如何在字符串数组中添加LCD自定义字符并实现？

一、自定义字符在赞美语中的实现 #

LCD的自定义字符通过lcd.createChar(index, pattern)存入指定索引（0-7），无法直接识别字符串里的{Ao}标记，需要用以下方式处理：

1. 替换占位符：
   把赞美语中的{Ao}替换为对应自定义字符索引的ASCII值（你将Ao存在索引0，就用\x00作为占位符）。推荐用const char*数组代替String，减少内存占用：

   // 赞美语数组，\x00对应索引0的自定义字符
   const char* compliments[] = {
     "Test 0 \x00",
     "Test 1",
     "Test 2",
     "Test 3",
     "Test 4",
     "Test 5",
     "Test 6",
     "Test 7",
     "Test 8",
     "Test 9"
   };
   

2. 编写解析打印函数：
   遍历字符串每个字符，遇到占位符时调用lcd.write()输出自定义字符，否则打印普通字符：

   void printCompliment(const char* str) {
     while (*str != '\0') {
       if (*str == '\x00') {
         lcd.write(0);  // 输出索引0的自定义字符
       } else {
         lcd.print(*str);
       }
       str++;
     }
   }
   

3. 调用解析函数：
   在按钮触发逻辑中，替换原lcd.print(compliments[randNum])为：

   printCompliment(compliments[randNum]);
   

二、代码优化建议 #

1. 修复防重复逻辑 #

原代码的防重复逻辑无效，正确逻辑是生成随机数后，若与上一次相同则重新生成，直到不同：

if (!digitalRead(BUTTON_PIN)) {
  // 生成与上一次不同的随机数
  do {
    randNum = random(NUM_COMPLIMENTS);
  } while (randNum == previousRandNum);
  
  previousRandNum = randNum;
  clearLowerLCDRows();
  lcd.setCursor(0, 0);
  printCompliment(compliments[randNum]);
  Serial.println(randNum);
  
  // 按钮防抖，用millis代替delay避免阻塞
  unsigned long pressTime = millis();
  while (!digitalRead(BUTTON_PIN) && millis() - pressTime < 500);
}

2. 常量与内存优化 #

• 用宏定义赞美语数量，方便后续修改：

  #define NUM_COMPLIMENTS 10
  

• 所有固定字符串用const char*代替String，避免Arduino内存碎片化问题。
• 自定义字符数组命名更清晰，添加注释：

  // 自定义字符：挪威语字母Å的点阵
  byte custom_Aa[8] = {
    B00100,
    B01010,
    B00100,
    B01110,
    B00001,
    B01111,
    B10001,
    B01111
  };
  

3. 函数与可读性优化 #

• 重命名clearLCD为clearLowerLCDRows，明确仅清除第1-3行：

  void clearLowerLCDRows() {
    for (int row = 1; row < 4; row++) {
      lcd.setCursor(0, row);
      lcd.print("                    ");
    }
  }
  

• 变量初始化更合理：int previousRandNum = -1;（随机数范围0-9，第一次生成必然不同）。

4. 完整优化后的代码 #

#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// LCD初始化参数
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

// 常量定义
const int BUTTON_PIN = 7;
#define NUM_COMPLIMENTS 10

// 全局变量
int randNum = 0;
int previousRandNum = -1;  // 初始化为-1，确保第一次随机数有效

// 自定义字符：挪威语字母Å的点阵
byte custom_Aa[8] = {
  B00100,
  B01010,
  B00100,
  B01110,
  B00001,
  B01111,
  B10001,
  B01111
};

// 赞美语数组，\x00对应索引0的自定义字符
const char* compliments[] = {
  "Test 0 \x00",
  "Test 1",
  "Test 2",
  "Test 3",
  "Test 4",
  "Test 5",
  "Test 6",
  "Test 7",
  "Test 8",
  "Test 9"
};

// 清除LCD第1-3行
void clearLowerLCDRows() {
  for (int row = 1; row < 4; row++) {
    lcd.setCursor(0, row);
    lcd.print("                    ");
  }
}

// 解析并打印含自定义字符的赞美语
void printCompliment(const char* str) {
  while (*str != '\0') {
    if (*str == '\x00') {
      lcd.write(0);  // 输出索引0的自定义字符
    } else {
      lcd.print(*str);
    }
    str++;
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  randomSeed(analogRead(A0));
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
  
  // LCD初始化
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.createChar(0, custom_Aa);  // 将自定义字符存入索引0
  
  // 初始界面
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("  Dette er en boks  ");
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("     Trykk  her     ");
}

void loop() {
  // 按钮按下检测（INPUT_PULLUP，按下时为低电平）
  if (!digitalRead(BUTTON_PIN)) {
    // 生成与上一次不同的随机数
    do {
      randNum = random(NUM_COMPLIMENTS);
    } while (randNum == previousRandNum);
    
    previousRandNum = randNum;
    clearLowerLCDRows();
    lcd.setCursor(0, 0);
    printCompliment(compliments[randNum]);
    Serial.println(randNum);
    
    // 按钮防抖，避免重复触发
    unsigned long pressTime = millis();
    while (!digitalRead(BUTTON_PIN) && millis() - pressTime < 500);
  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Robin Bråthen