太简单了！串口触摸屏开发HMI的全流程介绍

有很多事，把它说清楚了，就简单了，比如用触摸屏开发HMI。
触摸屏是很常见的，比如说你用的智能手机，用手指在上面划划划就能显示出我们想要的页面，比如说早些年很流行的画画板，用触摸笔在上面画一画就能画出让你开心的图画，如此这般地数不过来。


1、        什么是串口触摸屏
串口触摸屏首先是一种触摸屏，是可以显示的，文字、图案等，是触摸操作的，你用手指在上面触摸、滑动就能控制屏幕、传递信息，然后它是使用串行通信的，在触摸屏与控制器之间，通过串口进行数据交换。


2、串口触摸屏的优点
串口触摸在工业控制领域应用很广泛，它：
        指令简单。用串口指令就能让触摸屏与控制器之间进行通信，进而命令其他设备动作。
        具有通用性。只要控制器支持串行通信，就能使用这种触摸屏，那么其实市面上大部分工业控制器都是可以的，类似单片机、PLC等等。
        用户操作界面（GUI）设计不难。一般用厂家提供的开发软件做GUI设计不算难，假如你有VB、C#等编程的基础，那么就更容易了，无非就是放置控件、编辑控件的属性、设置事件、编辑动作代码等就可以了。


3、串口触摸屏的应用
串口触摸屏一般用于工业控制、设备制造上等，用来代替传统的按键、旋钮、数码管等元件，在一个屏幕上就能显示和控制。


4、怎么用串口触摸屏开发HMI
串口触摸屏一般需要配合控制器一起使用，控制器向触摸屏发送显示信息在触摸屏上显示，例如数据变化、设备状态反馈等，触摸屏向控制器发送控件的操作信息让控制器知道操作者对触摸屏做了哪些操作，如某个按键按下、某个多选框被勾选等。
4.1开发流程是怎样的


一般来说，控制器种类很多，PLC、单片机、DSP、FPGA等都可以的，只要支持串口通信即可。
开发的第一步，需要熟悉产品的资料，然后按照厂家提供的规则和要求进行二次开发。接下来，把线接好，在电脑中的厂家提供的开发软件上开发GUI，同时可以进行与触摸屏对应的控制器的开发，GUI开发好后下载到触摸屏里面。一般来说，很难做到一次性就开发成功的，还需要一些调试和修改的工作。经过一段时间有效的工作，那么就完成触屏的开发。下面就详细地介绍一下。
4.2 需要哪些工具
用串口触摸屏来开发人机交互接口，一般来说除了触摸屏之外，还需要这些工具：
        开发软件：开发软件一般由厂家提供，主要功能是用于编辑触摸屏的界面。一般的触屏开发流程是在开发软件上编辑好界面（GUI）之后，然后下载到触摸屏上。开发软件上设计的界面和触摸屏上显示的界面几乎是一样的，在开发软件上做界面开发，和电脑上做软件开发的方法类似，一般就是控件+代码，先放置控件，如按键、文本框等，然后设置控件的事件和动作即可，添加必要的代码。
        串口下载线：串口下载线有两个功能：1，用于开发软件编辑好的界面从开发软件下载到触屏上。2，用于触屏调试，和控制器程序的调试。
        串口调试助手：用于串口指令和数据调试。
4.3 先要了解什么
需要查看触摸屏的产品手册，了解以下内容：
        电源和信号电平：用什么样子的电源，信号电平是多少。一般12VDC和5VDC的比较常见，TTL的信号电平比较多一些。
        接线方式：触屏的接线方式。一般来说，串口触摸屏至少需要四根线，VCC、GND、TXD、RXD，分别是电源正、电源负、串口接收端、串口发送端。当触屏与控制器的串口连接时，一般触屏的TXD要接控制器的RXD，触屏的RXD要接控制器的TXD，然后它们需要共地。


        通信协议：串口有很多种模式，搞清楚数据位是多少位，是否有校验位，停止位的信息。如“8，N，1”就表示8为数据位，无校验，1位停止位。
        指令：指令规则是厂家提供的，表示用什么指令控制屏幕的显示，点击屏幕会发出什么样子的数据给控制器等等。
4.4 怎么使用开发软件


开发软件就是拿来做触屏界面（GUI）的，先设置好有多少个页面，然后在页面上放置控件，编辑好动作、事件代码和属性，一个触屏的界面就做好了。
图 3 是一款触摸屏的开发软件的界面：
左侧的“控件列表”，当触摸屏的型号选定之后，该屏能支持的控件就都出现在列表里面了。一般的控件有：按键、文本框、多选框、图片控件等，开发者根据需要选择。
中间是 “主界面”，一般在开发软件里主界面显示怎样的，下载到触屏里面也就是这个样子的。在开发的时候，点一下左边的“控件列表”里面需要的控件，在主界面就会新添加一个一样的控件，再用鼠标拖动位置，拖动控件的四个角的方框调整控件的大小，做成我们期待的样子就可以了。
下方的“动作和事件程序编辑”区域是为了设置控件或者页面的事件与动作，如你点击或者其他对触屏上的某个控件动作之后想让触屏干什么，对于串口触摸屏，就是设置让触屏上的串口发出怎样的数据。在编辑动作和事件的时候，先要用鼠标选定对象，比如某个控件、比如某个页面，选定后再在下方编辑动作和事件代码。
右侧的“页面列表”显示了这个触屏有几个画面。在设计的时候一般会把触屏分为几个画面，一个画面完成一个特定的功能，每一个画面可以放置若干个你需要的控件。
右侧的“属性编辑”框用于查看和设置控件的属性，如控件名、长宽高、字体大小、颜色等。使用的时候还是需要先选定，再使用。
上方的“菜单栏”是一些常用到的功能，如“编译”是在开发软件上做完GUI设计之后需要编译一下，看一下有无错误。“下载”就是把做好的GUI下载到触摸屏里面去。
一般在开发软件上设计GUI的流程如下：


4.5 控制器程序编写
这里的控制器是一定要有串口的，且串口的电平要与触屏匹配。
控制器的程序包括两部分：
        发送指令。控制器通过串口向触摸屏发送给指令，用于触屏显示。举个例子，假如触屏当前在页面1时，控制器向触屏发送字符串指令：t0.txt="控制器电路板仪器软件开发找我"，那么就可以让页面1上的文本控件t0显示文字“控制器电路板仪器软件开发找我”。其他具体的指令，查看产品手册。
        接收触屏发来的数据。控制器应当监视串口，随时接收触屏发来的数据，这些数据包括了控件的事件信息，如按键按下，页面切换等。数据格式，还是得参看产品手册。
4.6 调试
GUI做好了，控制器的程序也写好了，以为很完美，可是现实往往是打脸的。不是这里有问题，就是那里有问题，那么就需要调试了。
串口助手是个好软件能显示收发的串口数据，串口下载线也需要。在电脑上安装好串口助手，并接上串口下载线。当串口下载线的另一头与触屏连接时，串口助手就模拟控制器，当串口下载线的另一头与控制器连接时，串口助手就模拟了触屏。在串口助手上能看到收发的信息，与设想来个可视化的对比，问题一般就无所遁形了。
以上只是介绍某一种串口触摸屏的开发方法，不同的屏幕有不同的方法，根据厂家的手册来开发即可，例如，有另外一种触屏的开发基本全是用控制器的指令来控制，开发软件只用于生成触屏的背景，由计算机将图片和汉字点阵通过开发软件预先存储到串口屏的存储器中，然后由控制器通过串口发送指令调用显示。

陶晶驰