代码收藏家技术教程 2023-12-31

USART HMI串口屏与单片机通讯初体验

USART HMI串口屏+单片机通讯上手体验

🔖本文采用淘晶驰4.3寸IPS串口屏实物验证，HMI串口屏经简单配置即可快速实现，串口通讯效果。串口屏上手简单，有独立的开发套件，容易上手，驱动显示和功能代码独立。本文仅针对串口调试信息显示实现做介绍，不涉及复杂功能实现。

🎞打印输出效果：

🌼模拟类似于通过电脑上位机串口调试助手，打印调试信息的效果。由于所使用的模块不带RTC，不然可以将接收数据的时间信息也可以添加上去。

🌿串口屏相关资料下载：http://wiki.tjc1688.com/download/index.html

串口协议解析方式

🚩串口协议模式:0-代表字符串指令协议;1-代表主动解析协议。

🌿字符串指令协议接收数据格式：t10.txt=\"数据内容\r\n\"\xff\xff\xff

🌿主动解析协议接收数据格式："数据内容\r\n\"，（至于数据内容赋值给哪个对象，根据个人开发而定），该种解析方式，可以参考官方的《解析不定长字符串(以回车换行结尾)》来实现。

📑串口屏幕显示开发简介

🌿依托上位机软件USART HMI来完成开发，以及模拟和程序下载。软件开发界面比较简单，以功能控件作为基础+逻辑表达来实现所需的功能。

🔧作为串口调试信息显示，我主要是使用了文本控件+组织的逻辑代码来实现的。

🌿逻辑代码的组织，只需要有一点C语言基础的都可以上手，按照官方提供基本逻辑表达式语法即可实现，所需要使用到的关键字比C语言少的多。

🌿接线方式，仅需5V供电线和串口线，4条线即可，如果只做单向通讯显示，屏幕和单片机之间，3条线就可以了。

🌿单片机和屏幕通过串口通讯，波特率一定要匹配，如果两者都是采用独立独立供电方式，那么还需要需要共GND处理。

📓文本控件功能介绍

📌官方介绍：http://wiki.tjc1688.com/widgets/Text.html

单片机如何对文本控件赋值

在上位机工程新建一个文本控件，假设为t0，将程序下载到串口屏上，
串口屏串口与单片机串口连接，两者波特率应一致，单片机RX接串口屏TX，单片机TX接串口屏RX。
发送指令：单片机串口通过字符串模式发送t0.txt=”六六六”

//注意arduino需要注意编码，因为arduino的默认编码是utf-8，串口屏默认编码是gb2312，请保证单片机与串口屏的编码相同，否则串口屏会显示乱码,或者不显示

发送结束符：单片机通过HEX模式发送0xff 0xff 0xff
此时屏幕上的t0控件内的文字变为“六六六”

📜文本控件-如何换行
如果是上位机软件中直接使用多行编辑,直接按回车可以换行.
在控件的事件中给文本赋值时用\r，例如t0.txt=”123\r456”
单片机通过串口发送给屏幕时用\r\n，例如printf(t0.txt=”123\r\n456”)

📋文本数据-显示不完全

文本数据长度不够（检查txt_maxl属性，即划给文本控件的字节长度）GB2312编码下，一个英文或者数字占1个字节，一个中文占2个字节;utf-8编码下，一个英文或者数字占1个字节，一个中文占3个字节

🔨解决方法：将控件txt_maxl改大。

字库中没有某些字，双击相应的字库可以预览字库，显示字库中有哪些字
控件属性w，h设置过小导致没办法显示全。
解决方法：将控件属性w，h改大。
控件调用字库字符编码和工程设备字符编码不一致。
解决方法：将工程设备字符编码设置和控件调用的字库字符编码一致。
字符编码不支持这个字。
解决方法：p图片来显示这个字。

⛳作为串口数据显示实时性实现

✨让接收到的串口数据按照先后顺序，实时显示，需要用到定时器控件，来实现对已接收到的数据进行处理。

🌿串口文本显示界面，定时器实现页面内所有文本控件内容的更新显示，定时器逻辑实现：

btlen t10.txt,n1.val//获取当前接收到的数据长度
if(n1.val>1)
{
  n1.val=0
  if(n2.val==0)
  {
    t0.txt=t10.txt
      //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==1)
  {
    t2.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==2)
  {
    t3.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==3)
  {
    t4.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==4)
  {
    t5.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==5)
  {
    t6.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==6)
  {
    t7.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==7)
  {
    t8.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  if(n2.val==8)
  {
    t9.txt=t10.txt
    //将文本赋值为空
    t10.txt=""
  }
  n2.val+=1
  if(n2.val==10)
  {
    // substr t0.txt,t0.txt,n0.val,sys0-n0.val//清空文本内容
    n2.val=1
    t0.txt=t10.txt
    t10.txt=""
    t2.txt=""
    t3.txt=""
    t4.txt=""
    t5.txt=""
    t6.txt=""
    t7.txt=""
    t8.txt=""
    t9.txt=""
  }
}

🏳‍🌈单片机端串口数据打印格式

🌿基于stm32单片机，Keil开发环境：

printf("t10.txt+=\"STM32F303 SysClk:%u\r\n\"\xff\xff\xff", SysClk);
 printf("t10.txt+=\"Hello World%d\r\n\"\xff\xff\xff", cnt);

int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    uint16_t cnt = 0;
    uint32_t TimerUART;
    char str[32];
    /* USER CODE END 1 */

    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();

    /* USER CODE BEGIN Init */

    /* USER CODE END Init */

    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* USER CODE BEGIN SysInit */

    /* USER CODE END SysInit */

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    uint32_t SysClk = HAL_RCC_GetSysClockFreq();
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while(1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
        if((HAL_GetTick() - TimerUART) > 1000)
        {

            HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);
//            HAL_Delay(1000);

            printf("t10.txt+=\"STM32F303 SysClk:%u\r\n\"\xff\xff\xff", SysClk);
            HAL_Delay(500);
            cnt++;
            printf("t10.txt+=\"Hello World%d\r\n\"\xff\xff\xff", cnt);
//            sprintf(str, "t10.txt+=\"Hello World%d\r\n\"\xff\xff\xff", cnt);
//            printf("%s", str);
//            memset(str, 0, 32);
            TimerUART = HAL_GetTick();
        }
    }
    /* USER CODE END 3 */
}

🌿基于Arduino平台

Serial.print("t10.txt+=\"from Arduino UNO\r\n\"\xff\xff\xff");

测试程序：

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial TJC(8,9);//8:RxD,9:TxD
//unsigned long nowtime;
unsigned int cnt;
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
 Serial.begin(9600);
  //初始化串口
  TJC.begin(9600);

 pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
 //因为串口屏开机会发送88 ff ff ff,所以要清空串口缓冲区
  while (TJC.read() >= 0); //清空串口缓冲区
//nowtime = millis(); //获取当前已经运行的时间
}

void loop() {
  char str[32];
  cnt++;
 sprintf(str, "t10.txt+=\"Hello World%d\r\n\"\xff\xff\xff", cnt);
  // put your main code here, to run repeatedly:
  digitalWrite(LED_BUILTIN,!digitalRead(LED_BUILTIN));
  delay(1000);
  TJC.print(str);
  delay(1000);
//  Serial.print("t10.txt+=\"from Arduino UNO\r\n\"\xff\xff\xff");
TJC.print("t10.txt+=\"from Arduino UNO\r\n\"\xff\xff\xff");

}