基于M100內(nèi)核的工業(yè)串口屏在采煤機(jī)模型上的應(yīng)用
2014-03-15 19:47:08劉超進(jìn)聶尉
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年8期
劉超進(jìn) 聶尉
摘 要：文章介紹了基于M100內(nèi)核的工業(yè)串口屏的性能和參數(shù)，通過ASM51編譯軟件編寫循環(huán)配置指令的匯編代碼集，從而實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)模型上圖像的循環(huán)顯示的動(dòng)畫效果。
關(guān)鍵詞： M110內(nèi)核；ASM51編譯軟件；工業(yè)串口屏；采煤機(jī)模型
引言
隨著采煤機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，采煤機(jī)的型號也越來越多，為了能夠快速精準(zhǔn)的進(jìn)行產(chǎn)品的宣傳和推廣，目前在國內(nèi)各種展會(huì)和產(chǎn)品推介會(huì)上，各生產(chǎn)廠家大部分采取實(shí)體整機(jī)的方式進(jìn)行宣傳，這種宣傳方式一般適用于較大型的展會(huì)，而作為一種采煤機(jī)宣傳推介的補(bǔ)充，靈活形象的采煤機(jī)模型就應(yīng)運(yùn)而生，而在采煤機(jī)模型上采用工業(yè)串口屏（以下簡稱HMI），在宣傳上能達(dá)到更好的效果以及對企業(yè)研發(fā)實(shí)力的一個(gè)體現(xiàn)。
1 選用工業(yè)串口屏的性能和參數(shù)
本系統(tǒng)采用了國產(chǎn)型號DMT32240C035-02W的工業(yè)串口屏，該HMI采用異步。全雙工串口，響應(yīng)速度快，程序設(shè)計(jì)簡潔，擴(kuò)展能力強(qiáng)并擁有足夠的RAM和FLASH存儲(chǔ)空間，比較適合模型用HMI的要求，主要技術(shù)指標(biāo)：
顏色：65536色
顯示尺寸：70.1mmX52.6mm 320X240像素
背光模式：LED
工作電壓：DC3.3V-6.0V
串口波特率：
1200bps-691200bps（高電平I/O=1）
921600bps （低電平I/O=0）
串口模式：8N1，3.3V TTL/COMS
接口方式：10Pin_1.0mm FCC
FLASH和RAM存儲(chǔ)空間：32MB，80KB
圖1為HMI硬件電路板。
2 設(shè)計(jì)架構(gòu)
采用前后臺(tái)的程序架構(gòu)，使用查詢掃描的方式處理前臺(tái)應(yīng)用程序，并通過后臺(tái)的指令進(jìn)行觸發(fā)，而后臺(tái)的串口通信，A/D轉(zhuǎn)換通過中斷方式處理。使用一個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)序來協(xié)調(diào)不同的程序，前后臺(tái)程序均通過存儲(chǔ)器（全局變量）來交換數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)架構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 設(shè)計(jì)架構(gòu)
后臺(tái)語言指令語言通過匯編語言編寫，匯編語言是一種面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語言，用地址符號或標(biāo)號代替指令或操作數(shù)的地址，增強(qiáng)了程序的可讀性并且降低了編寫難度。
3 設(shè)計(jì)過程
串口數(shù)據(jù)和指令都是16進(jìn)制格式，數(shù)據(jù)幀由4個(gè)數(shù)據(jù)塊組成，如表1所示。
表1 數(shù)據(jù)幀架構(gòu)
將數(shù)據(jù)通過接口“DIN引腳”輸入HMI，定義為TX（下行）；數(shù)據(jù)從接口“DOUT引腳”輸出，定義為RX（下行）。
1）通過USB口連接串口屏，打開調(diào)試助手設(shè)定串口端COM1，波特率設(shè)定115200bps，
發(fā)送TX：AA 00 CC 33 C3 3C //調(diào)試開始指令，確認(rèn)HMI是否上電初始化完成。
接收TX：AA 00 4F 4B 5F 56 35 2E 35 00 07 00 00 00 CC 33 C3 3C //返回HMI基本參數(shù)配置信息。
2） 編寫循環(huán)配置指令，打開ASM51軟件，編寫匯編代碼如下：
1 ；program_start
0000
2 ORG 0000H
//指令1首地址，固定占128字節(jié)單位
0000 7D027000 3 DB 125 ， 2， 70H， 00H
// 顯示第0張圖片，延時(shí)125X8ms，指令長度2
0080 4 ORG 0080H
//指令2首地址
0080 7D027001 5 DB 125 ， 2， 70H， 01H
// 顯示第1張圖片
0100 6 ORG 0100H
//指令3首地址
0100 7D027002 7 DB 125 ， 2， 70H， 02H
// 顯示第2張圖片
8 END
將指令組定義在0X1C文件中，通過HEXBIN軟件轉(zhuǎn)化為1C.bin文件。
3）通過調(diào)試助手上傳BIN文件到0X1C位置，上傳圖0.1.2至對應(yīng)地址，用9A指令調(diào)用循環(huán)切換指令：
AA 9A 00 CC 33 C3 3C；0.1.2幅圖片循環(huán)切換。
4）標(biāo)準(zhǔn)字庫顯示，發(fā)送TX：
AA <0X6E>
5）用9A指令調(diào)用循環(huán)結(jié)束指令：
AA 9A FF CC 33 C3 3C；
4 結(jié)束語
通過軟件和硬件調(diào)試，基本達(dá)到設(shè)計(jì)之初的要求，完成了圖像間的不間斷循環(huán)，已實(shí)際應(yīng)用到我公司采煤機(jī)模型上，使用效果良好。通過深入開發(fā)，還可以實(shí)現(xiàn)其余如圖標(biāo)顯示，模擬表盤顯示，在線曲線繪制等實(shí)際應(yīng)用效果。此項(xiàng)技術(shù)可引用到采掘機(jī)械10-15寸顯示屏開發(fā)，具有比較好的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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[3]倪樹標(biāo)，張冠文，劉日威，陳云.淺談串口屏在儀器人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].廣東科技，2012.21（21）.
作者簡介：劉超進(jìn)（1988-），男，2009年畢業(yè)于太原理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在西安煤礦機(jī)械有限公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究院擔(dān)采煤機(jī)電氣設(shè)計(jì)，從事采煤機(jī)電氣設(shè)計(jì)4年。
