【开源串口屏方案】五步教你设计串口屏，5分钟快速上手
【开源串口屏方案】五步教你设计串口屏，5分钟快速上手
本文详细介绍串口屏原理、设计方法、实现步骤,给出完整代码实例,30分钟即可完成串口屏的设计使用。适合初学者快速上手。
一、什么是串口屏？
串口屏是一种能够通过串行接口接收指令，并进行显示控制的液晶显示屏。它的主要优点是操作简单，接口统一，用GUI软件进行界面的快速编写与设计。
二、串口屏原理与组成
串口屏的组成部分：
- 显示屏：这是串口屏的核心部分，可以选择液晶显示屏或其他类型的显示屏。
- 微控制器：这是控制显示屏的关键部分。它可以接收和发送数据，控制显示屏的显示内容。
- 串口通信接口：这是微控制器和显示屏之间的通信接口。通常使用UART（通用异步收发器）接口。
- 电源：为显示屏和微控制器提供电源
- 嵌入式GUI软件：采用高通GT-HMI，可以作为上位机Designer和下位机Engine的开源设计工具，帮助用户设计和实现自己的界面。
三、硬件制作
在高通GT-HMI官网上获取串口屏原理图，可参考制作自己的串口屏硬件。
四、实现方法
以GT-HMI显示模块为例，这是一个做好的串口屏板子，包含开源的软硬件。只需几个步骤就可以实现串口屏的控制。您将需要以下准备：
1. 硬件设备：
GT-HMI显示模块、一根USB转UART转接线、一台电脑，笔记本和台式机均可。 首先将USB转UART转接线连接到我们的GT-HMI显示模块上，然后将USB转UART转接线与您的电脑连接。
2. 环境依赖：
软件环境：KEIL5, 串口调试助手。硬件环境：USB转UART转接线，GTC-480272TFT43XP.
3. 界面设计：
在高通GT-HMI Designer设计界面，可以参考GT-HMI视频教程及文档资料。
4. 编写串口通信代码，示例如下：
1、串口uart3初始化：
void bsp_uart3_init(void)
{
UART_InitStructure UART_initStruct;
PORT_Init(UART3_RX_PORT, UART3_RX_PIN, UART3_RX_SEL, 1); //GPIOM.0配置为UART0输入引脚
PORT_Init(UART3_TX_PORT, UART3_TX_PIN, UART3_TX_SEL, 0); //GPIOM.1配置为UART0输出引脚
UART_initStruct.Baudrate = UART3_Baudrate; //波特率
UART_initStruct.DataBits = UART_DATA_8BIT; //8位数据位
UART_initStruct.Parity = UART_PARITY_NONE; //无校验位
UART_initStruct.StopBits = UART_STOP_1BIT; //1个停止位
UART_initStruct.RXThreshold = _UART3_RX_BUFFER_SIZE;//设置FIFO个数
UART_initStruct.RXThresholdIEn = 1;//使能接收中断
UART_initStruct.TXThreshold = _UART3_Threshold_Size;//设置FIFO个数
UART_initStruct.TXThresholdIEn = 0; //失能发送中断
UART_initStruct.TimeoutTime = 10; //10个字符时间内未接收到新的数据则触发超时中断
UART_initStruct.TimeoutIEn = 1; //使能超时中断
UART_Init(UART3, &UART_initStruct);
UART3->TOCR &= ~(1 << UART_TOCR_MODE_Pos);
UART_Open(UART3);//开启uart3
}
2：串口数据通过中断接收，接收数据的部分
void UART3_Handler(void)
{
char count = _UART3_Threshold_Size;
char i=0;
uint32_t chr ;
if(UART_INTStat(UART3, UART_IT_RX_THR))//接收中断
{
UART_INTClr(UART3, UART_IT_RX_THR);//清除接收中断标志位
while (count--)//FIFO个数接收数据
{
if(UART_ReadByte(UART3, &chr) == 0)//接收数据
{
if(_uart3_count < _UART3_RX_BUFFER_SIZE)
{
_uart3_rx_buf[_uart3_count] = chr;
//接收到的数据存在这个全局变量数组内
UART_BUF[_uart3_count] = chr;
_uart3_count++;//数组下标自增
}
}
}
}
}
/***********************
**数据包格式：头(0xAA)+设备启动状态+间隔时间+重复次数+工作温度+等待速度+包长度+校验和
**设备启动状态：0x0、0x1
**间隔时间：1~30
**重复次数：1~10
**工作温度：10~100
**等待速度：0~100
***********************/
void Refresh_New_Page(unsigned char *data)
{
unsigned char verify=0 ,i=0;
for ( i = 0; i < data[6]-1; i++)//计算接收到的数据校验和。
{
verify += data[i];
}
if(data[0] == 0xaa && verify == data[7])//判断帧头(0xAA)和校验和均是和接收数据符合。
{
if(data[1]==1)//设备启动
{
gt_obj_set_state(switch1, 1);
}else if(data[1]==0)
{
gt_obj_set_state(switch1, 0);//设备关闭
}
gt_input_number_set_value(inputNum1, data[2]);//设置间隔时间
gt_input_number_set_value(inputNum2,data[3]);//设置重复次数
gt_input_number_set_value(inputNum3,data[4]);//设置重复次数
gt_slider_set_pos(slider1, data[5]);
gt_disp_load_scr(screen_home);
}
}
3. 下载程序，运行示例
int main(void)
{
SystemInit();//mcu系统初始化
__enable_irq();//使能中断
bsp_uart0_init();//uart0初始化
bsp_uart3_init();//uart3初始化
bsp_sfc_config(1);//存储芯片读取配置
bsp_lcd_rgb_init();//rgb接口屏显配置
systick_init();//systick时钟配置
TP_Init();//时钟I2C初始化
TIMR_Init(TIMR4, TIMR_MODE_TIMER, CyclesPerUs, 1000, 1);//定时器初始化
TIMR_Start(TIMR4);//启动定时器
GT_Font_Init();//字库初始化
gt_init();
gt_ui_init();
while (1) {
gt_task_handler();//gt-hmi engine 任务调度
swm_delay_ms(1);
// WDT_Feed(WDT);
if(uart_status)//uart3串口数据接收完标记
{
uart_status=0;
Refresh_New_Page(UART_BUF); //处理串口数据将串口数据显示到对应的屏上面。
memset(UART_BUF,0,8);
}
#if _RUNNING_PRINT
if (_cnt >= 1000) {
_cnt = 0;
GT_LOGI(GT_LOG_TAG_TEST, "tick: %d s", gt_tick_get() / 1000);
}
#endif
}
}
4、程序下载到高通GTC-480272TFT43XP 显示模块效果：
串口屏初始界面：
串口助手发送如下图命令：
发送命令之后显示的界面：
发送的数据为AA 01 02 01 38 37 08 25 （发送数据格式：头(0xAA)+设备启动状态+间隔时间+重复次数+工作温度+等待速度+包长度+校验和）其中第二个数据“01”代表设备启动状态，我们可以考到设备启动开关被打开，第三个数据”02”代表间隔时间，我们可以看到间隔时间被设置成2min, 第四个数据工作温度“38”是16进制的，换算成10进制就是56，我们可以看到工作温度被改成56。
测试命令：AA 01 02 08 46 54 08 57
我们再次发送测试命令，可以看到其中重复次数和工作温度都被改变了。
总结
您可以尝试自己制作串口屏硬件,或者使用高通GT-HMI开发板/显示模块。我们提供了相应的软硬件资料供您参考。您需要注意的是，制作硬件需要一定的电子技术知识。
如果您是初学者，我们建议您先从使用高通的开发板开始。利用高通GT-HMI开发框架,您也可以快速实现串口屏的显示控制。欢迎分享您的创作经验!