【正文】 ....................................................................................................27參考文獻 .................................................................................................................28致謝 .........................................................................................................................29蘇州大學本科生畢業(yè)設計(論文)1摘要串口 HMI 的誕生，徹底將用戶控制和顯示部分分離出來。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。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，嵌入式處理器通過內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(fā)時間和成本，有助于提高系統的整體穩(wěn)定性。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。關鍵詞：人機接口；圖形液晶顯示；ARM；RS232 接口蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）2AbstractThe user control and display part separate pletely with The birth of HMI serial port . Users don39。另一方面，TFT 屏生產成本不斷下降，越來越多的開發(fā)者開始青睞真彩屏，因此真彩屏取代單色屏是未來必然的趨勢。時間就是金錢，誰先占有市場誰就掌握主動權。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， 它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。隋宗強，李立偉，張洪偉對基于 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及程序設計。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。 3. 低輻射，益健康:液晶顯示器的輻射遠低于 CRT 顯示器（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。隨著數字時代的來臨，數字技術必將全面取代模擬技術。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。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(yōu)點。嵌入式微控制器通常是以某種微處理器的內核為核心，然后根據應用在芯片內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。嵌入式處理器目前主要有 Aml86/8386EX、SC．400、Power PC、68000、MIPS、ARM 系列等。隨著性能不斷提高，它已經開始裝備上網本和平板電腦。再加上，ARM公司目前主要授權三個系列的芯片設計ARM ARM 11 和 Cortex。硬件模塊連接如圖３所示，其中四線電阻觸摸屏的觸摸檢測裝置安裝在ＴＦＴ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。RealView MDK 集成了業(yè)內領先的技術，包括 Keil μVision3 集成開發(fā)環(huán)境與 RealView 編譯器。C 是結構式語言：結構式語言的顯著特點是代碼及數據的分隔化，即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。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++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言的復雜度，也為另一部分所詬病。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(zhí)行順序是自上而下，依次執(zhí)行。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(huán)結構循環(huán)結構:可以減少源程序重復書寫的工作量，用來描述重復執(zhí)行某段算法的問題，這是程序設計中最能發(fā)揮計算機特長的程序結構，C 語言中提供四種循環(huán)，即 goto 循環(huán)、while 循環(huán)、do while 循環(huán)和 for 循環(huán)。RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。下圖使用 MAX232 來轉換：蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）11圖 RS232 電平和 TTL 電平之間的轉換 RS232 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(fā)送交叉，信號地相連。停止位：用于表示單個包的最后一位，典型的值為 1, 和 2 位。一個數據的開始。接口信號電平比 RS232C 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。RS485 總線一般最大支持 32 個節(jié)點，如果使用特制的485 芯片，可以達到 128 個或者 256 個節(jié)點，最大的可以支持到 400 個節(jié)點。很多情況下，連接 RS485 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。當網絡線路中 共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。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。蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）14第四章 迪文液晶應用設計 文本、曲線、圖片、圖標和動畫的顯示方法 文本顯示方法表 文本顯示所需指令:（以 C 語言為例） Uchar *HZSTR=漢字顯示 OK。0x42 取指定位置顏色到背景色調色板。0x6E 顯示 1212 點陣的 GBK 中文字符串，對應 0x20 字庫（中文）和 0x00 字庫（ASCII） 。0x98 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 GB2312和 GBK 模式下的 ASCII 字符使用 0x00 字庫。蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）15（1）0x41 指令設置字符間距 dx=0 dy=12（2）0x45 指令設置文本框 （Xs,Ys） (Xe,Ye)使用 0x98 指令顯示文本，用 0x0D、0x0A 做換行控制， =0 不顯示背景顏色?C有些應用中，由于顯示區(qū)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。（1）用 0x71 指令恢復（X,Ymin） （X+dX,Ymax）區(qū)域的背景圖片以擦除原來的曲線顯示；（2）使用 0x40 指令設置前景色為紅色，使用 0x56 連線指令把（X ，Y1now1）和（X+dx，Y1now）連線，畫出紅色曲線；（3）使用 0x40 指令設置前景色為綠色，使用 0x56 連線指令把（X ，Y2now1）和（X+dx，Y2now）連線，畫出綠色曲線；（4）使用 0xD0 指令強制刷新顯示一次，確?？吹角€的平滑移動；（5）X=x+dx ；（6）重復（1）到（5）步蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）16由于串口通信速度和指令執(zhí)行時間限制，曲線移動方式實現的動態(tài)曲線顯示方式只適合低采樣率的場合（一般不超過 10 次/秒）. 借助暫存緩沖區(qū)，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(qū)起始地址，可以非常方便的實現曲線移動和歷史回放。0x9C 從保存在終端中的一幅圖片上剪切一個區(qū)域，過濾掉背景后粘貼到當前顯示頁面的指定位置。0x97 顯示 ICON 圖標庫中的一個圖標。0x69 以背景色顯示矩形框。0x64 對指定的封閉區(qū)域進行填充。蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）18圖 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。0x79 蜂鳴器鳴叫指定長度時間。0xE7 調整 RTC 時間。0x7A HMI 和視頻功能切換。 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 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。 觸摸屏界面功能的實現 如今觸摸屏的應用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢：如電信局、銀行等部門的業(yè)務查詢，工業(yè)自動化行業(yè)的人機界面顯示等等。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(fā)來的命令并加以執(zhí)行。0xE3 配置觸摸屏處理模式，參數掉電保存。0x78 HMI 上傳數據：觸控鍵碼。0x1E 觸控切換配置文件，使用迪文提供的 PC 工具軟件生成。HMI 處理 0x7C 指令期間，除觸摸屏完全由 HMI 處理，不在返值給用戶外，HMI 其它功能都正常，即輸入法期間，用戶 CPU 可以正常處理其它程序而不用等待觸摸屏返回，很方便的實現多任務調度。選用 STM32F103ZET6 作為處理器，提高了液晶顯示屏控制電路處理數據的能力，滿足了液晶屏控制電路需要處理的數據位數增加和數據量成倍增長的要求。交互式液晶顯示技術可以用于醫(yī)療、軍事、娛樂、CAD 設計、平板電腦、智能手機、ATM 機、工業(yè)自動化控制等領域，已成為當前世界上顯示技術領域研究的一個熱點。蘇州大學本科生畢業(yè)設計（論文）28參考文獻[1] 劉建軍，張傳勝. 基于 SMT32 人機接口設計與實現[J].長春工業(yè)大學學報.2022,33(6):33～45[2] 張穎超，施亮，吳士芬. 單片機與 LCD 的串行接口設計與實現[J]。值此論文完成之際，謹向導師致以最崇高的敬意和最衷心的感謝！在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!張鵬飛2022 年 5 月 14