摘要：在世界范圍內(nèi)，能源問(wèn)題制約著各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)，人們對(duì)環(huán)保的關(guān)注度在逐漸提高。在此背景下，電動(dòng)車(chē)的發(fā)展趨于清潔與環(huán)保，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)其電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提出了電池能量管理系統(tǒng)，其中最為關(guān)鍵的內(nèi)容為EMS液晶顯示模塊，即：觸摸屏。它作為人機(jī)交互界面具有一體化，集合了顯示和輸入，在此基礎(chǔ)上，滿足了用戶對(duì)電池狀態(tài)觀察的需求，再者，通過(guò)對(duì)EMS控制參數(shù)的調(diào)整，以此實(shí)現(xiàn)了空間的高效利用。本文主要研究了基于STM32單片機(jī)的EMS液晶顯示觸摸屏設(shè)計(jì)，通過(guò)硬件與軟件兩方面的設(shè)計(jì)，旨在促進(jìn)觸摸屏的健康與長(zhǎng)足發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STM32單片機(jī) 觸摸屏 設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TP272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）09-0000-00

目前，電動(dòng)車(chē)是重要的交通工具，其中最為重要的設(shè)備便是車(chē)載電池組，為了保證電動(dòng)車(chē)的安全性與可靠性，其電池能量得到了廣泛的關(guān)注，如果動(dòng)力不足則會(huì)造成一系列的問(wèn)題，不僅影響著用戶的正常使用，嚴(yán)重情況下，還會(huì)造成交通安全事故或者爆炸事件等。為了避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)，提出了電池能量管理系統(tǒng)，即：EMS，此管理系統(tǒng)主要是由顯示模塊、信息采集、處理模塊及均衡模塊構(gòu)成的，其中最為重要的為顯示模塊。當(dāng)前，顯示模塊的人機(jī)交互設(shè)備為觸摸屏，但其市場(chǎng)價(jià)格偏高，制約著電動(dòng)車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力的提高，因此，本文借助STM32單片機(jī)，對(duì)其硬件與軟件展開(kāi)了設(shè)計(jì)。

1 觸摸屏的概況

觸摸屏的種類(lèi)眾多，根據(jù)其技術(shù)原理，可以劃分為電阻式、紅外式、光學(xué)成像式等，其中電阻式的應(yīng)用具有一定的普遍性，電阻式觸摸屏根據(jù)其引出線的數(shù)量也可以進(jìn)行劃分，具體有四線式、五線式與八線式等，此類(lèi)觸摸屏擁有一系列的優(yōu)點(diǎn)，其中最為顯著的為低廉的價(jià)格，本文研究的EMS液晶顯示觸摸屏屬于四線電阻屏，其具有一定的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性等[1]。

2 基于STM32單片機(jī)的EMS液晶顯示觸摸屏設(shè)計(jì)

2.1在硬件方面

對(duì)于觸摸屏而言，主要是利用控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)觸摸屏的觸控，此時(shí)的設(shè)計(jì)，使硬件的器件投入有所增加，同時(shí)其電路也具有復(fù)雜性，制約著電路板排版的高效性，再者也影響著系統(tǒng)功能的發(fā)揮。但STM32擁有ADC數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其優(yōu)點(diǎn)眾多，如：12位的分辨率、自動(dòng)的校準(zhǔn)、雙重的轉(zhuǎn)換模式及間斷模式等。此時(shí)的的觸摸屏設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了ADC數(shù)字轉(zhuǎn)換器和四線電阻觸摸屏的有效連接，通過(guò)STM32，實(shí)現(xiàn)了對(duì)觸摸信息的有效檢測(cè)與接收[2]。

對(duì)于液晶顯示器而言，它具有被動(dòng)性，在對(duì)圖像或者字符進(jìn)行顯示時(shí)，對(duì)能量的要求相對(duì)較小，其優(yōu)勢(shì)主要有工作電壓較低、功耗較小、輻射偏低、體積較小、使用時(shí)間較長(zhǎng)等，因此，它作為顯示方式具有良好的效果。目前，在各個(gè)領(lǐng)域?qū)ζ渚兄鴱V泛的應(yīng)用，如：家用電器、交通與儀表等，其種類(lèi)眾多，具體包括TN型、TFT型與STN型，為了實(shí)現(xiàn)顯示，需要對(duì)液晶像素進(jìn)行調(diào)整，如：頻率、相位與電壓等，同時(shí)要選用交流驅(qū)動(dòng)。本文主要研究了液晶模塊LM2068的設(shè)計(jì)，其構(gòu)成主要有LCD面板、RA8835控制電路與背光控制電路等，具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容為L(zhǎng)M2068引腳和STM32的接口設(shè)計(jì)，前者共有20個(gè)引腳，其中6個(gè)引腳聯(lián)系著電源，其余則聯(lián)系著通信，在STM32接口和模塊LM2068實(shí)現(xiàn)連接后，主要利用了并口通信[3]。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)EMS液晶顯示觸摸屏的設(shè)計(jì)，需要實(shí)現(xiàn)EMS通信接口，目前，在電動(dòng)車(chē)上均應(yīng)用了通信網(wǎng)絡(luò)，因此，在對(duì)顯示器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要注重CAN接口的設(shè)計(jì)。對(duì)于CAN總線而言，其應(yīng)用具有一定的普遍性，對(duì)其設(shè)計(jì)可以借助顯示設(shè)備，通過(guò)二者的連接以此促進(jìn)了人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)。CAN總線擁有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如：可靠性、實(shí)時(shí)性與先進(jìn)性等?；赟TM32單片機(jī)，其擁有CAN控制器，但其引腳和USB控制器的引腳二者具有重疊性，因此要對(duì)二者進(jìn)行單獨(dú)使用。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了避免CAN總線電路過(guò)于復(fù)雜，對(duì)MCP2510進(jìn)行了選用，它作為CAN總線協(xié)議控制器，滿足了相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，其構(gòu)成主要為3部分，分別為CAN通信協(xié)議引擎、SRAM寄存器與SPI協(xié)議模塊，同時(shí)其內(nèi)部的緩沖器有5個(gè)，其中發(fā)送的有3個(gè)，接收的有2個(gè)。

2.2在軟件方面

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，軟件設(shè)計(jì)是重要的，它促進(jìn)了顯示器各個(gè)功能的發(fā)揮，在對(duì)其編程時(shí)，選用了C語(yǔ)言。

首先，STM32和四線電阻觸摸屏通信軟件的設(shè)計(jì)，通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了對(duì)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。A/D轉(zhuǎn)換的模式主要有兩種，一種為單次轉(zhuǎn)換，另一種為連續(xù)轉(zhuǎn)換，前者ADC的轉(zhuǎn)換次數(shù)為1次，后者需要ADC在轉(zhuǎn)換結(jié)束后要對(duì)另一次轉(zhuǎn)換進(jìn)行啟動(dòng)。

其次，STM32和液晶模塊通信LM2068軟件的設(shè)計(jì)，其中LM2068的指令共有13條，具體的部分有系統(tǒng)控制、顯示控制與數(shù)據(jù)操作，第一部分主要實(shí)現(xiàn)了模塊初始化，并且對(duì)空閑模式進(jìn)行了設(shè)置；第二部分主要設(shè)置了顯示區(qū)域參數(shù)、顯示屬性與顯示合成方式等；第三部分主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換。

最后，STM32和CAN接口的程序設(shè)計(jì)，其中的通信為SPI模式，因此在設(shè)計(jì)時(shí)主要為SPI初始化、SPI讀、寫(xiě)操作[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要研究了基于STM32單片機(jī)的EMS液晶顯示觸摸屏設(shè)計(jì)，對(duì)觸摸屏進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，重點(diǎn)闡述了其硬件與軟件設(shè)計(jì)，相信，通過(guò)本文的研究，STM32單片機(jī)的作用將更加顯著，同時(shí)EMS液晶顯示觸摸屏的成本將得到有效的控制，其應(yīng)用效果也將更加凸顯，進(jìn)而電動(dòng)車(chē)將獲得健康與穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]隋宗強(qiáng)，李立偉，張洪偉.基于STM32單片機(jī)的EMS液晶顯示觸摸屏設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2012，03：47-49+53.

[2]陳致遠(yuǎn)，朱葉承，周卓泉等.一種基于STM32的智能家居控制系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2012，09：138-140.

[3]宋敬衛(wèi)，付廣春，馬獻(xiàn)國(guó).基于STM32的多路電壓采集研究[J].電子世界，2013，12：55-56.

[4]丁力，宋志平，徐萌萌等.基于STM32的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[N].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，S1：260-265.

收稿日期：2015-08-03

作者簡(jiǎn)介：黃祥（1993—），男，湖北應(yīng)城人，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)。