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#第三届立创大赛#可用C代码快速开发的液晶屏人机控制器

创建时间:5年前

项目主题:自拟主题

描述

<p><strong>一、作品简介</strong></p> <p>例如,可以包括但不局限于以下内容:</p> <p><strong>1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;</strong></p> <p><strong> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/XK5c0CZfns7GRc1aImtNmGHuE0M3SXqZX8evd0MO.png" alt="" width="860" height="533"><img title="点击查看大图" src="//" alt=""><br></strong></p> <p><strong> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/gQcJoKRV5hE1TevqVBFZyUuAIAJCtSlQB2QioYyP.png" alt="" width="652" height="400"><img title="点击查看大图" src="//" alt=""><br></strong></p> <p><strong>2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;</strong> </p> <p>        见立项陈述;</p> <p><strong>3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?</strong></p> <p>       立项陈述中已经讲了,这里再强调一下,我们主要的创新点在于在生态上的技术创新,也就是说,软硬件设备的普及难度很大主要因为要求用户起点水平较高,如果能大幅度降低使用用户的门槛,那将是一个不朽的产品,比如 Micro:Bit 开发板,拥有海量的用户基础,但是他的缺点也很暴露,就是价格太贵,定义市场为教学市场,在实际产品设计中没有人会采用micro:bit;而我们的方法不同,首先使用产业链整合降低成本,3.5寸70元的售价,可以迅速切入用户的产品产业链中,同时把用户分为两种,写控件的和用控件的,这样可以覆盖更多的不同层次的用户,如果我们加大投入,再设计出不少与之匹配的模块,比如AD,电压电流表、电机、温湿度、PM2.5、WIFI、NBIOT、LORA.....那将对教学用户产生根本性质的影响,相信将来,不再有学生在写什么“万年历”程序,因为,用此系统可以在数分钟之内搭建一套;</p> <p>    在语言上,我们丢弃了C语言中比较难理解的指针概念(这是很多单片机开发者学习C语言的拦路虎),相比我们引入了直接的str变量,可以直接操作字符串;进一步降低学习难度;</p> <p> </p> <p><strong>二、系统构架图</strong></p> <p>用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。</p> <p> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/azWpdcGwEdwZm7f4N3iOCq5LBVfYFwDC5wXI9ZGF.png" alt="" width="754" height="699"><img title="点击查看大图" src="//" alt=""></p> <p>   本系统的原理并不复杂,观看上图基本都可以理解,但是难度在于软件的工作量相当的大,图上的每一个小块分类都是一个海量的代码体系,且必须是高质量的代码;</p> <p>   说实话,如果代码现在丢了的话,不知道还有没有勇气再重新搞一次,太累了;</p> <p> </p> <p><strong>三、硬件部分的描述</strong></p> <p><strong>1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;</strong> </p> <p> <img src="//image.lceda.cn/pullimage/3l2Ed8tcKkv8p26PPybbUn4TCH4hezILWXaGLEEw.png" alt="" width="857" height="602"><img title="点击查看大图" src="//" alt=""></p> <p>上传的图只是示意图,详细,请直接访问:<br>https://lceda.cn/editor#id=|95c6f8ca348c4088a7d6d4664bfd7767|9fef2ce659574c60b76706734d75aa92</p> <p>在硬件实现上,电路并不复杂,中间一块GD32F303RCT6,通过SPI连接flash psram存储器和25Q64的存储器,通过GPIO端口连接液晶屏,以及触摸屏IC 2046,剩下的就是串口以及扩展引出等;屏幕的背光通过PWM端口进行调制;</p> <p> </p> <p><strong>2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。</strong></p> <p>    工作原理其实没有什么可以讲的,基本上就是大学教材《编译原理》的翻版,这里就不再重复了,我们主要讲一下UI层面的选型:</p> <p>    大家知道,如何快速的驱动MCU接口的液晶屏是一个难点,尤其是在MCU选型上是个问题,开始我们考虑选型stm32F0 或F1 系列,但是此系列的SPI接口速度太低,只有18M,这样SPI 就成了整个系统的瓶颈,而F401系列,居然把PB11给搞丢了(我们需要PB0~~PB15 接MCU16位总线),而再往上的STM32就基本用不起了;然后我们考察了其他型号的MCU,发现GD32F303系列的SPI主频可以上到60M,且支持QSPI,价格10元左右,带SDIO,基本满足我们需求,这点上,比STM32强多了;</p> <p>    但是在实际研发过程中,也产生可很多意想不到的问题,比如官方GD32F303的库带的样例代码根本上不到60M,后来找到GD官方的技术支持,解决了这个问题,但是却发现QSPI的DMA仍然调不稳定(也不是不通,就是连续工作数小时候几率卡死),费了2~3个月去解决这个不稳定,那真是噩梦,最后还是决定选择普通SPI模式,因为发现GD32的AHB实际也达不到60MQSPI,因此60M QSPI其实意义不大,降低为SPI后,A2 A3 管脚腾出,可以变为第二个串口,看来有得必有失;</p> <p>    不过鉴于gd的具体情况,我们也在考虑是否有更好的选择;</p> <p>    现在,一副整屏图(480*320)刷新到屏幕上大约30ms左右,有了这个优良的参数,为屏的使用效果奠定了良好的基础;</p> <p>    硬件驱动的秘密就在于大量使用DMA来提速,以及双buf乒乓方案等等........</p> <p>    剩下的就是各种语句的绘制,这些倒是不难,就是代码量非常的大;</p> <p> </p> <p>  </p> <p><strong>3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。</strong></p> <p>立创EDA:   https://lceda.cn/editor#id=|95c6f8ca348c4088a7d6d4664bfd7767|9fef2ce659574c60b76706734d75aa92</p> <p> </p> <p><strong>四、材料清单(BOM列表)</strong></p> <p>列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。</p> <p>如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。 </p> <p> </p> <p>https://item.szlcsc.com/142738.html  GD32f303rct6</p> <p>https://item.szlcsc.com/175500.html 25Q64</p> <p>https://item.szlcsc.com/19779.html xpt2046</p> <p>还有一块外采购的3.5寸液晶屏,带TP的</p> <p> </p> <p> </p> <p><strong>五、软件部分的描述(选填)</strong></p> <p>如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。</p> <p>    内部的算法基本参考大学教材《编译原理》,这里不再讲述,这里我们来讲述三大机制:</p> <p><strong>1)控件机制:</strong></p> <p>    控件是UI的核心,在各大编程语言UI界面中都有控件的概念,控件的概念来源于类的概念,有属性和方法的概念;</p> <p>首先,我们来看一下一个控件的模板:</p> <p> </p> <pre class="prettyprint lang-cpp">//-------声明控件的基础属性,基础属性不可以修改,也不可以调整顺序 int x1=10;#defattr(x1,int,"左上角X1坐标"); int y1 = 10;#defattr(y1,int,"左上角y1坐标"); int x2 = 110;#defattr(x2,int,"右下角X2坐标"); int y2 = 50;#defattr(y2,int,"右下角y2坐标"); int status=0x00008080;#defattr(status,status,"状态寄存器"); int status2 = 0x0000; //--------开始在此定义控件的用户属性,比如以下常用属性:---------- //str text="演示系统";#defattr(text,str,"显示字符串"); //int dotm = 16;#defattr(dotm,select,"显示汉字的点阵大小","16:16点阵;24:24点阵;32:32点阵;48:48点阵;64:64点阵"); //int cc = 15;#defattr(cc,color,"显示汉字的颜色"); //int bc = 63;#defattr(bc,color,"背景颜色"); //int pic = 0;#defattr(pic,pic,"选择图片"); //--------开始定义内部属性,不加#defattr,即控件内部变量,在上位机属性列表中不出现 //比如: //int a=0; //---create():控件的初始化,可以在此书写有关默认参数的初始化 void create() { //在此书写当前页的初始化,比如根据图片的大小,重新计算x2,y2 } //---draw():绘制背景,所有不变的东西,不随数据变化的东西都称之为背景界面 void draw() { //在此书写绘制背景的语句 //automode(bc); or tranmode(n);//选择显示模式,具体讲解请参见语句说明书 } //---show():刷新前景数据,也就是自定义属性发生变化时,界面跟着变得部分 void show() { //在此书写刷新前景的语句 //automode(bc); or tranmode(n); //选择显示模式,具体讲解请参见语句说明书 } //----onmouse方法,用户点击触摸屏上的热区,会调用此方法,其中: //t:触摸模式: t=0 按下鼠标按钮,相当于触摸屏点击 ;t=1 鼠标移动 ;t=2鼠标抬起 //rn:热区编号,允许一个控件对应多个热区,多个热区靠rn变量识别,对于按钮等整个控件一个热区,可以忽视rn void onmouse(int t,int rn) { //在此书写有关热区处理方法的代码 } //----ontimer方法:status中设置的定时器会调用此方法 //当本控件有属性数值发生变化后,系统会自动调用show方法显示,定时器代码中无需操作界面 void ontimer() { //在此书写有关定期器对数据的修改代码 } //----在此书写其他的控件方法 //某个方法加: #defattr(方法名,function,"方法说明");语句后,在界面编辑时双击控件,可以在页面程序中立即继承此方法 </pre> <p>首先,我们定义一些控件的属性和方法,如上例,属性就是变量,并使用#defattr 宏定义,定义描述,然后书写控件的create事件,绘制背景draw事件,刷新数据的show事件,还有鼠标事件,定时器事件等,于是一个控件就做好了,可以在页面(实际就是窗体)程序中隔离的重复引用,且属性隔离;</p> <p> -------------------------------------------</p> <p><strong>2)CMD机制</strong></p> <p> 由于是编译系统,系统最后以微码的方式发行(非源码),并最终提供量产加密方案,防止用户写的程序被非法复制; 但是考虑到实际使用,我们增加了CMD语句的解译:</p> <p>即支持:  l1.text="启动";l1.show();   这样的语句解释执行,但不支持变量和表达式;</p> <p>其中:l1.show();只是表示可以执行控件的方法示例,如果只是l1.text修改内容,修改后,屏幕会自动完成刷新显示,无需调用l1.show();</p> <p>CMD机制用于屏幕和其他的单片机通信,当然也可以传输二进制数据包,到屏端使用代码进行协议翻译;</p> <p><strong>3)数据绑定机制</strong></p> <p>系统命令中支持 :  $"电压"="5.0V";  bind(l1.text,"电压”);  就可以实现数据绑定,当单片机通过串口传入:$"电压"="5.0V";语句设置绑定变量后,所有绑定的控件属性会自动更新(所有界面,无需代码);同时我们可以指定一些绑定变量进行实例化存储,断电不丢失;</p> <p> </p> <p><strong>六、作品演示</strong></p> <p>请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得10分,具体详见活动规则。</p> <p>软件界面参见 8楼 截图</p> <p>硬件屏幕操作视频:  <a href="https://v.qq.com/x/page/w0757an3rcp.html" target="_blank">https://v.qq.com/x/page/w0757an3rcp.html</a></p> <p>上位机操作视频:  <a href="https://v.qq.com/x/page/e0761y489yy.html" target="_blank">https://v.qq.com/x/page/e0761y489yy.html</a></p> <p> </p> <p><strong>七、总结</strong></p> <p>例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。 </p> <p>    这个项目深深感觉到使用通用器件的痛,在各大MCU选型中徘徊不定,感觉真正产业级别的发展,应该从芯片的ASIC级别的来设计产品,可以大幅度降低成本,而通用器件就是通用器件,你能做,别人也能做,完全束缚产品经理的想象;</p> <p> </p> <h3><strong>更多项目详情见链接:http://club.szlcsc.com/article/details_34302_1.html </strong></h3> <h3><strong>本项目归立创社区“jetbin”所有</strong></h3>

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评论(1)

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fl7547454 回复
<p>哈哈,看到后面发现用过你们公司的产品,</p>
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