基于M100内核的工业串口屏在采煤机模型上的应用
2014-03-15 19:47刘超进聂尉
科技创新与应用 2014年8期
刘超进 聂尉
摘 要：文章介绍了基于M100内核的工业串口屏的性能和参数，通过ASM51编译软件编写循环配置指令的汇编代码集，从而实现采煤机模型上图像的循环显示的动画效果。
关键词： M110内核；ASM51编译软件；工业串口屏；采煤机模型
引言
随着采煤机技术的不断进步，采煤机的型号也越来越多，为了能够快速精准的进行产品的宣传和推广，目前在国内各种展会和产品推介会上，各生产厂家大部分采取实体整机的方式进行宣传，这种宣传方式一般适用于较大型的展会，而作为一种采煤机宣传推介的补充，灵活形象的采煤机模型就应运而生，而在采煤机模型上采用工业串口屏（以下简称HMI），在宣传上能达到更好的效果以及对企业研发实力的一个体现。
1 选用工业串口屏的性能和参数
本系统采用了国产型号DMT32240C035-02W的工业串口屏，该HMI采用异步。全双工串口，响应速度快，程序设计简洁，扩展能力强并拥有足够的RAM和FLASH存储空间，比较适合模型用HMI的要求，主要技术指标：
颜色：65536色
显示尺寸：70.1mmX52.6mm 320X240像素
背光模式：LED
工作电压：DC3.3V-6.0V
串口波特率：
1200bps-691200bps（高电平I/O=1）
921600bps （低电平I/O=0）
串口模式：8N1，3.3V TTL/COMS
接口方式：10Pin_1.0mm FCC
FLASH和RAM存储空间：32MB，80KB
图1为HMI硬件电路板。
2 设计架构
采用前后台的程序架构，使用查询扫描的方式处理前台应用程序，并通过后台的指令进行触发，而后台的串口通信，A/D转换通过中断方式处理。使用一个定时器产生内部时序来协调不同的程序，前后台程序均通过存储器（全局变量）来交换数据。设计架构图如图2所示。
图2 设计架构
后台语言指令语言通过汇编语言编写，汇编语言是一种面向机器的程序设计语言，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址，增强了程序的可读性并且降低了编写难度。
3 设计过程
串口数据和指令都是16进制格式，数据帧由4个数据块组成，如表1所示。
表1 数据帧架构
将数据通过接口“DIN引脚”输入HMI，定义为TX（下行）；数据从接口“DOUT引脚”输出，定义为RX（下行）。
1）通过USB口连接串口屏，打开调试助手设定串口端COM1，波特率设定115200bps，
发送TX：AA 00 CC 33 C3 3C //调试开始指令，确认HMI是否上电初始化完成。
接收TX：AA 00 4F 4B 5F 56 35 2E 35 00 07 00 00 00 CC 33 C3 3C //返回HMI基本参数配置信息。
2） 编写循环配置指令，打开ASM51软件，编写汇编代码如下：
1 ；program_start
0000
2 ORG 0000H
//指令1首地址，固定占128字节单位
0000 7D027000 3 DB 125 ， 2， 70H， 00H
// 显示第0张图片，延时125X8ms，指令长度2
0080 4 ORG 0080H
//指令2首地址
0080 7D027001 5 DB 125 ， 2， 70H， 01H
// 显示第1张图片
0100 6 ORG 0100H
//指令3首地址
0100 7D027002 7 DB 125 ， 2， 70H， 02H
// 显示第2张图片
8 END
将指令组定义在0X1C文件中，通过HEXBIN软件转化为1C.bin文件。
3）通过调试助手上传BIN文件到0X1C位置，上传图0.1.2至对应地址，用9A指令调用循环切换指令：
AA 9A 00 CC 33 C3 3C；0.1.2幅图片循环切换。
4）标准字库显示，发送TX：
AA <0X6E>
5）用9A指令调用循环结束指令：
AA 9A FF CC 33 C3 3C；
4 结束语
通过软件和硬件调试，基本达到设计之初的要求，完成了图像间的不间断循环，已实际应用到我公司采煤机模型上，使用效果良好。通过深入开发，还可以实现其余如图标显示，模拟表盘显示，在线曲线绘制等实际应用效果。此项技术可引用到采掘机械10-15寸显示屏开发，具有比较好的发展前景。
参考文献
[1]王爽.汇编语言[M].北京：清华大学出版社，2013第三版.
[2]徐爱钧.asm51汇编语言与C51高级语言应用[M].北京：电子工业出版社，2005.3
[3]倪树标，张冠文，刘日威，陈云.浅谈串口屏在仪器人机界面设计中的应用[J].广东科技，2012.21（21）.
作者简介：刘超进（1988-），男，2009年毕业于太原理工大学机械设计及自动化专业，现在西安煤矿机械有限公司产品设计研究院担采煤机电气设计，从事采煤机电气设计4年。
