1、 . . . 目錄目錄摘要 1Abstract2第一章 前言 41.1 研究的背景與意義 41.2 圖形液晶介紹 5第二章 微處理器介紹 62.1 微處理器介紹 62.2 ARM 微處理器芯片 62.2.1 STM32F103ZET6 芯片性能特點 72.2.2 STM32F103ZET6 系統構成 72.3 Keil 開發環境與 C 語言 82.3.1 keil 開發環境 82.3.2 C 語言程序設計 82.3.3 在 keil 環境下編寫 C 語言 8第三章 串行接口 103.1 RS232 簡介 103.1.1 RS232 的接口定義（DB9）103.1.2 RS232 總線電平定義

2、103.1.3 RS232 接線方式 113.1.4 RS232 串口設置 12 . . . 2 / 303.2 RS485 介紹 123.2.1 RS485 性能特點 123.2.2 RS485 接口 12第四章 迪文液晶應用設計 144.1 文本、曲線、圖片、圖標和動畫的顯示方法 144.1.1 文本顯示方法 144.1.2 液晶屏中曲線的顯示方法 154.1.3 液晶屏中圖片、圖標和動畫的顯示方法 164.2 系統配置和外設 184.3 觸摸屏界面功能的實現 204.3.1 觸摸屏原理 204.3.2 觸控界面的設計 214.3.3 觸摸屏功能的實現 214.4 產品設計 24第五章 結

3、論 27參考文獻 28致 29 . . . 摘要摘要串口 HMI 的誕生，徹底將用戶控制和顯示部分分離出來。用戶無需更改自己的核心控制代碼，只需增加串口發送接收函數，即可讓自己的產品快速升級到真彩屏時代。它實現信息的部形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。串口型 HMI 是集 GUI、圖片下載、觸摸、存儲與顯示于一體的人機界面。用戶利用八位單片機串口就可以輕松控制文字、圖片、聲音與動畫顯示。本文對基于 STM32F103ZET6 微控制器的圖形液晶顯示的研究做了一定的探討，其中STM32F103ZET6 是一種 ARM Cortex-M3 核心的微處理器芯

4、片。嵌入式處理器與其它處理器相比集成了豐富的硬件控制器，因此既不要像 DSP 那樣需要擴展眾多的硬件控制芯片，也不需要像 FPGA 設計門電路，嵌入式處理器通過部集成的硬件控制器可以輕易擴展多種類型的存儲設備、圖像聲音采集設備、顯示設備等，簡化了硬件之間的連接，這樣就降低了開發時間和成本，有助于提高系統的整體穩定性。目前，嵌入式系統的主要特點是操作系統核小，在 Keil 環境下編寫 C 程序，設計出一個基于 ARM cortex-M3 的圖形液晶顯示屏，通過更改、調試程序，實現靜態和動態顯示，最終完成人機用戶界面的微控制器應用系統設計。液晶屏采用迪文科技 DMT48270C043_02W，4.

5、3 英寸 480272 圖形點陣 M100 核 65K 色工業串口屏。液晶觸摸顯示屏系統主要由微控制器 STM32F103ZET6、TFT 液晶屏模塊、四線電阻觸摸屏以與與外界通信的 CAN 口組成。硬件模塊連，其中四線電阻觸摸屏的觸摸檢測裝置安裝在 TFT 前面用于檢測用戶觸摸的位置，利用 STM32F103ZET6 自帶 A/D 轉換功能，由 STM32F103ZET6 實現觸摸屏控制器的功能來直接控制四線電阻觸摸屏，檢測觸摸信息并計算出觸點坐標。然后 STM32F103ZET6 通過串行接口與 TFT 液晶屏模塊通信，將處理好的有效信息通過 TFT 液晶屏顯示出來。STM32F103ZE

6、T6 置 CAN 總線控制器所以CAN 總線接口可以直接從 STM32F103ZET6 的管腳引出，通過串行來進行通信，完成現實信息采集，設置參數等功能。在今天的科技時代，液晶顯示裝置已成為傳遞信息的壓倒一切的工具，每個人在其生活中都與這樣或者那樣的液晶裝置打交道，而圖形液晶的畫圖與顯示字符功能將更有利于我們的工作，挺高我們的生活質量，有很大的發展前景。關鍵詞關鍵詞：人機接口；圖形液晶顯示；ARM；RS232 接口AbstractAbstract . . . 2 / 30The user control and display part separate completely with The

7、 birth of HMI serial port . Users dont have to change their own core control code, just increase the serial send receive function,they can let their own product upgrading to true color era. It implements conversion between the interior of the information form and human can accept form . All that par

8、ticipate in the man-machine information exchange field there are human-computer interface. Type serial port is set for the GUI, picture HMI download, touch, store and display in one of the man-machine interface. User use of eight of the single chip microcomputer serial can easily control the words,

9、pictures, sound and animation display. This paper do some research on graphics LCD which is based on STM32F103ZET6 , cortex-M3 is a signal processing operation microprocessor chips, can quickly real-time implementation of digital signal processing algorithm, analyzing the hardware circuit and progra

10、m design the of graphics LCD based on ARM . In the interface design of LCD Based on ARM control, this paper introduces the hardware interface circuit and the software design method, and discusses on the graphics LCD display character, Chinese characters, graphics and touch screen solutions, gives th

11、e related procedure, timing diagram, circuit diagram, the program flow chart. Use theRealview Devolementsuite development tools, design a graphics LCD screen based on ARM CORTEX-M3 , type C program under the environment of , through the change and debugging, realize the static and dynamic display, f

12、inally complete the man-machine user interface of micro controller application system design.The LCD uses the Devin DMT48270C043_02W, 4.3-inch 480 272 graphics lattice M100 core 65K color industrial serial screen. LCD touch screen system by the microcontroller STM32F103ZET6, TFT LCD module, four-wir

13、e resistive touch screen as well as the CAN port . . . 3 / 30to communicate with the outside world. Hardware module with four-wire resistive touch screen touch detection device installed in front of the TFT is used to detect the user to touch the location, use STM32F103ZET6 comes with A / D converte

14、r to the direct control of the four-wire resistive touch screen touch screen controller STM32F103ZET6 detecting a touch and calculates the contact coordinates. Then STM32F103ZET6 through the I / O interface TFT LCD module communication will be processed effective information displayed TFT LCD screen

15、. STM32F103ZET6 built-in CAN-bus controller CAN bus interface can directly from STM32F103ZET6 the pin leads, through I / O interface TFT LCD module communication will be processed effective information through the TFT LCD display. Used for communication completion of the real information collection,

16、 setting parameters.In todays age of technology, liquid crystal display device has become the transmission of information overriding tool for everyone in their lives, one way or another liquid crystal devices dealing with graphic LCD drawing and display character features will be more conducive for

17、uspricey our quality of life, there are great prospects for development.Keywords:Keywords: Human machine interface；Liquid crystal graphic display；ARM；RS232 interface第一章第一章 前言前言1.11.1 研究的背景與意義研究的背景與意義近幾年液晶顯示技術發展迅猛，TFT 真彩屏在人們的生活中處處可見，譬如手機、地鐵閘機口、車載導航影音和自動取款機等設備。目前同行業之間產品的競爭俞演俞烈，傳統的單色屏顯然已經無法滿足產品的功能需求和用戶

18、體驗，特別是高清圖片、Flash 動畫模擬的顯示。另一方面，TFT 屏生產成本不斷下降，越來越多的開發者開始青睞真 . . . 4 / 30彩屏，因此真彩屏取代單色屏是未來必然的趨勢。當前國大多工業控制處理器還集中在8051、PIC、AVR等平臺，由于這些處理器都不支持TFT 控制外設。隨著顯示技術和嵌入式技術的迅速發展，基于嵌入式技術的顯示系統得到了廣泛應用，在工業控制領域中，顯示系統作為實現人機交流可視化效果的途徑之一，對其圖像質量、顯示容等功能逐漸提出更多更高的要求。針對目前國串口屏產品存在的圖像顯示質量不高，設計了一種用嵌入式ARM系統作為開發平臺，可以顯示圖形、曲線等容，同時具有清晰

19、圖像顯示，支持RS-232 通信協議的串口型液晶顯示屏，使其在工業控制領域需要串口型清晰顯示的場合發揮更大的作用。時間就是金錢，誰先占有市場誰就掌握主動權。串口HMI 的誕生，徹底將用戶控制和顯示部分分離出來。用戶無需更改自己的核心控制代碼，只需增加串口發送接收函數，即可讓自己的產品快速升級到真彩屏時代。HMI 是 Human Machine Interface 的縮寫， “人機接口” ，也叫人機界面。人機界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介， 它實現信息的部形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在 著人機界面。串口型 HMI 是集

20、GUI、圖片下載、觸摸、存儲與顯示于一體的人機界面。近年來許多作者對 HMI 做了許多研究。隋宗強，立偉，洪偉對基于 ARM 的圖形液晶顯示的研究做了一定的探討,分析了基于 ARM 的圖形液晶顯示器的硬件電路以與程序設計。利用 Realview Devolementsuite 開發工具，設計出一個基于 ARM 的圖形液晶顯示屏,能達到與程序運行相符合的顯示結果。即通過更改、調試程序,最終實現靜態顯示、動態垂直向上向下滾屏顯示、左右半屏從右至左逐字顯示、全屏從左至右逐字顯示漢字的功能,其他功能的實現有待進一步的研究。1.21.2 圖形液晶介紹圖形液晶介紹液晶顯示器，或稱 LCD（Liquid C

21、rystal Display），為平面超薄的顯示設備，它由一定數量的彩色或黑白像素組成，放置于光源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低，因此倍受工程師青睞，適用于使用電池的電子設備。它的主要原理是以電流刺激液晶分子產生點、線、面配合背部燈管構成畫面。LCD 有如下特點：1.機身薄，節省空間：與比較笨重的 CRT 顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。 2.省電，不產生高溫:它屬于低耗電產品，可以做到完全不發熱(主要耗電和發熱部分存在于背光燈管或 LED)，而 CRT 顯示器，因顯像技術不可避免產生高溫。 . . . 5 / 303.低輻射，益健康:液晶顯示器的輻射遠低于 CRT 顯示器（

22、僅僅是低，并不是完全沒有輻射，電子產品多多少少都有輻射），這對于整天在電腦前工作的人來說是一個福音。 4.畫面柔和不傷眼:不同于 CRT 技術，液晶顯示器畫面不會閃爍，可以減少顯示器對眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。現在的時代其實還是模擬時代，而未來的時代從目前的發展趨勢來看是數字時代。顯示器智能化操作，數字控制、數碼顯示是未來顯示器的必要條件。隨著數字時代的來臨，數字技術必將全面取代模擬技術。 不過從另一個方面講液晶顯示器的數字接口現在并不普與，還遠遠沒有到應用領域。從理論上說，液晶顯示器是純數字設備，與電腦主機的連接也應該是采用數字式接口，采用數字接口的優點是不言而喻的。首先可以減少在模數轉換

23、過程中的信號損失和干擾；減少相應的轉化電路和元件；其次不需要進行時鐘頻率、向量的調整。本課題研究就是通過嵌入式微處理器來控制液晶顯示屏，嵌入式系統（System on Chip，SOC）是一種將處理器的計算核心和一定的外部設備集成在一個單片芯片上而構成類似單片機的一種處理器芯片。近年來,隨著低價格高性能 ARM 芯片的出現,尤其以 ARM CORTAX-M3 最為突出。嵌入式系統被應用于高速信號采集語音處理圖像分析處理等領域中,并顯示出巨大的優越性智能彩色液晶顯示器具有顯示直接美觀便于操作的特點,被用作各種便攜式系統的顯示前端它一般采用工業級的高頻 CPU，可以自行對接收的命令和數據進行處理，

24、因而能夠提高用戶端接口的軟件開發效率一般的液晶顯示仍采用煩瑣的點陣操作來顯示漢字和圖形,而這又增加了軟件開發的難度為了解決這些問題,本文將提出了基于 ARM 嵌入式系統控制的智能彩色液晶顯示器的接口設計方法,從而有效地解決了上述問題第二章第二章 微處理器介紹微處理器介紹2.12.1 微處理器介紹微處理器介紹微處理器用一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器。這些電路執行控制部件和算術邏輯部件的功能。微處理器與傳統的中央處理器相比，具有體積小、重量輕和容易模塊化等優點。微處理器的基本組成部分有：寄存器堆、運算器、時序控制電路，以與數據和地址總線。微處理器能完成取指令、執行指令，以與與外界存儲

25、器和邏輯部件交換信息等操作，是微型計算機的運算控制部分。它可與存儲器和外圍電路芯片組成微型計算機 . . . 6 / 30嵌入式微處理器在嵌入式系統中位于核心地位。嵌入式微控制器通常是以某種微處理器的核為核心，然后根據應用在芯片部集成各種必要功能部件和外設，這些部件和外設主要包括：RAM、ROM/EPROM、Flash RAM、EEPROM、總線、總線邏輯、看門狗、定時/計數器、I/O、串行口、脈寬調制輸出、D/A 和 A/D 等。根據不同的應用需求來定制功能和外設，可以使一個系列的嵌入式系統 SOC（system on chip）衍生出多個產品。每種衍生產品具有一樣的處理器核，而具有不同的存

26、儲器、外設 6 和功能。這樣可以通過單片機最大限度地匹配應用需求來減少整個系統的功耗和成本。嵌入式處理器目前主要有Aml86/88、386EX、SC400、Power PC、68000、MIPS、ARM 系列等。ARM 處理器為RISC（精簡指令集）芯片，其特點為結構簡單，核小，器件的功耗也非常低。2.22.2 ARMARM 微處理器芯片微處理器芯片目前，幾乎所有的智能手機和 MID，使用的都是 ARM 芯片。這種芯片相比 Intel 公司的芯片，指令集較簡單，所以功耗低、成本低，特別適用于移動設備。隨著性能不斷提高，它已經開始裝備上網本和平板電腦。它的名字 ARM，指的是英國芯片設計公司 A

27、RM Holdings。這家公司自己不制造芯片，專門授權其他公司制造。因此，市場上有多家公司生產多種 ARM 芯片。再加上，ARM 公司目前主要授權三個系列的芯片設計-ARM 9、ARM 11 和 Cortex。2.2.12.2.1 STM32F103ZET6STM32F103ZET6 芯片性能特點芯片性能特點選用 STM32F103ZET6 微控制器，驅動 TFT-LCD 和觸控板，該微控制器是 ST 公司生產的 32 位 RISC 處理器，基于 ARM 公司的 CORTAX-M3 核，擁有 64KB RAM，512KBNORFLASH、1 個 USB 2.0 接口、1 個 CAN 接口、8

28、 個定時器、5 個 USART 接口，3 個 12 位ADC 模數轉換器、2 個 12 位數模轉換器、112 個通用 I/O 口，2 個個接口，2 個S2I C2I接口，3 個 SPI 接口，12 通道 DMA 控制器、支持 8080 模式 LCD 并行接口，可直接支持8080 總線接口的 LCD 控制器。STM32F103ZET6 微控制器的工作頻率高達 72MHZ，運算速率高達 1.25MIPS，具有良好的功能和適用性，且價格低廉，在工業控制領域中有著大量的應用。2.2.22.2.2 STM32F103ZET6STM32F103ZET6 系統構成系統構成URAT接口PERX . . . 7

29、 / 30圖 2.1 系統結構由上圖可知，液晶觸摸顯示屏系統主要由微控制器 STM32F103、TFT 液晶屏模塊、四線電阻觸摸屏以與與外界通信的 CAN 總線接口組成。硬件模塊連接如圖所示，其中四線電阻觸摸屏的觸摸檢測裝置安裝在液晶屏前面用于檢測用戶觸摸的位置，本方案利用 STM32F103 自帶 A/D 轉換功能，由 STM32F103 實現觸摸屏控制器的功能來直接控制四線電阻觸摸屏，檢測觸摸信息并計算出觸點坐標。然后 STM32 通過 I/O 接口與 TFT液晶屏模塊通信，將處理好的有效信息通過 TFT 液晶屏顯示出來。2.32.3 KeilKeil 開發環境與開發環境與 C C 語言語

30、言2.3.12.3.1 keilkeil 開發環境開發環境ARM 推出全新的針對各種嵌入式處理器的軟件開發工具，集成 Keil Vision3 的RealView MDK 開發環境。RealView MDK 開發工具 KeilVision3 源自 Keil 公司。RealView MDK 集成了業領先的技術，包括 Keil Vision3 集成開發環境與 RealView 編譯器。支持 ARM7、ARM9 和最新的 Cortex-M3 核處理器，自動配置啟動代碼，集成 Flash燒寫模塊，強大的 Simulation 設備模擬，性能分析等功能，與 ARM 之前的工具包 ADS 等相比，Real

31、View 編譯器的最新版本可將性能改善超過 20%。2.3.22.3.2 C C 語言程序設計語言程序設計C 是高級語言：它把高級語言的基本結構和語句與低級語言的實用性結合起來。C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節和地址進行操作，而這三者是計算機最基本的工作單SPI接口PDPA1TXSCKMOSIMISOSTM32處理器TFT-LCD液晶屏 . . . 8 / 30元。C 是結構式語言：結構式語言的顯著特點是代碼與數據的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結構化方式可使程序層次清晰，便于使用、維護以與調試。C 語言是以函數形式提供給用戶的，這些函數可方便的調用，并具有多種

32、循環、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結構化。C 語言功能齊全：具有各種各樣的數據類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。而且計算功能、邏輯判斷功能也比較強大，可以實現決策目的的游戲。C 語言適用圍大：適合于多種操作系統，如 Windows、DOS、UNIX 等等；也適用于多種機型。C 語言對編寫需要硬件進行操作的場合，優于其它高級語言，有一些大型應用軟件也是用 C 語言編寫的。C 語言應用指針：可以直接進行靠近硬件的操作，但是 C 的指針操作不做保護，也給它帶來了很多不安全的因素。C+在這方面做了改進，在保留了指針操作的同時又增強了安全性，受到了一些用戶的支持，但是，由于這些改進增加語

33、言的復雜度，也為另一部分所詬病。Java 則吸取了 C+的教訓，取消了指針操作，也取消了 C+改進中一些備受爭議的地方，在安全性和適合性方面均取得良好的效果，但其本身解釋在虛擬機中運行，運行效率低于 C+/C。一般而言，C，C+，java 被視為同一系的語言，它們長期占據著程序使用榜的前三名。C 語言文件由數據序列組成：可以構成二進制文件或文本文件常用的 C 語言 IDE（集成開發環境）有 Microsoft Visual C+，Dev-C+，Code:Blocks，Borland C+，Watcom C+，Borland C+ Builder，GNU DJGPP C+，Lccwin32 C

34、Compiler 3.1，High C，Turbo C，C-Free，win-tc,xcode(mac os x）等。順序結構:順序結構的程序設計是最簡單的，只要按照解決問題的順序寫出相應的語句就行，它的執行順序是自上而下，依次執行。選擇結構:順序結構的程序雖然能解決計算、輸出等問題，但不能做判斷再選擇。對于要先做判斷再選擇的問題就要使用選擇結構。選擇結構的執行是依據一定的條件選擇執行路徑，而不是嚴格按照語句出現的物理順序。選擇結構的程序設計方法的關鍵在于構造合適的分支條件和分析程序流程，根據不同的程序流程選擇適當的選擇語句循環結構循環結構:可以減少源程序重復書寫的工作量，用來描述重復執行某段

35、算法的問題，這是程序設計中最能發揮計算機特長的程序結構，C 語言中提供四種循環，即 goto 循環、while . . . 9 / 30循環、do while 循環和 for 循環。四種循環可以用來處理同一問題，一般情況下它們可以互相代替換，但一般不提倡用 goto 循環，因為強制改變程序的順序經常會給程序的運行帶來不可預料的錯誤。2.3.32.3.3 在在 keilkeil 環境下編寫環境下編寫 C C 語言語言圖 2.2 keil 編寫 C 語言界面第三章第三章 串行接口串行接口3.13.1 RS232RS232 簡介簡介目前 RS232 是 PC 機與通信工業中應用最廣泛的一種串行借口。

36、RS232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發端的數據信號是相對于信號地。RS232C 標準接口有 25 條線：4 條數據線、11 條控制線、3 條定時線、7 條備用和未定義線，常用的只有 9 根。3.1.13.1.1 RS232RS232 的接口定義（的接口定義（DB9DB9） 表 3.1 RS232 管腳介紹管腳信號描述 . . . 10 / 301CD載波檢測2RXD接收3TXD發送4DTR數據終端準備好5GND信號地6DSR通信設備準備好7RTS請求發送8CTS允許發送9RI振鈴3.1.23.1.2 RS232R

37、S232 總線電平定義總線電平定義數據發送 TXD 與接收線 RXD（為負邏輯）邏輯 1（MARK）：-3V 到-15V，對應 TTL 電平的“1”聯絡控制信號（RTS、CTS、DTR、DSR、DCD）信號有效（接通，ON 狀態，正電壓）：+3V 到+15V信號無效（斷開，OFF 狀態，負電壓）：-3V 到-15VRS232 電平和 TTL 電平之間需要轉換，常用轉換芯片為 MAX232（5V） 、MAX232（3.3V） 、 SP232（3.3V）等。下圖使用 MAX232 來轉換： . . . 11 / 30圖 3.1 RS232 電平和 TTL 電平之間的轉換3.1.33.1.3 RS2

38、32RS232 接線方式接線方式三線制和多線制，簡化三線制：兩個設備間接受和發送交叉，信號地相連。圖 3.2 RS232 接線方式3.1.43.1.4 RS232RS232 串口設置串口設置波特率：常用的數據傳輸速率有50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps 等。數據位：標準的值是 5、7 和 8 位，如何設置取決于你想傳送的信息。比如標準的ASCII 碼是 0-127（7 位） ；擴展的 ASCII 碼是 0-255（8 位） 。停止位：用于表示單個包的最后一位，典型的值為 1,1.5 和 2

39、位。奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位（數據位后面的一位） 。RS232 數據傳輸格式，串行通信中，線路空閑時，線路 TTL 電平總是高，經反向RS232 的電平總是低。一個數據的開始。RS232 線路為高電平，結束時 RS232 為低電平。數據總是從低位向高位一位一位的傳送。 . . . 12 / 303.23.2 RS485RS485 介紹介紹3.2.13.2.1 RS485RS485 性能特點性能特點1. RS-485 的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(26)V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(26)V 表示。接口信號電平比

40、 RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與 TTL 電平兼容，可方便與 TTL 電路連接。2. RS-485 的數據最高傳輸速率為 10Mbps。3. RS-485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 最大的通信距離約為 1219m，最大傳輸速率為 10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在 100Kb/S 的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485 中繼器。RS-485 總線一般最大支持 32 個節點，如果使用特制的485 芯片，可以達到 128 個或者 256 個節點，最

41、大的可以支持到 400 個節點。3.2.23.2.2 RS485RS485 接口接口RS485 接口組成的半雙工網絡，一般是兩線制（以前有四線制接法，只能實現點對點的通信方式，現很少采用） ，多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓撲結構在同一總線上最多可以掛接 32 個結點。在 RS485 通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接 RS-485 通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A” 、 “B”端連接起來。RS485 接口連接器采用 DB-9 的 9 芯插頭座，與智能終端 RS485 接口采用 DB-9（孔） ，與鍵盤連接的鍵盤接口 RS48

42、5 采用 DB-9（針） 。另有一個問題是信號地，上述連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個原因：(1)共模干擾問題： RS-485 接口采用差分方式傳輸信號，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓圍，RS-485 收發器共模電壓圍為-7+12V，只有滿足上述條件，整個網絡才能正常工作。當網絡線路中 共模電壓超出此圍時就會影響通信的穩定可靠，甚至損壞接口。(2)EMI(電磁兼容性)問題：發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地） ，信號中的共模部分就會以輻

43、射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。 . . . 13 / 30由于 PC 機默認的只帶有 RS232 接口，有兩種方法可以得到 PC 上位機的 RS485 電路：(1)通過 RS232/RS485 轉換電路將 PC 機串口 RS232 信號轉換成 RS485 信號，對于情況比較復雜的工業環境最好是選用防浪涌帶隔離柵的產品。(2)通過 PCI 多串口卡，可以直接選用輸出信號為 RS485 類型的擴展卡。RS232 使用 12V,0,-12V 電壓來表示邏輯， （-12V 表示邏輯 1，12V 表示邏輯 0） ，全雙工，最少 3 條通信線（RX,TX,GND） ，因為使

44、用絕對電壓表示邏輯，由于干擾，導線電阻等原因，通訊距離不遠，低速時幾十米也是可以的。RS422，在 RS232 后推出，使用 TTL 差動電平表示邏輯，就是兩根的電壓差表示邏輯，RS422 定義為全雙工的，所以最少要 4 根通信線（一般額外地多一根地線） ，一個驅動器可以驅動最多 10 個接收器（即接收器為 1/10 單位負載） ，通訊距離與通訊速率有關系，一般距離短時可以使用高速率進行通信，速率低時可以進行較遠距離通信，一般可達數百上千米。RS485，在 RS422 后推出，絕大部分繼承了 422，主要的差別是 RS485 可以是半雙工的，而且一個驅動器的驅動能力至少可以驅動 32 個接收器

45、（即接收器為 1/32 單位負載） ，當使用阻抗更高的接收器時可以驅動更多的接收器。所以現在大多數全雙工 485 驅動/接收器對都是標：RS422/485 的，因為全雙工 RS485 的驅動/接收器對一定可以用在 RS422網絡。第四章第四章 迪文液晶應用設計迪文液晶應用設計4.14.1 文本、曲線、圖片、圖標和動畫的顯示文本、曲線、圖片、圖標和動畫的顯示方法方法4.1.14.1.1 文本顯示方法文本顯示方法表 4.1 文本顯示所需指令:指令 說明0 x40設置調色板。0 x42取指定位置顏色到背景色調色板。0 x41設置字符顯示間距。0 x45設置/取消文本框限制。0 xE0配置顯示方式：P

46、ARA1.2: 0=正常顯示 1=偏轉 90 顯示oPARA2.4（僅 H600、K600+支持）:0=文本顯示時自動回復背景 1=按照指定的背景顯示文本 . . . 14 / 301.在程序中直觀的引用文本（以 C 語言為例） Uchar *HZSTR=漢字顯示 OK; Uint x,y,color; Prints (0 x54,x,y,HZSTR) /16 點陣 GBK 中文字符串顯示， （x,y）是坐標位置。2.對文本框格式控制（1）0 x41 指令設置字符間距 dx=0 dy=12（2）0 x45 指令設置文本框 （Xs,Ys） (Xe,Ye)使用 0 x98 指令顯示文本，用 0 x

47、0D、0 x0A 做換行控制， Mode.6=0 不顯示背景顏色C3.文本滾動顯示有些應用中，由于顯示區域大小局限，或者為了引起用戶注意，需要進行文本滾動顯示。把整個文本看成一個字符串指針（數組） ，滾動其實就是不斷修改顯示起始位置的結果，橫向文本滾動（單行文本框滾動顯示）使用 0 x71 和 0 x98 指令配合實現，流程如下：（1）先使用 0 x71 指令恢復顯示區域的背景；（2）使用 0 x98 指令顯示指針指定位置開始的文本（注意Mode=0，無背景顏色顯示文C本） ；（3）修改指針位置； 定時重復（1）到（3）即實現了文本的滾動顯示。0 x53顯示 88 點陣的 ASCII 字符串，

48、對應 0 x00 字庫。0 x6E顯示 1212 點陣的 GBK 中文字符串，對應 0 x20 字庫（中文）和 0 x00 字庫（ASCII） 。0 x54顯示 1616 點陣的 GBK 中文字符串，對應 0 x21 字庫（中文）和 0 x00 字庫（ASCII） 。0 x6F顯示 2424 點陣的 GB2312 中文字符串，對應 0 x22 字庫（中文）和 0 x00 字庫（ASCII） 。0 x55顯示 3232 點陣的 GB2312 中文字符串，對應 0 x23 字庫（中文）和 0 x00 字庫（ASCII） 。0 x98顯示任意點陣、任意編碼方式的字符串，對應客戶指定的字庫；但是 GB

49、2312和 GBK 模式下的 ASCII 字符使用 0 x00 字庫。0 x9C使用圖標來顯示，圖標背景色自動濾除，并且顯示前先用當前頁面恢復背景。0 x9D使用圖標來顯示，圖標背景色會自動濾除。0 xC10基于暫存緩沖區的參數顯示，HMI 自動完成參數的識別和顯示。 . . . 15 / 304.1.24.1.2 液晶屏中曲線的顯示液晶屏中曲線的顯示方法方法表 4.2 曲線顯示所需指令指令說明0 x40設置調色板。0 x56按照指定點連線0 xC106使用暫存緩沖區數據縮放顯示帶窗口限制雙向折線圖。1.通過曲線移動實現實現動態曲線（1）用 0 x71 指令恢復（X,Ymin） （X+dX,Y

50、max）區域的背景圖片以擦除原來的曲線顯示；（2）使用 0 x40 指令設置前景色為紅色，使用 0 x56 連線指令把（X，Y1now-1）和（X+dx，Y1now）連線，畫出紅色曲線；（3）使用 0 x40 指令設置前景色為綠色，使用 0 x56 連線指令把（X，Y2now-1）和（X+dx，Y2now）連線，畫出綠色曲線；（4）使用 0 xD0 指令強制刷新顯示一次，確保看到曲線的平滑移動；（5）X=x+dx；（6）重復（1）到（5）步由于串口通信速度和指令執行時間限制，曲線移動方式實現的動態曲線顯示方式只適合低采樣率的場合（一般不超過 10 次/秒）.2.通過窗口移動實現并有縮放和歷史回

51、放功能 借助暫存緩沖區，我們可以把曲線“暫存”在 HMI 中，當前顯示窗口不過是整個曲線的一個“片段”而已，通過修改顯示的緩沖區起始地址，可以非常方便的實現曲線移動和歷史回放。0 xC106 指令對暫存的緩沖區的曲線進行自動比例縮放顯示，并對曲線窗口越界進行判斷。4.1.34.1.3 液晶屏中圖片、圖標和動畫的顯示液晶屏中圖片、圖標和動畫的顯示方法方法表 4.3 圖片、圖標和動畫顯示所需指令指令說 明0 x70顯示保存在終端中的一幅全屏圖片。0 x71從保存在終端中的一幅圖片上剪切一個區域粘貼到當前顯示頁面的指定位置。 . . . 16 / 300 x9C從保存在終端中的一幅圖片上剪切一個區域

52、，過濾掉背景后粘貼到當前顯示頁面的指定位置。0 x9D從保存在終端中的一幅圖片上剪切一個區域，過濾掉背景后粘貼到當前顯示頁面的指定位置；在粘貼前先自動執行一次 0 x71 指令，用當前頁面恢復背景。0 x9E從保存在終端中的一幅圖片上剪切一個區域，旋轉指定角度后，粘貼到當前顯示頁面的指定位置；粘貼可以選擇是否過濾掉背景色。僅 H600、K600+支持。0 x97顯示 ICON 圖標庫中的一個圖標。僅 K600+支持。0 xE2保存當前顯示圖片到終端中。0 x59以前景色顯示矩形框。0 x69以背景色顯示矩形框。0 x5A以背景色填充矩形區域。0 x5B以前景色填充矩形區域。0 x5C對指定矩形

53、區域進行反色操作（再反色將恢復原來顯示） 。0 x64對指定的封閉區域進行填充。0 x9A開啟/關閉自動指令循環；指令配置文件保存在 0 x1C 字庫位置。1.進度條顯示4.1 進度條顯示畫面以上面的進度條為例，進度條的實現包括以下 5 步（更炫的水晶進度條用圖標剪切方式來實現）：（1）先用 0 x40 指令設置好前景色（黑色邊框） 、背景色（白色背景） ；（2）用 0 x59 畫出黑色邊框，用 0 x5A 填充白色背景；（3）用 0 x40 設置好前景色（黑色字體） 、背景色（藍色進度） ；（4）按照進度，用 0 x5A 指令進行藍色進度條的填充；（5）把進度值顯示出來，顯示使用無背景文本顯

54、示（0 x98，Mode.6=0）.C2 圖標疊加顯示 . . . 17 / 30圖 4.2 圖標疊加顯示有時候需要在圖片上疊加顯示圖標（比如上圖左下角的電池圖標） ，使用 0 x9D 指令實現。先設計好圖標，保存在一幅圖片上，注意圖標背景（比如圖中的灰色）必須是純色，如下圖所示：圖 4.3 一組需要疊加的圖標使用 0 x9D 指令根據需要剪切相應的區域，粘貼到需要的位置。3.備份和恢復當前界面圖 4.4 溫度曲線液晶顯示為例如上圖所示，應用中經常會遇到“臨時中斷”當前界面的情況。（1）彈出窗口前，先把當前顯示用 0 xE2 指令備份保存在一個空余圖片位置；（3）窗口操作完成后，使用 0 x7

55、0 指令把原來保存的界面恢復出來。 . . . 18 / 304.24.2 系統配置和外設系統配置和外設表 4.4 系統配置和外設使用的指令指令說 明0 x5E關閉背光或設置觸控背光模式。0 x5F調節背光亮度。0 x79蜂鳴器鳴叫指定長度時間。0 x9B在當前界面 疊加/關閉疊加 RTC 時鐘顯示。0 x9B5A讀取 RTC 公歷時間。0 x9B5B讀取 RTC 農歷時間。0 xE7調整 RTC 時間。0 xE0配置背光、蜂鳴器、顯示視角、串口模式，參數掉電不保存。0 x90寫部數據庫。0 x91讀部數據庫。0 x7AHMI 和視頻功能切換。0 xD0強制刷新一次全屏顯示（僅 K600、H6

56、00、K600+支持） 。1.RTC 時鐘：絕大多數迪文 HMI 都置有 20000-2099 的 RTC 時鐘，可以使用指令修改或讀取也可以按照用戶要求在指定的背景圖片上自動疊加顯示（HM 置有備份電池，斷電后RTC 仍舊正常進行） 。2.背光亮度調整和屏保亮度設置：只要是 LED 背光的迪文 HMI，均支持 64 級背光亮度調整； 極少數 CCFL 背光 HMI，考慮到亮度調整會影響燈管壽命和顯示效果，只支持背光開關控制。 在應用中，有時候需要進行屏保亮度控制，即：（1）用戶正常操作時，亮度正常，假設為 L1 亮度；（2）用戶長時間不點擊觸摸屏或者鍵盤時，把亮度低到 L2 亮度；（3）亮度

57、 L2 屏保時，用戶再次點擊觸摸屏或者鍵盤時，第一次點擊被忽略，但亮度調高到 L1。 這種需求，對于帶有觸摸屏的 HMI，可以使用 0 x5E 和 0 xE0 指令配合設置一次即可。3.視角調整：通過 0 xE0（或者 0 xE3）指令調整，迪文 HMI 可以實現任意視角的軟件調整顯示，如下圖所示： . . . 19 / 30PARA1.2=0 PARA2.5=1 PARA1.2=1 PARA2.5=1 PARA1.2=0 PARA2.5=0 PARA1.2=1 PARA2.5=0圖 4.5 圖形液晶的視角調整上面圖片上的“迪文科技”都是使用文本顯示指令寫在（0,0）位置的，圖片下載時須在工具

58、欄進行相應的設置，如下圖所示：圖 4.6 文本顯示設置 工具欄選擇： ： 。ooo18000和ooo2709090和4. 迪文 HMI 置最大 30.063MB（30MB 順序存儲，64KB 隨機存儲）NAND Flash 數據庫，可以通過 0 x90、0 x91 指令進行讀寫，以方便用戶二次開發數據記錄、存儲功能。4.34.3 觸摸屏界面功能的實現觸摸屏界面功能的實現 如今觸摸屏的應用圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢：如電信局、銀行等部門的業務查詢，工業自動化行業的人機界面顯示等等。4.3.14.3.1 觸摸屏原理觸摸屏原理 觸摸屏的基本原理是用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏時，

59、所觸摸的位置（以坐標形式）由觸摸控制器檢測，并通過接口（如 RS232 串行口）送到 CPU。從而確定輸入的信息。 . . . 20 / 30觸摸屏系統一般包括兩個部分：觸摸屏控制器和觸摸檢測裝置。觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收接觸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給 CPU，它同時能接收 CPU 發來的命令并加以執行。觸摸檢測裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。表 4.5 觸摸屏界面功能實現所需的指令指令說 明0 xE4觸摸屏校準。0 xE0配置觸摸屏處理模式，參數掉電不保存。0 xE3配置觸摸屏處理模式，參數掉電保存。0 x7C使用

60、觸摸屏輸入 ASCII 字符或中文，僅 H600、K600+支持。0 x72HMI 上傳數據：觸摸坐標位置。0 x73HMI 上傳數據：觸摸坐標位置。0 x78HMI 上傳數據：觸控鍵碼。0 x79HMI 上傳數據：觸控鍵碼。配置文件說 明0 x01如果使用觸摸屏中文輸入法，須在 0 x01 位置下載 GBK 詞庫。0 x1A觸控指令文件，用于保存用戶需要特殊回傳的指令。0 x1E觸控切換配置文件，使用迪文提供的 PC 工具軟件生成。 . . . 21 / 304.3.24.3.2 觸控界面的設計觸控界面的設計圖 4.7 觸控界面的設計觸控界面開發的步驟：第一步：先設計好和 HMI 物理分辨率