          s--;
      }
    }
  } else {
    s = pDraw->pPixels;
    for (x = 0; x < iWidth; x++) {
      usTemp[x] = usPalette[*s++];
    }
    sprite.pushImage(pDraw->iX + 80 , y + 40 , iWidth, 1, usTemp);  // Push the image to the sprite
  }
}



void setup() {
  Serial.begin(115200);
  tft.init();
#ifdef USE_DMA
  tft.initDMA();
#endif
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(TFT_BLACK);
  gif.begin(BIG_ENDIAN_PIXELS);
  sprite.createSprite(320, 240);

  pinMode(upButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(upButton), upButton_ISR, CHANGE);

  pinMode(downButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(downButton), downButton_ISR, CHANGE);

  pinMode(middleButton, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(middleButton), middleButton_ISR, CHANGE);
  ReadConfig();
  MLXInit();
  if (MinT == 0 && MaxT == 0) {
    MinT = 20.0;
    MaxT = 32.0;
    WriteConfig();
  }
  if (BLPWM == 0) {
    BLPWM = 100;
    WriteConfig();
  }

  // mlx.setRefreshRate(MLX90640_32_HZ);
  pinMode(backlightPin, OUTPUT);
  analogWrite(backlightPin, map(BLPWM, 0, 100, 0, 255));  // Turn on backlight
  if (gif.open((uint8_t *)GIF_IMAGE, sizeof(GIF_IMAGE), GIFDraw)) {
    Serial.printf("Successfully opened GIF; Canvas size = %d x %d\n", gif.getCanvasWidth(), gif.getCanvasHeight());
    while (gif.playFrame(true, NULL)) {
      sprite.pushSprite(0, 0);  // Push the sprite to screen after every frame
      yield();
    }
    gif.close();
  }
  delay(1000);
  initSDcard();
  // Precompute ratios
  for (int x = 0; x < 320; x++) {
    xRatios[x] = (x % 10) / 10.0f;
    xOppositeRatios[x] = 1 - xRatios[x];
  }
  for (int y = 0; y < 240; y++) {
    yRatios[y] = (y % 10) / 10.0f;
    yOppositeRatios[y] = 1 - yRatios[y];
  }
}

void loop() {
  navigationUpdate();
  displayUpdate();
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443

444

445

446

447

448

449

450

451

452

453

454

455

456

457

458

459

460

461

462

463

464

465

466

467

468

469

470

471

472

473

474

475

476

477

478

479

480

481

482

483

484

485

486

487

488

489

490

491

492

493

494

495

496

497

498

499

500

501

502

503

504

505

506

507

508

509

510

511

512

513

514

515

516

517

518

519

520

521

522

523

524

525

526

527

528

529

530

531

532

533

534

535

536

537

538

539

540

541

542

543

544

545

546

547

548

549

550

551

552

553

554

555

556

557

558

559

560

561

562

563

564

565

566

567

568

569

570

571

572

573

574

575

576

577

578

579

580

581

582

583

584

585

586

587

588

589

590

591

592

593

594

595

596

597

598

599

600

601

602

603

604

605

606

607

608

609

610

611

612

613

614

615

616

617

618

619

620

621

622

623

624

625

626

627

628

629

630

631

632

633

634

635

636

637

638

639

640

641

642

643

644

645

646

647

648

649

650

651

652

653

654

655

656

657

658

659

660

661

662

663

664

665

666

667

668

669

670

671

672

673

674

675

676

677

678

679

680

681

682

683

684

685

686

687

688

689

690

691

692

693

694

695

696

697

698

699

700

701

702

703

704

705

706

707

708

709

710

711

712

713

714

715

716

717

718

719

720

721

722

723

724

725

726

727

728

729

730

731

732

733

734

735

736

737

738

739

740

741

742

743

744

745

746

747

748

749

750

751

752

753

754

755

756

757

758

759

760

761

762

763

764

765

766

767

768

769

770

771

772

773

774

775

776

777

778

779

780

781

782

783

784

785

786

787

788

789

790

791

792

793

794

795

796

797

798

799

800

801

802

803

804

805

806

807

808

809

810

811

812

813

814

815

816

817

818

819

820

821

822

823

824

825

826

827

828

829

830

831

832

833

834

835

836

837

838

839

840

841

842

843

844

845

846

847

848

849

850

851

852

853

* Project Name: MLX90640 Thermal Camera

* Project Brief: Firmware for Thermal camera built around ESP32 and MLX90640

* Author: Jobit Joseph

* This program is free software: you can redistribute it and/or modify

* it under the terms of the GNU General Public License as published by

* the Free Software Foundation, in version 3.

* This program is distributed in the hope that it will be useful,

* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of

* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the

* GNU General Public License for more details.

* You should have received a copy of the GNU General Public License

* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.