50000字论文范文基于单片机理论的液晶触摸屏的设计与实现

论文类型：论文范文

论文字数：50000字

论点：触摸屏,设计,接口

论文概述：

只有成功实现触摸屏与EMS通信才能将EMS采集和计算得到的有效实时数据通过触摸屏显示出来，及时向用户告知电池组异常状态，同时用户才能及时査询和设置各个EMS参数。

论文正文：

第一章简介

1.1背景
电动车车载电池组是关系到电动车动力和安全的关键设备。用户需要及时了解电池组的整体功率情况，以确定电池能量是否充足。一方面，如果电力不足，并且没有及时通知用户充电，汽车将在到达目的地之前停止，这将给用户带来不必要的麻烦和麻烦。此外，车辆行驶中突然断电会导致控制失败，并导致交通安全事故。另一方面，如果一个或多个电池在没有及时警告更换的情况下损坏，电池组作为一个整体的使用寿命将会降低，从而进一步增加损失。此外，锂电池的过充电和过放电可能会导致爆炸，特别是在中国，许多锂电池一致性差，因此很容易导致过充电和过放电，这不仅影响电动汽车的动力，甚至可能导致绝对不允许发生的安全事故。
结合上述原因，用户需要及时了解车载电池组的整体状态和单个电池的状况，并提示用户提前处理各种危险信息的情况，以避免造成更多故障。针对锂电池平衡特性不一致的问题，应进行充放电平衡，以防止电池因过充电和过放电而损坏甚至爆炸。
因此，我们决定使用触摸屏作为EMS的显示模块。利用触摸屏本身的优势，我们设计了一个优秀的图形化操作界面，全面显示EMS中的各种电池信息，可以让人们及时了解电池的最新状态，发出警报提示异常状态，提示用户及时干预，简化操作难度各种功能的清晰标注，让所有客户在拿到后都能理解和使用，这样客户与EMS之间的沟通就不会有障碍，从而最大限度地完成EMS的各种功能。然而，目前市场上成品触摸屏的价格通常相对较高，3.5英寸的价格为300到400英镑。对于一种产品来说，配件价格越高，成本压力越大，竞争力越小，这非常不利于EMS作为一种产品的推广和应用。此外，市场上大多数触摸屏都是为各种类型的可编程控制器设计的内置程序，所以开发和应用可编程控制器产品非常简单，但是对于单片机开发的电磁兼容产品来说却非常不方便，而且大多数价格适中的触摸屏都没有可编程控制器接口，这对于汽车上使用的电磁兼容通信来说非常不方便。因此，为了降低成本，使触摸屏的功能满足EMS的要求，我们决定自主开发EMS液晶触摸屏。

1.2触摸屏发展现状
触摸屏起源于20世纪70年代。这是美国军方为军事目的开发的设备。它在20世纪80年代被转为民用，早期被用于工业或商业设备，如工业控制计算机和POS终端。这些字段的特点是键盘和鼠标操作不方便，或者是只需要几个简单的键就可以完成输入操作的简单设备。触摸技术在2007年更接近消费电子和其他领域。目前，触摸屏被广泛使用，主要是在手持电子设备、汽车设备和个人电脑行业。手持电子设备是触摸屏应用最广泛的领域。
以手机为例。据统计，2007年全球触摸屏手机市场占整个手机市场的2%。近年来，随着苹果手机的推出，它给人们带来了全新的触摸体验，并为触摸屏手机的发展掀起了旋风。触摸屏手机已经席卷了整个手机市场。现在触摸屏手机无疑是主要手机品牌公司的主流产品，占据了手机的大部分市场份额。触摸屏技术也广泛应用于其他便携式电子产品中，在其中它也占有绝对优势。例如，目前流行的ipad、itouch和其他设备都是由触摸屏技术控制的。也正是因为触摸屏给用户带来了全新的操作体验和完美的身临其境的感觉，这些电子产品非常受欢迎，销售业绩稳步上升。
近年来，触摸屏在汽车设备领域的应用越来越广泛。随着汽车工业的快速发展，人们对汽车娱乐休闲系统的功能要求越来越高。汽车中的导航设备、音频和显示娱乐装置已被广泛使用，并已发展成为必要的车载设备。这些车载设备不仅要满足汽车用户对导航、休闲和娱乐的需求，还要实现便捷的操作体验。由于触摸屏是一种非常方便灵活的人机交互界面，触摸屏迅速占据车载显示屏的广阔市场。1.3本文件的主要工作.........9-10
第二章主要设备介绍.........10-18
2.1触摸屏介绍.........10-12
2.2触摸检测设备的基本原理.........12-14[/br/ ] 2.3核心微控制器简介.........14-18
2 . 3 . 1 ARM系统简介.........14-15
2 . 3 . 2 STM52微控制器简介.........15-18
第三章硬件接口设计.........18-32 [/BR/] 3.1 STM 32F103和4线触摸屏接口.........18-19 [/BR/] 3.2 STM 32F103和薄膜晶体管模块接口.........19-22
3.3 CAN接口设计.........22-25
3.4 USB接口设计.........25-28
3.4.1通用串行总线简介.........25-27
3 . 4 . 2 STM 32f 103的通用串行总线接口.........27-28
3.5 STM 32 f103与SD卡的接口设计.........28-30
3.6蜂鸣器接口设计.........30-32
第四章软件设计.........32-45
4.1 stm32f103和4线电阻式触摸屏通信软件设计.........32-36
4.2 stm32f103与液晶模块通信LM2068软件设计.........36-39
4.3 STM32F103用可编程控制器和SD卡进行接口编程.........39-40
4.4适用于STM32F103的USB接口编程.........40-42
4.5触摸屏和EMS通信软件设计.........42-45

结论

只有成功实现触摸屏与EMS之间的通信，EMS采集和计算的有效实时数据才能通过触摸屏显示，电池组的异常状态才能及时通知用户。同时，用户可以及时查询和设置所有EMS参数。为了实现安全有效的通信，采用多种错误检测协议来消除干扰或错误信息。通信协议规定数据帧包括七个部分:帧头、模块号、消息长度、功能代码、设备状态、数据字段和循环冗余校验。这是判断发送和接收数据是否正确的主要依据，也是通信软件编程必须遵守的规则。软件通信采用先查询后响应的方式，即上位机发送指令后，EMS会返回相应的指令或做出相应的动作。触摸屏起到主机的作用，所以需要先向EMS发送各种指令，然后接收数据，判断是否是正确的帧组(是否符合通信协议)，如果是，则将有效数据存储在数据字段中，并显示相应的状态。
课题设计过程中的主要研究成果有:
(1)提出了一种新的触摸屏总体设计方案。
(2)显示屏触摸、显示和通信硬件接口设计已经完成，采用的方案尽可能节约了成本。
(3)设计了整个软件，编写了部分程序。
(4)触摸屏显示屏整体设计，完成触摸屏与EMS之间的通信程序。实现了重要电池参数的实时显示、及时报警和重要EMS参数的在线修改。该设计取得了一定的成果，但由于时间限制和工作量大，仍有后续工作有待改进和实现。