论文部分内容阅读
【摘 要】在实际生活中，各种电器为方便使用均采用遥控的方式，这就导致遥控器众多，带来诸多不便，为此，本文设计一种触摸屏式多功能遥控器，实现多种电器的统一遥控。
【关键词】触摸屏；遥控器
一、引言
在现实生活中，许多电器的开关都由遥控的方式进行控制，如车库门、房间灯等，其方便使用的同时，也造成了遥控器众多，携带不方便，易丢失等问题。为此，本文提出一种利用触摸屏实现多型电器的统一控制，减少遥控器的数量，方便使用。
二、系统硬件设计及实现
遥控器由RS232电路、单片机电路、触摸屏，电源电路组成和无线射频模块组成。
（一）电源电路设计
电源电路如图1所示，电源模块选择LM2596系列降压型开关稳压器，LM2596输入电压高，可达40伏LM2596系列降压型开关稳压器是单片稳压集成电路，能提供开关稳压电路（buck）的各种功率输出，最大驱动电流达3A，具有优异的线性和负载调整能力，这个系列有3.3V，5.0V，12V和15V固定输出电压型，还有可调整输出电压型。LM2596系列稳压器内含一个独立的频率振荡器和频率补偿电路，外围元件少，图1中的J5是电源接入插座，电压等级为9V-40V，DJ3为IN5406，起到极性保护作用，当输入电压接反时，电路不工作，不会烧坏电路板上的电子元器件。
IC1是LM22596-5.0开关电源芯片，它将输入为40V以内的直流电源变换成5.0V的直流电源VCC输出，为电路板供电。D8、L1、C32、C8构成LM22596-5.0的外围电路，R5和D10用于指示5.0V的直流电源VCC。
IC2是LM22596-12开关电源芯片，它将输入大于12V小于40V以内的直流电源变换成12V的直流电源输出，为迪文触摸屏提供电源。D12、L2、C33、C17构成LM22596-12的外围电路，R1和D13用于指示12V的直流电源。
（二）单片机外围电路设计
为了能同时与无线射频模块和迪文触摸屏通讯，CPU必须具备两个串行USART。系统选用ATMEL公司的8位系列单片机Atmega64。Atmega64单片机是ATMEL公司的8位系列单片机中最高配置的一款单片机，应用极其广泛，主要特性如下：
高性能、低功耗的 AVR 8位微处理器；先进的RISC结构，133条指令大多数可以在一个时钟周期内完成；32×8通用工作寄存器+外设控制寄存器 全静态工作 ，工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS只需两个时钟周期的硬件乘法器 非易失性的程序和数据存储器，64K字节的系统内可编程Flash ；具有独立锁定位、可选择的启动代码区 ，通过片内的启动程序实现系统内编程，真正的读-修改-写操作，4K字节的EEPROM；
外设特点
两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/计数器；两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/计数器；具有独立预分频器的实时时钟计数器；两路8位PWM；6路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM；输出比较调制器 ；8路10位ADC；两个可编程的串行USART；可工作于主机/从机模式的SPI 串行接口；具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
（三）RS232接口电路设计
无线射频模块和迪文触摸屏通过标准的RS232接口上行和下载数据，单片机虽然也有串行口，但其接口电平为TTL电平，不符合RS232接口标准，所以必须先进行电平变换才能相互通信。采用MAX232进行电平变换，一片MAX232可以同时将单片机的两路UART转换成RS232电平。它与单片机的连接电路如图3所示。图3中的J1是DB9串口接口，用于与PDL数传电台连接，图3中的J3是间距为5.08的端子，用于与迪文触摸屏连接为触摸屏提供电源和数据接口。
三、迪文触摸屏组态软件设计及实现
迪文触摸屏通过SD卡的配置来实现所有的显示触摸功能。为此，迪文科技有限公司为用户开发了专门的配置软件，靶载设备电源综合管控系统的显控软件就是通过迪文的DGUS配置工具V4.9来实现的。
（一）系统配置
串口波特率设置为1200bps，串口帧头为0XAA，0X55，显示屏使用800X600分辨率，24位色的TFT屏。水平正常显示，垂直也正常显示，背光不受控制，因此显示屏的背光上电后就常亮。有效的触摸区域的数值通过串口自动上传。由于是有线通讯，控制触摸屏的电路板与触摸屏在一个机壳内，因此串口通信不启用CRC16帧校验。由于不启用汉字库，所有汉字以图片的形式显示，因此统统内部从0X0000-0X06FF的内存都可以被任意分配。
（二）变量地址分配
系统内部从0X0000-0X06FF的内存都可以被任意分配，分配地址0x0000给受控装置状态，数据取两位小数，通过两个字节的十六进制来读写，例如电池电压为37.56伏，应该向触摸屏的内存地址0x0000写入十进制的3756，转换成十六进制是0x0eac，通过串口发送的数据如下：0xaa 0x55 0x05 0x82 0x00 0x00 0x0e 0xac，串口发送的数据中0xaa 0x55是帧头，0x05是数据长度，0x82是写系统内存命令，0x00 0x00是系统内存地址，0x0e 0xac是要写的数据。
（三）触碰配置
受控装置可设多个触碰区域，通常有三个触碰区域，分别是遥控开机、遥控关机和返回图标位置。触碰到返回图标位置直接返回主界面。弹出界面可有多个，变量地址分配按顺序依次分配，触碰配置中返回图标位置被触碰时都直接返回主界面。
四、结论
为解决遥控器众多，携带不方便，易丢失等问题。为此，本文在分析Atmega64单片机和迪文触摸屏技术特点的基础上，提出一种利用触摸屏实现多型电器的统一控制的设计方案，用以减少遥控器的数量，方便使用。实际使用结果表明，该系统每一个触控界面都可实现一型电器的遥控，因此，触摸屏触控界面的数量由受控电器的数量决定，如需增加需受控的电器，只需增加触摸屏的触控界面即可实现，进行实现了一个触摸屏遥控装置，可控制多台电器，大大减少了遥控器的数量。同时，该系统可推广到各个领域，具有很高的实用价值。
【关键词】触摸屏；遥控器
一、引言
在现实生活中，许多电器的开关都由遥控的方式进行控制，如车库门、房间灯等，其方便使用的同时，也造成了遥控器众多，携带不方便，易丢失等问题。为此，本文提出一种利用触摸屏实现多型电器的统一控制，减少遥控器的数量，方便使用。
二、系统硬件设计及实现
遥控器由RS232电路、单片机电路、触摸屏，电源电路组成和无线射频模块组成。
（一）电源电路设计
电源电路如图1所示，电源模块选择LM2596系列降压型开关稳压器，LM2596输入电压高，可达40伏LM2596系列降压型开关稳压器是单片稳压集成电路，能提供开关稳压电路（buck）的各种功率输出，最大驱动电流达3A，具有优异的线性和负载调整能力，这个系列有3.3V，5.0V，12V和15V固定输出电压型，还有可调整输出电压型。LM2596系列稳压器内含一个独立的频率振荡器和频率补偿电路，外围元件少，图1中的J5是电源接入插座，电压等级为9V-40V，DJ3为IN5406，起到极性保护作用，当输入电压接反时，电路不工作，不会烧坏电路板上的电子元器件。
IC1是LM22596-5.0开关电源芯片，它将输入为40V以内的直流电源变换成5.0V的直流电源VCC输出，为电路板供电。D8、L1、C32、C8构成LM22596-5.0的外围电路，R5和D10用于指示5.0V的直流电源VCC。
IC2是LM22596-12开关电源芯片，它将输入大于12V小于40V以内的直流电源变换成12V的直流电源输出，为迪文触摸屏提供电源。D12、L2、C33、C17构成LM22596-12的外围电路，R1和D13用于指示12V的直流电源。
（二）单片机外围电路设计
为了能同时与无线射频模块和迪文触摸屏通讯，CPU必须具备两个串行USART。系统选用ATMEL公司的8位系列单片机Atmega64。Atmega64单片机是ATMEL公司的8位系列单片机中最高配置的一款单片机，应用极其广泛，主要特性如下：
高性能、低功耗的 AVR 8位微处理器；先进的RISC结构，133条指令大多数可以在一个时钟周期内完成；32×8通用工作寄存器+外设控制寄存器 全静态工作 ，工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS只需两个时钟周期的硬件乘法器 非易失性的程序和数据存储器，64K字节的系统内可编程Flash ；具有独立锁定位、可选择的启动代码区 ，通过片内的启动程序实现系统内编程，真正的读-修改-写操作，4K字节的EEPROM；
外设特点
两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/计数器；两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/计数器；具有独立预分频器的实时时钟计数器；两路8位PWM；6路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM；输出比较调制器 ；8路10位ADC；两个可编程的串行USART；可工作于主机/从机模式的SPI 串行接口；具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
（三）RS232接口电路设计
无线射频模块和迪文触摸屏通过标准的RS232接口上行和下载数据，单片机虽然也有串行口，但其接口电平为TTL电平，不符合RS232接口标准，所以必须先进行电平变换才能相互通信。采用MAX232进行电平变换，一片MAX232可以同时将单片机的两路UART转换成RS232电平。它与单片机的连接电路如图3所示。图3中的J1是DB9串口接口，用于与PDL数传电台连接，图3中的J3是间距为5.08的端子，用于与迪文触摸屏连接为触摸屏提供电源和数据接口。
三、迪文触摸屏组态软件设计及实现
迪文触摸屏通过SD卡的配置来实现所有的显示触摸功能。为此，迪文科技有限公司为用户开发了专门的配置软件，靶载设备电源综合管控系统的显控软件就是通过迪文的DGUS配置工具V4.9来实现的。
（一）系统配置
串口波特率设置为1200bps，串口帧头为0XAA，0X55，显示屏使用800X600分辨率，24位色的TFT屏。水平正常显示，垂直也正常显示，背光不受控制，因此显示屏的背光上电后就常亮。有效的触摸区域的数值通过串口自动上传。由于是有线通讯，控制触摸屏的电路板与触摸屏在一个机壳内，因此串口通信不启用CRC16帧校验。由于不启用汉字库，所有汉字以图片的形式显示，因此统统内部从0X0000-0X06FF的内存都可以被任意分配。
（二）变量地址分配
系统内部从0X0000-0X06FF的内存都可以被任意分配，分配地址0x0000给受控装置状态，数据取两位小数，通过两个字节的十六进制来读写，例如电池电压为37.56伏，应该向触摸屏的内存地址0x0000写入十进制的3756，转换成十六进制是0x0eac，通过串口发送的数据如下：0xaa 0x55 0x05 0x82 0x00 0x00 0x0e 0xac，串口发送的数据中0xaa 0x55是帧头，0x05是数据长度，0x82是写系统内存命令，0x00 0x00是系统内存地址，0x0e 0xac是要写的数据。
（三）触碰配置
受控装置可设多个触碰区域，通常有三个触碰区域，分别是遥控开机、遥控关机和返回图标位置。触碰到返回图标位置直接返回主界面。弹出界面可有多个，变量地址分配按顺序依次分配，触碰配置中返回图标位置被触碰时都直接返回主界面。
四、结论
为解决遥控器众多，携带不方便，易丢失等问题。为此，本文在分析Atmega64单片机和迪文触摸屏技术特点的基础上，提出一种利用触摸屏实现多型电器的统一控制的设计方案，用以减少遥控器的数量，方便使用。实际使用结果表明，该系统每一个触控界面都可实现一型电器的遥控，因此，触摸屏触控界面的数量由受控电器的数量决定，如需增加需受控的电器，只需增加触摸屏的触控界面即可实现，进行实现了一个触摸屏遥控装置，可控制多台电器，大大减少了遥控器的数量。同时，该系统可推广到各个领域，具有很高的实用价值。