单片机串口控制树莓派3B播放HDMI视频，omxplayer，_hdmi可以在单片机当普通线用吗

使用树莓派3B通过HDMI播放视频。并且使用串口去控制播放哪个视频。

 

1. 问题解耦

单片机串口控制树莓派3B播放视频? = 树莓派播放视频 + 单片机串口传参控制树莓派

• 树莓派播放视频：树莓派播放视频，并且能用串口这种简单的通信方式去控制。应该是需要安装一个，只要命令行就可以控制的视频播放器。这里我们选用omxplayer。
• 单片机串口传参控制树莓派：树莓派使用串口通信，解析串口消息帧，解析出视频编号，传入 omxplayer的命令行。这里我们使用 wiringPi库的串口函数，去进行串口消息的解析。解析出视频编号后，调用命令行，控制树莓派播放视频。

 

2. 串口通信帧协议，视频文件编号

单片机和树莓派的串口通信帧协议，我是这样定义的：

• 每帧5个字节。其中2个字节为帧头，2个字节为帧尾，用来标记消息帧。第3个字节为要播放的视频编号，可以从 0 ~ 255。

（只定义了播放功能，并没有对暂停、结束、快进快退进行定义）

 

• 视频事先使用FTP传输，存储于树莓派的内存卡中，视频文件存放目录为 /home/pi/ ，也就是用户目录 ~ 。
• 统一视频文件的命名规则，进行编号：总计四位字符，0000 ~ 0255。例：0001.mp4，0058.mp4，0233.mp4。

例如：如果我们需要控制树莓派播放 0001.mp4 这个视频，只需要串口发送 3A 3B 01 7E 7F（十六进制数据）。

 

3. 安装播放器omxplayer

• omxplayer安装：https://blog.csdn.net/Mark_md/article/details/107748035
• 串口数据解析代码详解：https://blog.csdn.net/Mark_md/article/details/107745599

 

4. C代码

我们通过对 串口数据解析代码 的修改，增加 omxplayer的控制代码，实现播放对应编号的 .mp4视频。

• Git仓库：https://github.com/ZhiliangMa/raspberry/tree/master/demo/serial_hdmi_video_complete/c_demo

serial.c

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>
#include <stdlib.h>
 
// 最大帧长度
#define MaxFrameLength	10			// 对最大帧长度加以限定，防止接收到过长的帧数据
// 完整的帧头，2个字节
#define Frame_Header1   0x3A                    // 串口接收消息包的帧头的第1个字节
#define Frame_Header2   0x3B                    // 串口接收消息包的帧头的第2个字节
// 完整的帧尾，2个字节
#define Frame_Tail1     0x7E                    // 串口接收消息包的帧尾的第1个字节
#define Frame_Tail2     0x7F                    // 串口接收消息包的帧尾的第2个字节
 
int main(void)
{
    int hs1;
    int snum = 0;                               // 系统串口接收缓存区的可用字节数
    int tnum = 0;                               // 用户串口接收区的数目
    unsigned char chrtmp[100];                  // 用户串口接收区，将缓存的数据放入这里处理
    int f_h1_flag = 0;                          // 接收到帧头的第一个字节标志位
    int f_h_flag = 0;                           // 接收到帧头标志位
    int f_t1_flag = 0;                          // 接收到帧尾的第一个字节标志位
 
 
    wiringPiSetup();                            // 使用wiring编码去初始化GPIO序号
    //hs1 = serialOpen("/dev/ttyS0", 115200);     // 打开 /dev/ttyS0 串口设备，波特率115200
    hs1 = serialOpen("/dev/ttyUSB0", 115200);     // 打开 /dev/ttyUSB0 串口设备，波特率115200
 
 
    /*printf("ttyS0 uart test2:\n");              // 终端打印
    serialPrintf(hs1, "Hello World!\r\n");      // 串口打印
    serialPrintf(hs1, "Enter a paragraph and end with Enter:\r\n");*/
 
    while (1)
    {
        snum = serialDataAvail(hs1);                	// 获取串口接收缓存区的可用字节数
        if(snum > 0)
        {
            chrtmp[tnum] = serialGetchar(hs1);  		// 从接收缓存区读取一个字节
 
            if (f_h_flag == 1)  // 有帧头，判断帧尾，接收消息
            {
                if (f_t1_flag == 1) //有帧头，有帧尾1
                {
                    if (chrtmp[tnum] == Frame_Tail2)
                    {
                        /* 用户处理代码 */
                        /* 将接收到符合帧定义的帧，原路发送回去 */
                        int i = 0;
                        for (i = 0; i < (tnum + 1); i++)
                        {
                            serialPutchar(hs1, chrtmp[i]);	// 通过串口发送字节
                        }
 
                        //解析帧消息，播放对应编号的 .mp4视频
                        char str1[50], str2[50];
 
                        sprintf(str2, "echo \"\nomxplayer -o hdmi /home/pi/%04d.mp4\n\"", chrtmp[2]);
                        system(str2);
 
                        sprintf(str1, "omxplayer -o hdmi /home/pi/%04d.mp4", chrtmp[2]);
                        system(str1);
 
                        /*  处理完用户代码，重新接收计数 */
                        tnum = 0;
                    }
                    else
                    {
                        f_t1_flag = 0;
                        tnum ++;
                    }
                }
                else									// 有帧头，无帧尾1
                {
                    if (chrtmp[tnum] == Frame_Tail1)
                    {
                        f_t1_flag = 1;
                        tnum ++;
                    }
                    else								// 接收消息包中间内容
                    {
                        tnum ++;
                    }
                }
            }
            else										// 没有接收到帧头
            {
                if (f_h1_flag == 1)						//没有帧头，有帧头1。下一步判断是否为第2个字节
                {
                    if (chrtmp[tnum] == Frame_Header2)  // 如果为帧头的第2个字节，接收到帧头标志位标志位置1，tnum自增
                    {
                        f_h_flag = 1;
                        tnum ++;
                    }
                    else
                    {
                        f_h1_flag = 0;
                        tnum = 0;
                    }
                }
                else									//没有帧头，没有有帧头1。下一步判断，是否为帧头的第1个字节
                {
                    if (chrtmp[tnum] == Frame_Header1)  // 如果为帧头的第1个字节，标志位置1，tnum自增
                    {
                        f_h1_flag = 1;
                        tnum ++;
                    }
                    else                                // 否则，标志位清0，tnum清0
                    {
                        tnum = 0;
                    }
                }
            }
 
            // 大于MaxFrameLength个字节的帧不接收
            if (tnum > (MaxFrameLength - 1) )
            {
                tnum = 0;
                f_h1_flag = 0;
                f_h_flag = 0;
                f_t1_flag = 0;
                continue;
            }
 
        }
    }
 
    return 0;
}

 

5. 运行

• 我在树莓派的 /home/pi/ 目录，使用FTP传输， 存放了两个视频：0001.mp4、0002.mp4。
• 之后再将 serial.c 通过FTP，存放于 demo/serial_hdmi_video_complete/c_demo/ 目录下。
• 编译生成可执行文件：gcc serial.c -o serial -l wiringPi
• 运行：./serial
• 将显示器的 HDMI线连接到 树莓派的HDMI接口上。
• 使用串口助手，115200波特率，十六进制发送 3A 3B 01 7E 7F，播放 /home/pi/0001.mp4。
• 之后再发送 3A 3B 02 7E 7F，播放 /home/pi/0002.mp4。

测试过程：

 

 

6. 实际播放效果

 

7. 相关链接

omxplayer基本使用：树莓派3B omxplayer基本使用

树莓派3B串口通信及解析代码：树莓派3B串口通信及解析代码