DIY手工Serial2Lcd1602电脑资源信息小显示屏
DIY手工Serial2Lcd1602电脑资源信息小显示屏
- 简单介绍
- 硬件各部分示意图
- 简单的物料清单：
- ps:
- 硬件原理图
- 软件下载
- 软件用的一些关键点
- Python上位机程序代码配置部分
- STM8L051串口转I2C部分
- Python程序的运行
简单介绍
很久以前,我是看到了项目LCD Smartie，特别适合下载机，自组服务器，不用外接显示器就知道电脑运行的一些参数，非常酷，一直想做一个，但是有几个原因没有制作：
- 材料费用较高（对比本次物料清单）；
- 当时只看到散件不会焊接（不过本次是更多的
折腾散件）；
这次做的是ch340的usb串口模块接STM8L051单片机，STM8L051负责串口转i2c,再接一个3.3v转5v ttl转换模块，再接到i2c转lcd1602转换板，最终接上lcd1602（5V）显示信息；
硬件各部分示意图
简单的物料清单：
但是以上列表没有包含面包板，非必须的，方便测试线路。
ps:
1.为什么不直接用stm8直连LCD1602？ 主要是因为选的是5v的LCD1602模块，接转换板解决，为增强稳定性，使用5v-3.3v的TLL转换模块。
2. 为什么我把st-link单独放一边，因为STM8可以串口现在，但有条件限制的，要空白 IC+打开了bootloader功能，原则上新买的裸 IC 是符合的，但没有测过，不过我擦写FLASH后试过，串口可以使用，不过第一次用，你不调试的话可以直接在我的项目(点击文字查看)下的firmware固件用串口烧录就可以
硬件原理图
原理图 （点击可以查看完整图）简单描述了部分器件的摆布情况，ch340串口模块省略没加，这里主要图示STM8L051串口和I2C接线部分，其他的有现成的模块：
软件下载
首先放完整代码（点击查看）在这里,点击文字可以跳转到git项目。
软件用的一些关键点
-
上位机用的python， 理论上支持跨平台，不过我用虚拟机测发现磁盘信息读的不准，需要屏蔽掉；
-
STM8L051的MCU这边，有用到串口收发、看门狗恢复系统异常、I2C驱动LCD1602；
-
自己定义了一个串口协议，格式如下：
总长：35-bytes
结构： 头部+第1行显示数据+第2行显示数据+显示行数+检验和
结构长度：1-byte + 16-bytes + 16-bytes + 1-byte + 1-byte
校验和是前面不含头部数据的累加和，且只保留1-byte数据 -
LCD1602自定义了2个字符 下载速度使用"↓"(由于这个不是ascii码可以表示的，上位机用0xFE代替发送 )，上传速度使用"↑"(由于这个不是ascii码可以表示的，上位机用0xFF代替发送)；
-
自定义字符在STM8L051程序里面需要每次开机都要写入LCD1602的CGRAM地址中，不属于厂家固化的编码，掉电后不稳定，且我自定义字符放在LCD1602的0x40 ~ 0x47和0x48 ~ 0x4f数据的地址中:
uint8_t upload_str[8]={0x04, 0x0E, 0x15, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x00}; // char "↑"
uint8_t download_str[8]={0x04, 0x04, 0x04, 0x04,0x15, 0x0E, 0x04, 0x00}; //char "↓"
customer_word(upload_str, 0x40, 8); // upload_str set code 0x00
customer_word(download_str, 0x48, 8); // download_str set code 0x01
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<项目工程>>>>>>>>>>>>>>>>>>
Python上位机程序代码配置部分
不放完整代码了，可去项目git 的python_app文件夹下看，这里只要说明一下上位机一些可配置的部分，主要有4点注意的：
- 设置刷新频率refresh_cycle_time，每个单位是秒，这里默认设置了5秒；
- 因为LCD只有2行，每行16个字节，所以好多信息不能同时显示，这里通过设置执行等级来错开显示信息，数字越大越久执行，如display_ip_level 设置为6的信息表示每6*5=30s打印一次，所以要注意，同一行的执行等级不能一样，不然会被覆盖：
- 网卡的名称需要自己手动定义，如我这边定义了’WLAN 3’，来源于：
- 串口波特率用默认的是115200；
# ------------------- user config section --------------------------------------------------
refresh_cycle_time = 5 #refresh time, by every XX second.
display_cpu_level = 1 #cpu&mem info refresh times level, numbaer 1 is highest level, 1+ is lower level
display_netwk_level = 1 #network speed info refresh times level, numbaer 1 is highest level, 1+ is lower level
display_ip_level = 6 #ip address info refresh times level, numbaer 1 is highest level, 1+ is lower level
display_hdd_level = 7 #hdd info refresh times level, numbaer 1 is highest level, 1+ is lower level
display_date_level = 12 #date info refresh times level, numbaer 1 is highest level, 1+ is lower level
my_netwk_card = 'WLAN 3' #set network adapter name by user
bps = 115200 #serial speed value
timex = None
# ------------------------------ end ---------------------------------------------
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<项目工程>>>>>>>>>>>>>>>>>>
STM8L051串口转I2C部分
这里主要是放一下主函数，完整的可去项目工程链接去看
void main(void)
{
int i=0;
uint8_t sum_check;
uint8_t str[UART_RX_SIZE-3];
uint8_t upload_str[8]={0x04, 0x0E, 0x15, 0x04, 0x04, 0x04, 0x04, 0x00}; // char "↑"
uint8_t download_str[8]={0x04, 0x04, 0x04, 0x04,0x15, 0x0E, 0x04, 0x00}; //char "↓"
/*High speed internal clock prescaler: 1*/
CLK_SYSCLKDivConfig(CLK_SYSCLKDiv_1);
/* EVAL COM (USARTx) configuration -----------------------------------------*/
/* USART configured as follow:
- BaudRate = 115200 baud
- Word Length = 8 Bits
- One Stop Bit
- No parity
- Receive and transmit enabled
- USART Clock disabled
*/
STM_EVAL_COMInit(COM1, (uint32_t)115200, USART_WordLength_8b, USART_StopBits_1,
USART_Parity_No, (USART_Mode_TypeDef)(USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx));
/* Enable general interrupts */
enableInterrupts();
/* Enable USART */
USART_Cmd(EVAL_COM1, ENABLE);
lcd1602_init();
customer_word(upload_str, 0x40, 8); // upload_str set code 0x00
customer_word(download_str, 0x48, 8); // download_str set code 0x01
rx_size = UART_RX_SIZE;
/* Check if the MCU has resumed from IWDG reset */
if (RST_GetFlagStatus(RST_FLAG_IWDGF) != RESET)
{
/* Clear IWDG Flag */
RST_ClearFlag(RST_FLAG_IWDGF);
}
/* IWDG Configuration */
IWDG_Config();
while (1)
{
// Enable serial rx interrupt event
USART_ITConfig(EVAL_COM1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
//Check header and data length
// data format: header(1byte) + first line data(16byte) +
// Second line data (16byte)+ data lines(1byte) + sum number(1byte)
if(rxcount == UART_RX_SIZE && rxbuffer[0] == 0xff){
sum_check = 0;
for(i=1;i<(rxcount-1);i++){
sum_check += rxbuffer[i];
if(rxbuffer[i] == 0xff){
str[i-1] = 0x00; // upload_str code 0x00
}else if(rxbuffer[i] == 0xfe){
str[i-1] = 0x01; // download_str code 0x01
}else{
str[i-1] = rxbuffer[i];
}
}
if(sum_check == rxbuffer[UART_RX_SIZE-1]){ // check sum ok
sum_check = 1;
//show first line str.
show(0, 0, str, 16);
if(rxbuffer[UART_RX_SIZE-2] == 1){
//show second line str.
show(0, 1, &str[16], 16);
}
}else{ //check fail
sum_check = 0;
}
//reply result: 0 is fail, 1 is ok
uart_sent(&sum_check, 1);
//clear
rxcount = 0;
}
//set timer dog, keep system fine.
IWDG_ReloadCounter();
}
}
<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<项目工程>>>>>>>>>>>>>>>>>>
Python程序的运行
- 首先下载python的安装程序,我用的是3.7.4版本，然后安装；
- 安装后要把安装目录添加到系统的path环境变量里面去，最好加2个，“xxxxxx\Python\Python37”和"xxxxxx\Python\Python37\Scripts"，第二个是为了运行pip安装工具的；
- 添加完PATH后，打开cmd命令提示符，输入以下命令安装pip：
python -m pip install --upgrade pip --force-reinstall
- 进入项目“xxxx\python_app”目录，按shift+鼠标右键，点“在此处打开命令行窗口”，运行命令安装用到的工具包：
pip install --user -r requirements.txt
- 输入命令运行程序：
python get_cpu_resource.py
- 上位机程序没有错误的话是没有打印输出的，有错误才会有打印。