广州大彩串口屏与STM32F407通讯

广州大彩串口屏与STM32F407通讯

之前一直用正点原子的LCD屏，但是占用太多GPIO引脚，所以打算换一块串口屏，某宝上看了一圈，看中了广州大彩的M系列8寸屏，厂家提供了单片机例程，但是芯片是F103的，而我的板子是ST的STM32F4DISCOVERY，需要进行移植，移植花了我半天时间，踩了不少坑，为了避免后来者少踩坑，所以决定写一下移植过程。其实之前有人写过怎么移植，个人觉得写得不够透彻，而且有些步骤多余，所以决定自己来。

一、大彩串口屏介绍

作为工控行业从业十年的工程师，接触过不少外国牌子的触摸屏，如西门子的TP1200\TP900，三菱的GOT1000、GOT2000，等等，还有台达的触摸屏。这回做项目开发，本着支持国产的初衷（省钱），在某宝选中了广州大彩的M系列串口屏，确实很惊艳，功能丝毫不逊色与一线品牌，全中文的组态软件也很友好。

我选的串口屏型号是DC80600M080AV_1111_0X(T/C/N) ，M系列8寸医用级，支持RS232/TTL串口通讯，带了个小喇叭，支持AV输入（可流畅播放外部视频），声音输出。其实不管F系列还是M系列，都可以参照我的方法移植。

二、硬件连接

先看一下触摸屏背部构成，看下图。

需要我们接线的主要在最下方的通信接口，这是一个8Pin的接口，局部图片如下：

1. 8pin接口从左到右依次为VCC、VCC、NC、DOUT、DIN、DIN、GND、GND。
   其中VCC跟GND用于供电接入，支持4.5V-30V；而DOUT、DIN分为别触摸屏自身的串口TX、RX端口，接线连接如下：
   VCC-------+5V输入
   GND------0V输入/串口共地端
   DOUT-----接单片机USART_RX
   DIN-------接单片机USART_TX
   2.除了上面的连接外，请务必注意！！！因为我们单片机的USART只支持TTL电平，所以需要把串口屏背部的J5这里短接起来，自己拿电烙铁放焊锡把这两个点焊起来就OK了，不短接的话，大概率要烧掉你的单片机板子了，因为RS232输出的是15~24V的电平。
   3.当然，你也可以学我这么接。我利用厂家配的调试板，加了个6针的排针，这里要注意的是：板子上的TXD接单片机的TX，板子上的RXD接单片机的RX，最后把GND共地接起来。这样接的好处是可以直接利用厂家的AC220–DC5V的供电接口，改动小一些。
   

三、程序移植

购买串口屏，厂家提供了相应的例程，但是例程是基于F103开发的，在厂家官网可以下载。而当你用的是别的MCU的时候，就比较头疼了。并且最苦恼的是什么？这个例程是基于标准库函数写的，而现在大部分项目都用HAL库函数写，导致很多地方不可以直接复制粘贴，要针对性地修改！直接拷贝过去的话，error大概有45条，warming大概200多条！ 是不是很麻烦？
把厂家的例程下下来之后，打开这个例程项目。

1. 打开项目文件夹的以下路径：keil5_STM32\STM32\DCDEMO7\src，把cmd_queue.c、hmi_driver.c，两个C文件复制到你的项目里；再打开：keil5_STM32\STM32\DCDEMO7\inc，把cmd_process.h、cmd_queue.h、hmi_driver.h，三个头文件复制到你的项目里。至于怎么添加C文件、头文件，这个不用我教了吧。。。
   
   
   这里说一下这两个C文件有啥用，cmd_queue.c文件其实就是个自己写的FIFO函数，包括清除缓存、取缓存数据。而hmi_driver.c文件里存放了所有跟串口屏数据交互的函数，例如画面切换、控件数值更新等等，全在这里面。
2. 修改cmd_queue.c，把19行这一句注释掉，这个ulitity.h没啥用，其对应的C文件里面重新定义了delay函数，你自己项目里有，没必要用他的，所以注释掉。
   
3. 修改hmi_driver.c、hmi_driver.h，把这两个文件里面的串口头文件改成你自己的串口，比如我项目，用USART3来连接串口屏，那么就是#include “usart3.h”
   
4. 打开厂家例程里的hmi_user_uart.h,把这几行复制到你自己的串口头文件里（如usart3.h），这里面要注意，那句#include "stm32F10x_it.h"不要，宏定义全部都挪过去，串口初始化函数改成你自己的（比如void usart3_init），最下面那个senchar函数，千万不要改函数名，下一步讲一下这个函数怎么修改。
   
5. 接第4部分，讲一下void SenChar(uchar t) 函数怎么修改，这个函数的作用是发送一个字节到串口屏。原函数是这样
   
   这里分两种情况，如果你的项目用标准库函数开发的，那么只需要把USART1改成你对应的串口就行了；如果你用HAL库函数开发的，就需要重写这个函数，不然会报错，我用的是USART3，像我这样改写即可，在usart的头文件跟C文件中，把t重新定义成uint8_t：有人会问为什么我不直接用HAL库的串口发送函数HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)?你们可以仔细看，这个HAL库函数里传入的不是你要发送的数据，而是数据的指针首地址，而senchar函数的目的是只发送一个字节，所以我直接把传输的对象赋值给数据寄存器，达到我们的目的。贴上代码：

void  SendChar(uint8_t t)
{
    USART3->DR=t; 
		while((USART3->SR&0X40)==0);//等待发送结束 等待发送结束
}

6. main.c文件修改，对于主C文件，我们需要把例程main.c里面的头文件引用、变量声明、函数，都拷贝到新项目里，其中变量如果没用到的，最后再删掉，避免浪费内存，如下：
   
   
   
   其中头文件只需要拷贝三个；而变量声明则全部拷贝过去，最后用不上再删除；而函数则从上图的位置开始，一直拷贝到main.c的最底端；以上挪到自己项目的main.c文件中。至此，项目移植基本完了。

四、触摸屏组态及函数调用

官网有出厂工程文件，直接下载下来根据自己需求修改就行，背景图片可以用photoshop之类的软件修改，大家可以看看我修改后的主画面内容。

效果还行吧，毕竟是基于官方的工程修改的。以主画面里面的状态指示画面为例，讲述如何实现程序设计及调用。

1. 设置好画面的背景图片，然后在每个数据显示的位置方式文本控件（不明白的建议最好自己学学触摸屏的组态教程），文本控件属性设置为用户主机输入，设置好后编译触摸屏，得到该画面ID、控件ID。
   
2. 主函数main.c调用串口屏函数，主函数的while(1)循环里添加以下函数调用，代码如下。

while(1)
{
	size = queue_find_cmd(cmd_buffer,CMD_MAX_SIZE);                              //从缓冲区中获取一条指令
	if(size>0&&cmd_buffer[1]!=0x07)                                              //接收到指令 ，及判断是否为开机提示
		{                                                                           
				ProcessMessage((PCTRL_MSG)cmd_buffer, size);                             //指令处理  
		}  
	if(time%20==0) 
		{
			UpdateUI();
		}
}

第一个if的作用是接收缓存区的第一条指令，判定如果非开机提示，则调用ProcessMessage()函数，解析串口屏发过来的指令集，以我上面的状态指示画面为例，当解析到串口屏发过来的画面切换指令时，将自动调用NotifyScreen()函数，判定切换到了哪个画面，然后在对应if(screen_id == X)的条件语句中写入自己需要执行的动作函数，比如我需要在状态指示画面的文本控件2上显示左轮速度（整数），在文本控件4上显示航向角（浮点数），则调用的函数如下：

void NotifyScreen(uint16 screen_id)
{
    //TODO: 添加用户代码
    current_screen_id = screen_id;                                                   //在工程配置中开启画面切换通知，记录当前画面ID

    //进到画面1亮
    if(screen_id == 1)   //判断如果是画面1，则操作以下控件更新数据显示
    {
        AnimationPlayFrame(1,9,0);
		SetTextInt32(1,2,Left_val,0,1);     //更新画面ID=1，控件ID=2上的数据，其中Left_val为你需要传入的数据，整数型
		SetTextInt32(1,3,Right_val,0,1);
		SetTextFloat(1,4,attitude.yaw,1,1);  //更新画面ID=1，控件ID=4上的数据，其中attitude.yaw为你需要传入的数据，浮点型
		SetTextInt32(1,5,mag_letf_sensor,0,1);
		SetTextInt32(1,6,mag_right_sensor,0,1);
    }

}

显示整数需要调用SetTextInt32()，显示浮点数需要调用SetTextFloat()，所有需要执行动作的指令函数，都在hmi_driver.c文件里可以找到，你想实现什么功能就相应地调用哪个函数。此外我在UpdateUI()函数里也添加了同样的判定语句，只要检测到画面切换到1，那么就更新文本控件内的数据。大家可以看我的主循环while(1)里，UpdateUI()函数并不是每次都调用，而是有一定的间隔时间，大家注意一定不要频繁调用，因为厂家建议10~100ms往屏写一次数据比较好，避免内存溢出，我是间隔200ms发一次。

void UpdateUI()
{
    //文本设置和显示  定时20ms刷新一次
    if(current_screen_id==1)                //判断如果是画面1，则操作以下控件更新数据显示                              
    {
		AnimationPlayFrame(1,9,0);
		SetTextInt32(1,2,Left_val,0,1);
		SetTextInt32(1,3,Right_val,0,1);
		SetTextFloat(1,4,attitude.yaw,2,1);
		SetTextInt32(1,5,mag_letf_sensor,0,1);
		SetTextInt32(1,6,mag_right_sensor,0,1);                                                                            
    }                                                                                
}

五、最终效果

最后贴一个我移植成功后的效果图吧，画面ID=1时，各个控件每200ms刷新一次数据，效果图如下：

结语

经过一番操作，相信你已经成功移植串口屏例程到自己项目里面了，如果有问题，可以私信我，文章转载，请注明作者跟出处哦。