基于PIC32MX的液晶觸摸屏人機界面設計

圖4中，CS信號為片選信號，對SSD1926進(jìn)行操作時(shí)在整個(gè)操作周期中保持高電平。RS信號為地址與數據選擇信號，寫(xiě)地址時(shí)保持低電平，寫(xiě)數據時(shí)保持高電平。PMWR為寫(xiě)操作使能信號。當寫(xiě)操作開(kāi)始時(shí)，首先等待1個(gè)外部時(shí)鐘周期(B)，確保PMD[15：0]上的數據或地址信號已穩定建立；然后保持3個(gè)外部時(shí)鐘周期的高電平(M)，確保信號內容完全寫(xiě)入SSD1926；最后用1個(gè)外部時(shí)鐘周期(E)結束寫(xiě)操作。BUSY信號為PMMODEbits．BUSY寄存器的狀態(tài)。進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，BUSY信號自動(dòng)置高；只有讀到BUSY信號為低時(shí)(表示上一次操作已完成，總線(xiàn)空閑)，程序才能開(kāi)始下一次讀寫(xiě)操作。把對應I／O口和寄存器的操作編程集成起來(lái)，編寫(xiě)為子程序，可方便地在主程序中實(shí)現PIC32MX系列單片機與SSD1926之間的數據傳輸。人機界面主程序框圖如圖5所示。

當A／D采樣得到的接觸點(diǎn)X、Y坐標發(fā)生變化時(shí)，消息處理函數根據得到的消息發(fā)出相應的指令。除了進(jìn)行數據輸入／輸出和與下位機通信外，當需要進(jìn)行頁(yè)面切換時(shí)，就更改頁(yè)面狀態(tài)，調用“新頁(yè)面建立”函數，切換到新的頁(yè)面；當需要進(jìn)行頁(yè)面內容更新時(shí)，就調用“頁(yè)面更新”函數，更新當前頁(yè)面的狀態(tài)。
為了簡(jiǎn)化編程，軟件中定義了幾種常用的圖形模塊，如按鍵、靜態(tài)圖片、靜態(tài)文字段、動(dòng)態(tài)數據顯示框等。每個(gè)模塊都具有模塊創(chuàng )建、模塊更新和消息響應3個(gè)子程序。模塊創(chuàng )建子程序根據模塊的上下左右坐標、模塊的顏色、模塊的內容及狀態(tài)等參數，在液晶顯示器的對應位置上顯示出模塊的圖案，并在對應的內存空間中記錄下模塊的狀態(tài)。模塊更新子程序定義了模塊不同狀態(tài)下圖案的變化，比如按鍵模塊當被觸摸時(shí)即顯示出3D效果的凹陷圖案，未被觸摸時(shí)即顯示3D效果的凸出圖案。消息響應子程序則根據A／D采樣得到的接觸點(diǎn)X、Y坐標，判斷模塊是處于觸摸過(guò)程的接觸、移動(dòng)還是放開(kāi)狀態(tài)，并對狀態(tài)進(jìn)行響應。Microchip公司特別針對PIC32MX系列還開(kāi)發(fā)了圖形軟件庫(graphics library)。該軟件可以方便地把各種語(yǔ)言、各種字體的文字以及位圖格式的圖片轉化為能夠在軟件中直接使用的數組矩陣，極大地方便了用戶(hù)。

4 應用情況
該方案已經(jīng)成功應用在了某公司自主開(kāi)發(fā)的噴水織機上。圖6為該噴水織機上本系統的實(shí)物圖。

噴水織機是采用噴射水柱牽引緯紗穿越梭口的無(wú)梭織機。為了完成開(kāi)口、引緯、打緯、卷取、送經(jīng)過(guò)程，需要多單元高精度的協(xié)同配合工作。舊式的噴水織機完全靠機械齒輪齒條傳動(dòng)的方式，一旦更換織造品種，就得更換大．量齒輪齒條，改變傳動(dòng)比；而且由于機械精度及強度的限制，很難提高織造的速度。
采用CAN總線(xiàn)電氣一體化控制策略的電控噴水織機，能夠利用CAN總線(xiàn)高速傳輸的能力以及交流電機伺服系統的高精度，實(shí)現多單元的高度協(xié)同工作，大幅度提高織造速度和質(zhì)量；并且更換織造品種時(shí)只需要進(jìn)行相關(guān)參數的調整，無(wú)需改變機械傳動(dòng)比。
由于電氣單元和交流伺服電機的引入，需要設置大量的參數，而且需要及時(shí)、準確的故障報警，以監測織機系統狀態(tài)并方便織機系統的維護。為此，我們設計開(kāi)發(fā)了人機界面。它以PIC32MX460F512L芯片和液晶觸摸屏為核心，具有精度高、價(jià)格低、抗干擾能力強、簡(jiǎn)化了輸入輸出設備等優(yōu)點(diǎn)。系統通過(guò)I2C總線(xiàn)與片外EEPROM接口，能夠方便地保存用戶(hù)由界面輸入的數據；通過(guò)I2C總線(xiàn)與日歷時(shí)鐘芯片接口，能夠得到準確的時(shí)間信息；采用CAN通信方式與電機控制器通信，將設置的參數及時(shí)傳輸42給主控制器，并把用戶(hù)需要的數據實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上；具備故障監測和自動(dòng)報警功能，實(shí)現了電氣智能化控制。系統結構框圖如圖7所示。

5 結 論
本文介紹了帶觸摸屏的液晶控制器SSD1926與數字信號處理器PIC32MX460F512L的接口電路，并行接口時(shí)序的模塊化實(shí)現，以及電阻式觸摸屏的觸摸功能。實(shí)踐證明，這種方案具有完善的漢字顯示和圖形顯示功能，占用引腳少，程序模塊化強，編寫(xiě)方便；觸摸功能可以取代應用系統中的鍵盤(pán)模塊，具有良好的人機交互功能。該方案已經(jīng)用于噴水織機中，效果良好。