串口tft智能顯示終端及其使用該終端更新數據的方法
2023-06-03 10:47:06 1
串口tft智能顯示終端及其使用該終端更新數據的方法
【專利摘要】本發明公開一種串口TFT智能顯示終端，包括TFT-LCD模塊，主控制器、存儲模塊和總線接口電路模塊，主控器分別與所述TFT-LCD模塊以及存取模塊直接電性連接，主控制器接收總線接口電路模塊傳送過來的數據信息和指令信息及將處理後的顯示信息傳送給TFT-LCD模塊，同時控制所述TFT-LCD模塊的工作，總線接口電路模塊包括RS232串口、TTL串口、RS485以及USB接口，總線接口電路設置有與主控制器電性連接的RS232、RS485、TTL的電平轉換IC以及USB驅動電路，實現與外部通訊。本發明還公開一種使用該終端的產品升級及人機互動的方法。本發明的終端將用戶控制和顯示部分分離出來，能快速地從原有單色屏升級到彩色屏，用戶只需簡單設置就可實現人機交換的設計，降低了升級成本，促進彩屏的推廣和應用。
【專利說明】串口 TFT智能顯示終端及其使用該終端更新數據的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及串口 TFT顯示終端領域，尤其是串口 TFT智能顯示終端及其使用該終端更新數據的方法。
【背景技術】
[0002]隨著工藝技術的發展，目前的彩屏的成本已低於同像素的單色屏，而且，彩屏的顯示效果因色彩豐富能表達更細膩的顯示信息，因此顯示效果遠比單屏要好。因此，如果採用彩屏作為設備的人機界面能大幅度地滿足產品的功能需求和用戶體驗。但是，目前國內所普遍使用的8051、PIC、AVR、Cortex-M3、ARM7和ARM9等處理器都不能夠直接支持TFT控制外設，且一般處理器的數據存儲空間較小，運行速度慢，I/O接口少，但彩屏的數據量較大、數據接口位數多，更新界面的時候又要求快速刷新數據，傳統的處理器往往無法滿足，即使勉強為之也會使整個系統的響應速度變慢。少部分ARM7、ARM9帶有LCD控制接口，但是，如果直接將其用來驅動真彩色TFT液晶屏，會因其龐大的數據量而導致系統消耗過多，影響系統對其他功能任務的響應速度。在這樣的情況下，用戶想要將自己的產品升級到真彩屏，是比較困難的。如果要更換成彩屏，就需更換控制器以及相應的驅動，同時彩屏的驅動IC的更新換代是非常快的，改變控制器、驅動1C、以及結構則需要修改PCB，這對產品的使用、產品的延續性、以及資源循環利用是極其不利。
【發明內容】
[0003]本發明的解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種串口 TFT智能顯示終端及該終端更新數據的方法，該終端能在不需更換控制器、驅動以及相應的電路設計就能是將產品升級，用戶端只需要簡單操作即可實現人機交換，產品的延續性好、促進資源循環利用。
[0004]本發明採用的技術方案為:串口 TFT智能顯示終端，包括TFT-LCD模塊，主控制器、存儲模塊和總線接口電路模塊，所述主控器分別與所述TFT-LCD模塊以及存取模塊直接電性連接，所述主控制器接收總線接口電路模塊傳送過來的數據信息和指令信息及將處理後的顯示信息傳送給TFT-1XD模塊，同時控制所述TFT-1XD模塊的工作，所述總線接口電路模塊包括RS232串口、TTL串口、RS485以及USB接口，總線接口電路設置有與主控制器電性連接的RS232、RS485、TTL的電平轉換IC以及USB驅動電路，實現與外部通訊。
[0005]還包括實時時鐘電路，所述時鐘電路採用ISL1208實時時鐘1C，主控器通過I2C總線與時鐘電路連接，實現實時時鐘提醒、語音播報功能。
[0006]還包括DC/DC模塊，所述DC/DC採用AMPl 117系列穩壓晶片以及阻容組合，提供需求伏特的電壓。
[0007]所述存儲模塊採用NandFlash存儲器K9F2G08U0B。
[0008]所述總線接口電路的RS232及RS485串口電平轉換IC分別選用SP3232E和MAX487電平轉化晶片。
[0009]所述TFT-1XD模塊的背光控制模塊包括ZT7418背光碟機動1C。
[0010]所述主控制器還電性連接觸控螢幕接口，該接口支持四線式電阻屏和電容屏。
[0011]所述主控器採用專用LCD顯示的adStar系列的adStar_dl6/8f512晶片。
[0012]為使用上述串口 TFT智能顯示終端的產品實現產品升級、數據更新，提供一種方法，包括顯示觸摸模組、資源存儲器、圖形用戶界面(GUI)服務引擎、UART通訊接口以及用戶控制器，該方法包括以下步驟:
A.利用界面開發工具軟體編輯用戶資源數據，形成包含用戶數據及控制項的資源文件；
B.將編輯好的用戶資源文件通過UART通訊接口存儲到資源存儲器中；
C.圖形用戶界面(GUI)服務引擎調取資源存儲器中的用戶資源文件以及系統資源文件；
D.資源文件響應，對應的控制項、界面響應，界面及控制項圖標顯示在顯示觸摸模組上；
E.用戶控制器通過URAT通訊接口以指令方式對相應控制項、界面執行讀取以及更新操作。
[0013]進一步，步驟A中，界面開發工具軟體為ΠΤοοΙ工具軟體，它是為串口 TFT智能顯示終端而設計的一款資源整合、界面編輯、控制項配置的界面開發工具軟體，該工具軟體編輯的界面包括以下設置:
〈1>、包括背光、繪圖操作、字符串顯示及位圖顯示的基本操作指令的設置；
〈2>、控制項配置設置，以ID號來管理同一資源文件中的所有控制項；
〈3>、控制項配置消息的設置，消息設置從屬於匹配的ID號的控制項。
[0014]進一步，所述步驟C中，圖形用戶界面(⑶I)服務引擎的工作過程為:
a.從資源存儲器中讀取資源文件，解析資源文件中保持的界面信息、控制項定義以及顯不控制指令；
b.解析後的資源文件送至顯示觸摸模組進行相應的響應，顯示界面、控制項圖標；
c.讀取顯示觸摸模組獲取的外部的觸摸信息，根據界面以及控制項的定義，進行匹配的界面及控制項的相應。
[0015]d.終端與用戶控制器通訊時，引擎通過解析用戶控制指令，索引對應的ID號，讀取及刷新控制項和顯示界面。
[0016]本發明的效果在於:本發明的串口智能顯示終端，滿足工控領域使用的處理器都能夠支持TFT控制外設，本發明的終端將用戶控制和顯示部分分離出來，使得在原工控設備的基礎上，能快速地從單色屏升級到彩色屏，用戶只需簡單設置就可實現人機交換的設計，不僅降低了升級成本，而且還有利用於彩屏的推廣和應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明各模塊連接示意圖。
[0018]圖2是本發明主控制器電路圖。
[0019]圖3是本發明存儲器電路圖。
[0020]圖4是本發明RS232電平轉換電路圖。
[0021]圖5是本發明485電平轉換電路圖。
[0022]圖6是本發明USB通訊驅動電路圖。
[0023]圖7是本發明DC/DC轉換電路圖。
[0024]圖8是本發明TFT-1XD背光控制電路圖。
[0025]圖9是本發明實時時鐘電路圖。
[0026]圖10是本發明功能結構示意圖。
[0027]圖11是本發明編輯資源文件示意圖。
[0028]圖12是本發明⑶I引擎工作流程示意圖。
[0029]圖13是本發明用戶控制器獲取控制項數據示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖1-圖13對本發明作進一步詳細的說明。
[0031]如圖1-9所示，一種串口智能彩屏終端，包括TFT-1XD模塊，主控制器、存儲模塊和總線接口電路模塊，所述主控器分別與所述TFT-LCD模塊以及存取模塊直接電性連接，所述主控制器接收總線接口電路模塊傳送過來的數據信息和指令信息及將處理後的顯示信息傳送給TFT-1XD模塊，同時控制所述TFT-1XD模塊的工作，所述總線接口電路模塊包括RS232串口、TTL串口、RS485以及USB接口，總線接口電路設置有與主控制器電性連接的RS232、RS485、TTL的電平轉換IC以及USB驅動電路，實現與外部通訊。上述主控器優選採用專用IXD顯示的adStar系列的adStar_dl6/8f512晶片。
[0032]如圖6所示，USB的驅動電路，主控制器的埠 USB_C0NNECT通過一電阻Rl5與三極體Ql連接，實現對USB驅動的連接，同時，USB外界端子使用用4線USB接口以及5線mini usb 接 P。
[0033]如圖9所示，包括實時時鐘電路，所述時鐘電路採用ISL1208實時時鐘1C，時鐘數據存儲在EEPROM晶片U3中，且U3優選24C01，U3的時鐘及數據埠 SCK和SDA通過上拉電阻R24、R25與3.3V電壓電連接，驅動兩埠。主控器的時鐘埠 SCK和數據埠 SDA連接在I2C總線上，讀取相應的實時時鐘數據，實現實時時鐘提醒、語音播報功能。
[0034]如圖7所示DC/DC模塊，所述DC/DC採用AMPl117-3.3和AMPl117-1.8兩張規格穩壓晶片以及阻容組合，系統提供5V，降壓、穩壓後得到穩定電壓3.3v和1.8v，供Flash、時鐘IC以及主控制器相應功能角工作使用。
[0035]如圖3，存儲模塊優選型號為K9F2G08U0B的NandFlash存儲器，存儲器的1 口D0-D7於主控制器的數據埠 D0-D7電連接，傳遞相應的數據；存儲器的控制埠則通過兩排阻R20、R21與3.3V連接，構成上拉，驅動相應埠，同時與主控制器對應GP1 口對應電連接。
[0036]如圖4-5所述總線接口電路的RS232及RS485串口電平轉換IC分別選用SP3232E和MAX487電平轉化晶片，使的PC端方便與單片機通訊。同時，本新型採用UART與外部通τΗ ο
[0037]如圖8，TFT-1XD模塊的背光控制模塊包括ΖΤ7418背光碟機動1C，背光控制IC的使能端BLK_EN通過連接一下地電阻R40，與主控制器電連接，控制背光IC的工作，背光IC反饋端FB，電阻R40及電容C56構成一個充放電電路，在控制端BKL_PWM提供的PWM信號的控制下，充放電，從而使FB端形成一個電平值，從而控制背光亮度。
[0038]對於外設接口，主控制器還電性連接觸控螢幕接口，該接口支持四線式電阻屏，也支持多種電容屏，適應各種需求。
[0039]如圖10-13所示，為使用上述串口 TFT智能顯示終端的產品實現產品升級、數據更新，提供一種方法，包括顯示觸摸模組、資源存儲器、圖形用戶界面(⑶I)服務引擎、UART通訊接口以及用戶控制器，該方法包括以下步驟:
A.利用界面開發工具軟體編輯用戶資源數據，形成包含用戶數據及控制項的資源文件；
B.將編輯好的用戶資源文件通過UART通訊接口存儲到資源存儲器中；
C.GUI服務引擎調取資源存儲器中的用戶資源文件以及系統資源文件；
D.資源文件響應，對應的控制項、界面響應，界面及控制項圖標顯示在顯示觸摸模組上；
E.用戶控制器通過URAT通訊接口以指令方式對相應控制項、界面執行讀取以及更新操作。
[0040]如圖12，步驟A中，界面開發工具軟體為ΠΤοοΙ工具軟體，它是為串口 TFT智能顯示終端而設計的一款資源整合、界面編輯、控制項配置的界面開發工具軟體，該工具軟體編輯的界面包括以下設置:
〈1>、包括背光、繪圖操作、字符串顯示及位圖顯示的基本操作指令的設置；
〈2>、控制項配置設置，該塊數據將配置所屬界面的控制項，在同一資源文件中的所有控制項將會統一以ID號來管理，只有當前顯示界面之中的控制項會處於活動狀態，即允許其顯示更新以及接受觸控螢幕消息；
〈3>、控制項配置消息的設置，即控制項響應消息設置，每一條消息設置都會從屬於相應的ID號的控制項,表不該ID號的控制項在設置相符的條件下時,可以響應相應的消息；
如圖12-13所述步驟C中，圖形用戶界面(⑶I)服務引擎的工作過程為:
a.從資源存儲器中讀取資源文件，解析資源文件中保持的界面信息、控制項定義以及顯不控制指令；
b.解析後的資源文件送至顯示觸摸模組進行相應的響應，顯示界面、控制項圖標；
c.讀取顯示觸摸模組獲取的外部的觸摸信息，根據界面以及控制項的定義，進行匹配的界面及控制項的相應。
[0041]d.終端與用戶控制器通訊時，引擎通過解析用戶控制指令，索引對應的ID號，讀取及刷新控制項和顯示界面。
[0042]用戶控制器(單片機或其它有UART接口的處理器)可以通過串口 TFT智能顯示終端的UART通訊接口對模塊之中的控制項數據、狀態進行讀取；只要按指定的通訊協議，指定要讀取操作的控制項ID號，便可隨時讀取其數據、狀態。用戶控制器也可通過UART通訊接口對模塊之中的指定ID號的控制項進行數據寫入更新，用戶無需關心這些控制項的顯示刷新以及是否處於當前顯示界面，模塊的GUI服務引擎會自動進行判別處理。
[0043]以上所述，僅是本發明較佳實施方式，凡是依據本發明的技術方案對以上的實施方式所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.使用串口TFT智能顯示終端更新數據的方法，其特徵在於:包括顯示觸摸模組、資源存儲器、圖形用戶界面服務引擎、UART通訊接口以及用戶控制器，該方法包括以下步驟: A.利用界面開發工具軟體編輯用戶資源數據，形成包含用戶數據及控制項的資源文件； B.將編輯好的用戶資源文件通過UART通訊接口存儲到資源存儲器中； C.圖形用戶界面服務引擎調取資源存儲器中的用戶資源文件以及系統資源文件； D.資源文件響應，對應的控制項、界面響應，界面及控制項圖標顯示在顯示觸摸模組上； E.用戶控制器通過URAT通訊接口以指令方式對相應控制項、界面執行讀取以及更新操作。
2.根據權利要求1所述的使用串口TFT智能顯示終端更新數據的方法，其特徵在於:步驟A中，界面開發工具軟體編輯的界面包括以下設置: 〈1>、包括背光、繪圖操作、字符串顯示及位圖顯示的基本操作指令的設置； 〈2>、控制項配置設置，以ID號來管理同一資源文件中的所有控制項； 〈3>、控制項配置消息的設置，消息設置從屬於匹配的ID號的控制項。
3.根據權利要求1所述的使用串口TFT智能顯示終端更新數據的方法，其特徵在於:所述步驟C中，圖形用戶界面服務引擎的工作過程為: a.從資源存儲器中讀取資源文件，解析資源文件中保持的界面信息、控制項定義以及顯不控制指令； b.解析後的資源文件送至顯示觸摸模組進行相應的響應，顯示界面、控制項圖標； c.讀取顯示觸摸模組獲取的外部的觸摸信息，根據界面以及控制項的定義，進行匹配的界面及控制項的相應； d.終端與用戶控制器通訊時，引擎通過解析用戶控制指令，索引對應的ID號，讀取及刷新控制項和顯示界面。
4.一種如權利要求1-3所使用的串口 TFT智能顯示終端，包括TFT-1XD模塊，主控制器、存儲模塊和總線接口電路模塊，所述主控器分別與所述TFT-LCD模塊以及存取模塊直接電性連接，所述主控制器接收總線接口電路模塊傳送過來的數據信息和指令信息及將處理後的顯示信息傳送給TFT-1XD模塊，同時控制所述TFT-1XD模塊的工作，所述總線接口電路模塊包括RS232串口、TTL串口、RS485以及USB接口，總線接口電路設置有與主控制器電性連接的RS232、RS485、TTL的電平轉換IC以及USB驅動電路，實現與外部通訊。
5.根據權利要求4所述一種串口TFT智能顯示終端，其特徵在於:還包括實時時鐘電路，所述時鐘電路採用ISL1208實時時鐘1C，主控器通過I2C總線與時鐘電路連接，實現實時時鐘提醒、語音播報功能。
6.根據權利要求4所述一種串口TFT智能顯示終端，其特徵在於:還包括DC/DC模塊，所述DC/DC採用AMP1117系列穩壓晶片以及阻容組合，提供需求伏特的電壓。
7.根據權利要求4-6任意一項所述的一種串口TFT智能顯示終端，其特徵在於:所述存儲模塊採用NandFlash存儲器K9F2G08U0B。
8.根據權利要求4-6任意一項所述的一種串口TFT智能顯示終端，其特徵在於:所述總線接口電路的RS232及RS485串口電平轉換IC分別選用SP3232E和MAX487電平轉化晶片。
9.根據權利要求4-6任意一項所述的一種串口TFT智能顯示終端，其特徵在於:所述TFT-1XD模塊的背光控制模塊包括ZT7418背光碟機動1C。
10.根據權利要求4-6任意一項所述的一種串口 TFT智能顯示終端，其特徵在於:所述主控制器還電性連接觸控螢幕接口，該接口支持四線式電阻屏和電容屏。
【文檔編號】G09G3/36GK104409062SQ201410728300
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月26日 優先權日:2014年12月26日
【發明者】潘翼輝 申請人:東莞通華液晶有限公司