1项目介绍
本项目设计的家庭环境智能控制系统,可以通过gd32f350r8驱动tft液晶显示,触摸控制集中家庭中照明设备,新风(排风),除湿,照明等与我们在家庭生活中,对环境的各种需求控制,还可以加入wifi网络实现远程监测控制系统的运行状态及参数。
系统结构框图
采用gd32f350r8实现系统设计,gd32f350r8通过i2c总线读取总线上的温度,湿度传感器hdc1080,然后用spi+adc实现tft显示触摸的人机界面,显示环境参数,同时通过usart串口设置wifi网络及参数,实时时钟,控制模式,对环境的温度,湿度控制调节等功能。
2功能说明及解析
1.人机界面说明:
开机上电主界面:
a. 按下control view就是进入温度,湿度,采集控制功能
上图自动模式,下图手动模式
b. 主界面按network settings,进入wifi网络设置,触摸相应参数,即可进入参数输入窗口
修改路由器ssid;
改路由器密码;
修改云平台ip;
c. 主界面按peripheral demo,进入gd32f350外设控制
d. 远程登陆onenet云平台
可以看到当前传感器的温度,湿度值,同时显示设置值及动态趋势图。
3控制和开发流程
1. 硬件设计
正面实物:全部采用实验板+插针的方式与gd32f350r8板子对接,外设所需3.3v都另外5伏转3.3v(ldo)转换过来。
2. 功能解析
a. 显示部分
为了有个友好的人机界面设计中毅然采用彩色液晶模块,并行的tftlcd会占用其他外设的功能脚,所以选择spi串口方式的tft液晶同时加上2路adc就可以实现不同界面触摸的人机界面。
lcd只占用了spi的时钟和数据脚,spi的其他做普通gpio配合spi来使用。
lcd底层驱动 初始化,然后就是送数据了
b. 触摸部分
原理示意图
工作原理:
当采集x轴时,就把y轴的2个脚,上来,下来,当有触摸时,x轴接入y轴的电阻中,不同的位置采集到的电压不同。
当采集y轴时,就把x轴的2个脚,上来,下来,当有触摸时,y轴接入x轴的电阻中,不同的位置采集到的电压不同。
c. 环境参数采集
生活中,温度是人体最容易感受到,湿度对人体的健康很重要
所以这里采用了一体温,湿度传感器hdc1080,接口简单i2c即可实现对环境参数的读取。
d. wifi模块连接网络
为了能把环境参数发送到远程云平台上,这里采用现成的内部采用esp8266的e103-w01,gd32f350r8通过usart1发送at命令配置e103-w01
e. gui设计
我移植了grlib可以实现自己需要的人机界面
f. led灯控制
使用gd32f350r8的timer2的pwm功能实现4路pwm输出
4小结
经过这么多天对gd32f350r8的学习与使用,感觉芯片资源丰富,主频高,这样做小尺寸的彩色触摸hmi不错。作为32位入门级mcu,各种基本外设够用,轻松可以通过官方例子可以使用起来。
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