单片机mcu（stm32）计算生成二维码

二维码的标准版本共有40个，从版本1到版本40，每个版本对应不同的尺寸和数据容量。版本越高，二维码的矩阵越大，能存储的信息也越多，但图案也更复杂，需要更高的扫描精度。

二维码版本的基本结构

版本计算公式 ：每个版本的模块（黑白小方块）数量为 (4 × 版本号 + 17) × (4 × 版本号 + 17)。例如：
- 版本1：21 × 21 模块
- 版本2：25 × 25 模块
- 版本40：177 × 177 模块

版本的不同直接影响二维码的容量和应用场景。低版本适合简单数据，如短URL；高版本可用于存储大量文本或图像数据。

数据容量与纠错级别

二维码的容量取决于版本和纠错级别（Error Correction Level），纠错级别有四种：L（低，约7%纠错）、M（中，约15%）、Q（高，约25%）、H（最高，约30%）。纠错允许二维码部分损坏仍可读取。

以下是部分版本在不同纠错级别下的最大数据容量示例（以数字模式为例，实际容量因数据类型而异，如数字、字母、汉字等）：

版本	尺寸 (模块)	L级别容量 (字节)	M级别容量 (字节)	Q级别容量 (字节)	H级别容量 (字节)
1	21×21	41	34	27	17
2	25×25	77	63	48	34
5	37×37	255	202	144	106
10	57×57	652	513	364	288
20	97×97	1,953	1,589	1,153	861
40	177×177	7,089	5,748	4,193	3,057

（数据来源于QR码国际标准ISO/IEC 18004。实际容量会因编码模式而略有差异，

计算使用的是这个库QR-Code-generator

https://github.com/nayuki/QR-Code-generator/tree/master/c

就用两个文件，qrcodegen.c和qrcodegen.h，导入到keil中。

因为我只想显示设备编号，所以用版本1的就可以

看了一下代码对ram占用很低，自己写的部分就用了两个数组，qrcode和tempBuffer，具体长度由qrcodegen_BUFFER_LEN_FOR_VERSION这个宏根据使用的二维码版本计算，版本1的二维码数组长度就57个字节，所以在我测试的stm32f030c8t6（48mhz，64k的flash,9k的ram）上都能算出来。

需要在keil里勾选C99模式

objectivec 复制代码

#include "qrcodegen.h"
void printQr(const uint8_t qrcode[]) {
    int size = qrcodegen_getSize(qrcode);
    int border = 4;
    for (int y = -border; y < size + border; y++) {
        for (int x = -border; x < size + border; x++) {
            vDebug_Printf((qrcodegen_getModule(qrcode, x, y) ? "■■" : "  "), stdout);
        }
        vDebug_Printf("\n", stdout);
    }
    vDebug_Printf("\n", stdout);
}
uint8_t qrcode[qrcodegen_BUFFER_LEN_FOR_VERSION(qrcodegen_VERSION_MIN)];
uint8_t tempBuffer[qrcodegen_BUFFER_LEN_FOR_VERSION(qrcodegen_VERSION_MIN)];
void doBasicDemo(void) {
    const char *text = "123teng567";                // User-supplied text
    bool ok;
    enum qrcodegen_Ecc errCorLvl = qrcodegen_Ecc_LOW;  // Error correction level
    
    ok = qrcodegen_encodeText(text, tempBuffer, qrcode, errCorLvl,
        qrcodegen_VERSION_MIN, qrcodegen_VERSION_MIN, qrcodegen_Mask_AUTO, true);
    if (ok)
        printQr(qrcode);
}

printQr函数是把生成通过串口打印出来，当然光打印出来肯定是不行的，要在lcd屏幕上显示就得配合lcd屏幕的画点函数了，这里就不多赘述了。

把从串口助手里打印出来的字符复制到notepad++文本编辑器里，

串口助手打印出来的太乱了

复制在notepad里面，ctrl加滚轮，把文字缩到最小。

手机拿远点用微信就能扫出来了，比较难扫出来，因为字符打印出来的图形并不标准，微信还是比其他扫码工具强的。

下面由ai解释代码：

这段代码是一个使用 qrcodegen 库（一个开源的C语言QR码生成库）的简单演示程序。它展示了如何生成一个包含特定文本的QR码，并以ASCII艺术形式（使用■■表示黑色模块，空格表示白色模块）在控制台打印出来。整个代码分为两个主要函数：printQr（用于打印QR码）和doBasicDemo（用于生成QR码并调用打印函数）。

我会逐部分解释代码，包括整体结构、关键变量、函数逻辑和潜在输出。假设你熟悉基本的C语言概念（如数组、循环和函数）；如果不是，我会尽量用通俗语言描述。这段代码是"基本演示"（basic demo），适合初学者理解QR码生成的流程。

头文件和依赖（隐含）

虽然代码中没有显式包含头文件，但从函数名可以推断它依赖于qrcodegen.h（qrcodegen库的头文件）。这个库提供QR码生成的核心功能，如编码文本、计算大小和获取模块。

另外，可能需要stdio.h（用于printf）和库中的其他定义（如qrcodegen_getSize、qrcodegen_getModule等）。

vDebug_Printf 似乎是自定义的打印函数（可能是printf的变体，用于调试）；在实际代码中，可以替换为标准printf。

函数：void printQr(const uint8_t qrcode[])

目的：接收一个已生成的QR码数据数组（qrcode），然后在控制台以文本形式"绘制"QR码。QR码本质上是一个二维网格，黑白模块（像素）组成。

参数：

const uint8_t qrcode[]：一个只读的uint8_t数组，存储QR码的模块数据（每个元素表示一个模块的状态：黑或白）。

逻辑 breakdown：

int size = qrcodegen_getSize(qrcode);：获取QR码的大小（边长）。QR码版本决定大小，例如版本1是21x21模块，最小版本（VERSION_MIN，通常是1）是21模块。

int border = 4;：添加一个4模块宽的白色边框（QR码标准要求至少4模块的安静区，以提高扫描可靠性）。

双重循环：

外循环：for (int y = -border; y < size + border; y++) -- 从上边框(-4)到下边框(size+4)，遍历Y轴（行）。

内循环：for (int x = -border; x < size + border; x++) -- 遍历X轴（列）。

对于每个位置(x, y)：

调用qrcodegen_getModule(qrcode, x, y)：检查该模块是否为黑色（返回true）或白色（false）。

如果黑色，打印"■■"（两个全角方块，模拟一个黑像素）；如果白色，打印" "（两个空格）。

每行结束打印"\n"（换行）。

最后添加一个空行"\n"，分隔输出。

效果：这会生成一个ASCII艺术风格的QR码，便于在终端查看，而不需要图形库。边框确保QR码不会贴边，提高视觉清晰度。

全局变量（缓冲区）

uint8_t qrcode[qrcodegen_BUFFER_LEN_FOR_VERSION(qrcodegen_VERSION_MIN)];：主缓冲区，用于存储最终生成的QR码数据。大小基于最小版本（VERSION_MIN，通常是1），足够容纳21x21的模块。

uint8_t tempBuffer[qrcodegen_BUFFER_LEN_FOR_VERSION(qrcodegen_VERSION_MIN)];：临时缓冲区，用于编码过程中的中间计算（库要求提供两个缓冲区）。

函数：void doBasicDemo(void)

目的：演示QR码生成的核心流程：编码文本、设置参数，然后调用printQr打印。

逻辑 breakdown：

const char *text = "123teng567";：用户提供的文本内容。这里是"123teng567" -- 一个简单的字符串。QR码会将这个文本编码成二进制模块。

bool ok;：用于检查编码是否成功。

enum qrcodegen_Ecc errCorLvl = qrcodegen_Ecc_LOW;：设置错误修正级别（Error Correction Level）。选项有LOW（7%纠错）、MEDIUM（15%）、QUARTILE（25%）、HIGH（30%）。LOW是最基本的，生成的QR码最小，但容错低（如果QR码损坏，扫描可能失败）。

ok = qrcodegen_encodeText(text, tempBuffer, qrcode, errCorLvl, qrcodegen_VERSION_MIN, qrcodegen_VERSION_MIN, qrcodegen_Mask_AUTO, true);：

调用库的核心函数qrcodegen_encodeText：将文本编码成QR码。

参数：

text：输入字符串。

tempBuffer：临时缓冲。

qrcode：输出缓冲（最终QR码数据）。

errCorLvl：纠错级别（LOW）。

版本范围：qrcodegen_VERSION_MIN 到 qrcodegen_VERSION_MIN（强制使用最小版本1，21x21大小）。如果文本太长，会失败；实际中可以设为更高版本如40（177x177）。

qrcodegen_Mask_AUTO：掩码模式自动选择（QR码使用掩码来优化模块分布，提高扫描性；AUTO让库挑选最佳）。

true：安静模式（不输出错误信息？库文档中可能是"boostEcl"或其他标志；假设是启用自动提升纠错）。

如果ok为true，编码成功。

if (ok) printQr(qrcode);：如果成功，调用打印函数输出QR码。

整体执行流程

调用doBasicDemo()（假设在main函数中调用）。

生成QR码数据（编码"123teng567"）。

如果成功，打印ASCII QR码。