DGUS屏应用方案（一）太阳能电池边框涂胶机

                      DGUS屏应用方案（一）太阳能电池边框涂胶机

1 项目背景

太阳能电池边框涂胶系统，主要由机械结构、涂胶机、运动机构三大部分构成，运动机构是一个龙门式三轴运动系统，其结构如下图1所示：

                                                                      图1 涂胶机设备外形

其中X轴负责带着胶枪做横向运动，Y轴上面带有夹具夹持着四根边框纵向移动，Z轴通过气缸带动胶枪进行上下运动，整体运动流程如下图2：

                                                                    图2 涂胶机工作流程

2 人机界面设计

整个系统主要需要五个功能，一个是产线工人生产界面，二是工程师设置参数界面，三是产线产量统计功能界面、四系统异常界面提醒、五试用提醒功能。如下图3：

                                                                              图3 工作界面

由于单片机需要获取用户进入哪个界面，所以三个控件采用按键返回控件。

2.1 生产界面

生产界面主要包括工人工号、姓名、上下班时间、当天产量、开始按钮、停止按钮、返回主界面按钮。如下图4：

                                                                          图4 生产界面

1. RTC控件用以显示当前时间。
2. 工号是一个6位整数，由单片机通过NFC采集上传。
3. 左侧的变量图标用以显示员工照片，姓名使用变量图标用以显示用户姓名，通过公用一个变量地址，实现用户照片和姓名的绑定。
4. 上班/下班时间为hex变量，当工人刷卡时，单片机获取系统RTC，保存到EEPROM,并回显至液晶屏。
5. 当天产量为4位整型变量，每次完成一组边框，单片机内部变量+1，回显至液晶屏界面，保存到EEPROM。
6. 工作流程图如图5：

                                                               图5 生产界面工作流程

2.2 参数界面

参数只能由工程师来设置，为了防止工人误操作，故加密码防护，进入需要输入工号和登陆密码，也可以通过刷卡进入。密码界面如下图6：

                                                                   图6 参数设置的登陆界面

1. 1. 工号栏由变量输入、数据变量显示、变量图标三部分构成，其中变量输入绑定键盘实现手动输入功能，数据变量显示与变量输入绑定到同一个地址，实现键盘输入后数据回显。但是这样存在一个问题，数据变量初始值会显示在工号栏，界面不美观，在这里我通过一个变量图标来遮盖数据变量显示部分，再通过勾选变量输入栏的数据自动上传功能，当单片机收到键盘的确认键时，取消变量图标的显示，从而实现了美观的数据回显功能。
   2. 登陆密码为6位整数，通过键盘输入，输入完成点击确认，单片机进行密码校验，回显*号也是通过切换变量图标来实现。参数设置界面图7主要用来设置涂胶机参数，主要包括四根边框的位置，开关胶距离等，为了方便用户设置添加运动控制按键，用户可以使用方向控制按键运动到合适的位置，点击获取位置按键即可获取当前位置并存储到对应的变量中，单片机运动之前会获取这些配置参数。

                                                               图7 参数设置界面

1. 用户点击左右方向键，单片机会左右运动，并在当前位置变量实时显示当前位置信息，用户可以点击获取当前位置信息，将当前位置写入EEPROM和液晶屏对应的位置。上下按键实现将边框向前/向后运送一步的功能，具体位置由传感器决定.
2. 位置数据是一个8位整数，用户点击获取位置后，单片机获取当前位置，写入EEPROM和液晶屏对应的位置。

2.3 产量统计

产量统计以天为单位，循环记录，最多可以存储2000组数据，主要通过对当天产量进行记录，在液晶屏上进行显示。主要界面如下图8：

                                                                             图8 产量统计界面

1. 序号、产量都是一个4位整型变量，日期是一个hex变量，用户进入产量统计界面后单片机读取EEPROM来获取日期和当天的产量，单片机通过写入对应的变量来显示序号、产量和日期。用户通过上一页下一页下发命令到单片机更新数据域。

2.4 涂胶机异常界

当用户点击急停或者涂胶机系统异常时，会触发涂胶机异常界面，此界面无返回，只有当系统恢复正常，由单片机跳转到开机界面。如下图9：

                                                                       图9 涂胶系统异常界面

 

2.5 试用到期提醒界面

系统第一次开机时会获取RTC时间，记录到EEPROM中。以后每次工人点击运行时，单片机从液晶屏读取RTC信息，与第一次开机时间做对比，如果超过60天，且开启了试用到期提醒功能，则在弹出试用到期提醒界面图10，用户可以在试用到期提醒界面输入密码，来解锁设备。

                                                                         图10 试用到期界面

3 电控部分系统架构

电控部分由stm32f409，欧姆龙位置传感器和24c16 EEPROM、伺服电机、RFID读卡器、DGUS屏五部分构成，采用DGUS屏做人机交互界面，开发方便迅速，系统稳定，系统如下图11：

                                                                            图11 电控部分系统架构

4 软件部分系统架构

软件部分采用回调机制，在中断中进行数据接收，接收完成填入环形buffer，主循环扫描事件，调用相应的回调函数。下面附上中断处理函数，能处理各种场景下收到的触摸屏下发的数据，C#编写，方便移植到单片机。