跟着接触屏的呈现和接触屏技能的飞速发展及日益老练,接触屏技能广泛运用于公共服务范畴和电子产品设备,接触屏技能也日益遭到人们的喜爱。接触屏正在替代鼠标、键盘等传统输入设备,成为电子产品的重要组成部分。薄膜晶体管液晶显现器(TFT-LCD)是数字终端显现最理想的显现器材之一,接触屏附在显现器外表,可依据对应接触点字符获悉接触者的意图来显现内容,使得图形化的人机交互变得愈加简略、直观和人性化[1]。带有接触屏的TFT-LCD以其便利、大容量、高明晰和全五颜六色视频等长处被广泛运用于嵌入式体系规划中[2]。
电梯轿厢内显现体系是电梯乘坐人与电梯进行信息沟通的重要途径,为乘坐人供给电梯运转信息,使乘坐人能够便利、全面地了解电梯的运转状况。现在大部分电梯轿厢内显现电梯信息多选用传统LED显现,显现内容单调、有限,而电梯轿厢内楼宇广告,显现体系多选用独立广告机,本钱高。所以规划和开发一套集显现和接触式楼层挑选一体的电梯轿内显现体系很有必要,能够播映五颜六色图片、数字等综合信息,能够改进关闭轿厢内环境,降低本钱。关于图形显现,StellarisWare图形库供给了一套比较完好、快速的MCU图形显现计划,该计划移植便利,其强壮的绘图功用能够依据详细的运用场合规划内容多样的人机交互界面,界面美观大方,可运用于高级电梯。
1 轿内显现器硬件规划
轿内显现器首要以微处理器为中心,依据接触者意图处理并显现信息,并操控CAN通讯模块与电梯主控器进行数据发送和接纳,外部存储器是为了满意许多图画数据存储的需求,轿内显现器的功用模块框图如图1所示。
1.1 液晶显现器
LPC2478内部集成LCD操控器,支撑薄膜晶体管TFT(Thin-Film Transistors)显现器,而且供给TFT-LCD操控信号HSYNV(水平同步信号)、VSYNC(笔直同步信号)、VDEN(数据使能信号)及LCDCLK(LCD时钟信号)的接口,简化了硬件规划。
轿内显现器运用了三菱公司的10.4寸LVDS(Low Voltage Differential Signaling)接口TFT-LCD AA104SG01,液晶反面驱动电路集成了LVDS接纳器。因而需求差分信号发送器将LPC2478主控器输出TTL信号转为LVDS信号,传送到液晶面板侧的LVDS接纳器以驱动TFT-LCD,其间差分信号发送器是用视频接口转化芯片DS90C383。DS90C383能够在一个时钟周期内结合操控信号将16 bit TTL数据转化成混合的3组LVDS数据流来驱动LCD,即TxOUT0、TxOUT1、TxOUT2,一组数据流包含7 bit数据。DS90C383输入输出信号映射联系以及LPC2478内置LCD操控器在RGB(R[4:0]G[5:0]B[4:0])方法下与DS90C383管脚衔接如表1所示。
1.2 接触屏接口规划
从作业原理上能够把接触屏分为电阻式、%&&&&&%式、红外线式、声外表波式等,这儿选用现在最为遍及的四线电阻式接触屏[3]。液晶显现器反面附有接触屏驱动电路,是一个电阻式四线接触屏,四线分别是X+(TSXP)、X-(TSXM)、Y+(TSYP)、Y-(TSYM),即X电极和Y电极的正负极,也是接触屏接触点坐标数据输入端。
四线电阻式接触板由两块通明的电阻层组成,分别是X板和Y板[4]。如有外力使得上下两层在某一点接触,则在电极未加电压的一层依据电压梯度能够测得接触点的电压,通过A/D转化便可知道接触点的坐标。由微处理器输出4个操控信号操控4 个MOS 管的通断,从而操控接触屏4个电极Y+、Y-、X+、X-的通断。
1.3 外扩同步动态随机存储器
针对LCD高速图画显现进程中许多数据暂时存储的需求,选用了一种高速的图画存储计划,即中心缓存。SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)作为数据中心缓存具有容量大、速度高、价格便宜和功耗低一级优势[5],是一种十分有用的办法,真实满意了高速、实时显现图画的要求。
LPC2478内置SDRAM操控器,能够完结SDRAM的逻辑操控[6],首要信号有片选信号(SCS)、时钟信号(SCLK)、时钟使能信号(SCKE)、读写信号(WE)、页地址挑选信号(BA[1:0])、行地址挑选信号(A0~A12)、列地址挑选信号(A0~A8),选用分时复用的寻址方法,通过RAS和CAS信号来决定是行地址仍是列地址,当RAS有用时,A0~A12是行地址;当CAS有用时,A0~A8是列地址信号。数据信号DATA[15:0],其使能受DQM信号操控。SDRAM的地址规模为0xA000 0000~0xA200 0000(32 MB)。
2 软件规划
2.1 StellarisWare图形库移植
关于图形显现,StellarisWare图形库供给了快速的软件开发解决计划,既能够进行根本图形、文字制作,也能够轻松完结常见的音讯控件(Widget)的制作。
2.1.1 按钮控件图形生成及图形预处理
StellarisWare软件包含了两个东西:LMI-button和pnmtoc,图形的生成及预处理能够通过这两个东西来完结。
(1)LMI-button东西能够把其他格局的图画保存为图形库能够辨认的pnm格局,而且结合GIMP图画处理程序能够生成各种类型控件。
(2)pnmtoc东西紧缩图画为C文件,首要是把pnm格局图画转化为图形库能够辨认的C文件。运转Windows服务办理器而且输入指令:pnmtoc Image.pnm>Image.c,即可把Image.pnm图画生成图形库能够辨认的C数组文件,默许姓名为const unsigned char g_pucImage[],在主函数中调用函数GrImageDraw(&MyContext,g_pucImage,0,0)便是从(0,0)点制作g_pucImage图画。
2.1.2 控件界说及制作
Stellaris图形库能够完结许多控件,其间包含画布和按钮控件。画布控件是一个简略的绘图面板,用户能够在上面进行图形、文字制作,也支撑显现图片。每一个控件都有3个特点,分别是父控件(Parent)、下一个控件(Next)、子控件(Child)。为了便利办理,图形库将很多控件以树状的方法办理,每个控件树都有一个虚拟的WIDGET_ROOT控件作为最顶层的控件,其他控件都作为它的子节点或许更基层的子节点[7]。
(1)界说画布控件函数Canvas()和按钮控件函数Rec-
tangularButtonStruct()。界说控件时用户依据实际情况装备各参数,一起要界说事情呼应函数。
(2)制作控件树函数。运用WidgetAdd()增加控件到控件树WIDGET_ROOT,然后调用函数WidgetPaint(WIDGET_ROOT)制作整个控件树。
(3)音讯增加函数WidgetMessageQueueAdd()能够增加音讯到音讯行列,以便进行后续处理。
2.2 LCD显现的软件规划
对LPC2478内置LCD操控器的软件操作首要是对各种寄存器进行正确的设置。首先要初始化LCD,LCD初始化包含设置LCD寄存器、LCD作业方法为BGR 5:6:5、显现数据缓冲区地址为SDRAM地址、LCD背光等,LCD显现的进程也便是控件界说、增加、制作和音讯处理的进程。LCD显现的软件规划流程如图2所示,函数Widget-MessageQueueProcess()处理控件树信息行列,改写LCD。
2.3 接触屏的软件规划
接触屏附在显现器外表,运用微处理器完结对液晶屏和接触屏的操控,只需测量出接触点的方位,就能够依据对应坐标点上的显现内容或字符获悉接触者的意图,从而处理信息。接触屏回调函数TouchScreenCallbackSet(WidgetPointerMessage)的作用是将用户动作事情与用户界说的事情呼应函数衔接在一起,当用户动作时,用户输入驱动能够调用WidgetPointerMessage()函数,传入动作的信息(如动作的x、y坐标、动作方法等)。图形输出驱动则响运用户输入事情,改写显现画面,接触屏软件规划流程如图3所示。
2.4 CAN通讯软件规划
电梯轿厢操控器与主操控器之间通过CAN总线完结数据传输,CAN总线是轿厢与主操控器之间进行通讯的桥梁,能够一起支撑多主节点,数据传输速度快,通讯间隔长。
轿内显现器音讯的格局:意图ID号+指令字节+数据字节1+数据字节2+…+数据字节6。ID号是为主操控器、轿厢操控器、外呼楼层指示器分配的标志符。指令字节是协议的中心,一般与数据字节合作运用,有开关门指令、楼层显现指令、到站提示指令、挂号楼层指令等。数据字节首要有所到楼层号、电梯运转状况及挂号楼层信息。
3 测验结果与剖析
将轿厢显现操控器与电梯主控器衔接,进行现场调试,图4为电梯从10楼到5楼、再到1楼的LCD显现进程,从图中看到,按钮控件有开关门和楼层按钮,按钮控件有按下和未按下两种不同色彩状况特点,当用户按下意图楼层号按钮时,按钮控件外观色彩状况发生变化,LCD显现所到楼层号和电梯运转状况;当电梯抵达用户选通的意图楼层时,所到楼层按钮将回来未按下状况,一起开门按钮显现开门状况,关门时关门按钮控件也会显现相应的状况。
本着高效、便利的意图,本文运用StellarisWare图形库,简化了软件规划难度,进步了开发功率。通过屡次现场测验,轿厢显现操控器与电梯主操控器之间通讯牢靠、安稳,显现界面明晰、作用杰出。带有接触功用的电梯轿内TFT-LCD显现器是一种简略、便利、天然的人机交互方法,界面美观大方,能够更好地进步电梯质量,具有很好的运用远景。
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