Kas ir Nextion displeji un kā ar tiem strādāt?

Jebkura projekta īstenošanai, neatkarīgi no tā, vai tā ir vieda māja, rūpnieciskā automatizācija, datorsistēmu izvades ierīce vai vienkāršs pulkstenis, jums būs nepieciešama izvades ierīce. Vienkārša opcija ir septiņu segmentu LED indikatori. Bet šādu ieviešanu būtu neērti izmantot.

Mēs jau esam publicējuši raksts par arduino un citu mikrokontrolleru displejiem, taču tiem ir arī trūkums - tie ir piemēroti teksta datiem vai minimālai grafikai. Lai sistēmu padarītu modernu un ērtu, jums jāizmanto pilnvērtīgi LCD displeji. Šajā rakstā mēs runāsim par Nextion displejiem, kas tas ir, kā un kāpēc tos var izmantot.

Kas ir Nextion?

Ražotājs pozicionē Nextion skārienekrānus kā HMI - cilvēka un mašīnas saskarni, kas krievu valodā izklausās kā “cilvēka un mašīnas saskarne”. Tas ir nosaukums jebkurai ierīcei, ar kuras palīdzību notiek cilvēka un mašīnas mijiedarbība: parametru uzraudzība, izpildmehānismu vadība, datu ievadīšana utt.

Praksē tas nav tikai displejs, bet arī ierīce ar 32 bitu ARM mikrokontrolleri uz klāja, kas “var” ne tikai parādīt datus, bet arī visu, kas mikrokontrolleram “jāspēj”. Jaudīga mikrokontrollera klātbūtne ir saistīta ar kāda porta izmantošanu, lai to pieslēgtu - Enchanced sērijas dēļos ir GPIO ar 8 tapām, ar pusi no tām (no 4 līdz 7). atbalsta PWM.

Nextion programmatūras izveidošanai ir API (lai arī ITEAD to sauc par IDE, pirmajā tuvinājumā nav daudz atšķirību). Vienkārši izsakoties, jūs saņemat pun, bet tas tiešām ir: šiem displejiem ir programma programmu izveidošanai bez programmēšanas zināšanām.

Ierīces var savienot pārī ar populārām izstrādes platformām Arduino, Raspberry Pi, Raspberry Pi A +, B +, kā arī Raspberry Pi 2/3, Rpi Zero atbalsts nav paziņots, taču, visticamāk, ir iespējams organizēt mijiedarbību caur seriālo interfeisu.

Tos izstrādā un ražo ITEAD, tas ir pazīstams ar citu produktu - SonOff Wi-Fi releji viedai mājai, kas ir pieprasīts un veiksmīgs gan nespeciālistu, gan entuziastu vidū.

ITEAD studija atrodas Šenženā, Ķīnā. Saskaņā ar informāciju no oficiālās tīmekļa vietnes, uzņēmuma ideoloģija ir dot cilvēkiem iespēju attīstīties un veidot, lai “atvieglotu inovāciju”.

Šajā videoklipā autore skaidri izskaidroja Nextion priekšrocības salīdzinājumā ar vairogiem ar Arduino displejiem:

Kādi ir modeļi un to specifikācijas

Nextion displeju diapazons ir sadalīts divās grupās:

• Pamata - pamata un vienkārši modeļi;

• Uzlaboti ir uzlaboti modeļi ar dažiem papildinājumiem.

Zemāk esošajā tabulā ir apkopoti pašreizējie BASIC modeļi.

Zemāk esošajā tabulā ir apkopoti pašreizējie pilnveidotie modeļi.

Kā redzat, visiem modeļiem ir displejs ar 65k krāsām, uz kuģa ir kodols ar ARM 7 arhitektūru, ar FLASH, RAM-atmiņu.

Galvenās atšķirības starp pamata un uzlaboto ir tas, ka pēdējās ir uz kuģa:

• RTC - reālā laika pulkstenis (reālā laika pulksteņa mikroshēma);

• EEPROM - nepastāvīga atmiņa;

• Izstādē ir 1 displejs ar kapacitīvu sensoru;

• Liels daudzums Flash un RAM atmiņas;

• Ir 8 GPIO tapas;

• Mikrokontrolieris ar augstāku darbības frekvenci.

Atšķirības ir atspoguļotas oficiālajā angļu valodas videoklipā:

Ierīce

Tā kā katra modeļa ierīce ir bezjēdzīga, tam ir "datu lapas", taču skaidrības labad mēs analizēsim Nextion aizpildījumu, izmantojot uzlabotā modeļa NX4832K035 piemēru.

 

Analizēsim paneļa elementus:

• GD32F103 ir paneļa sirds, ARM CORTEX-M3 mikrokontrolleris ir analogs ar tādu pašu marķējumu SMT32, proti, ST32F103.

• PCF8563 ir reālā laika NXP pulksteņa mikroshēma. Augšējā labajā stūrī redzat CR1220 akumulatora slotu, no kura tie tiek baroti, ja nav ārēja avota.

• AT24C08BN ir 1024 kb elektriski izdzēšama nestabila EEPROM atmiņas mikroshēma. Pēdējās divas pozīcijas "sazinās" ar mikrokontrolleri caur I2C.

• LR6209 ir lineārs kontrolieris ar mazu kritumu (LDO), tā parametri ir 3,3 V un 250 mA, citi displeju modeļi var izmantot impulsu pārveidotājus.

• W25Q256FV - 32 MB zibatmiņa no Winbond.

• XPT2046 - skārienekrāna kontrolieris.

• SD kartes slots ir nepieciešams programmaparatūrai (augšupielādējiet failus ar * .TFT paplašinājumu kartes saknē). Karte jāformatē fat32 formātā, tās izmērs nedrīkst pārsniegt 32 Gb. Kartē vajadzētu būt tikai 1 failam ar programmaparatūru.

• GPIO savienotājs cilpai ar soli 1 mm, ķemmes 2,54 mm.

Paplašināšanas karte ir savienota ar GPIO savienotāju, izmantojot kabeli (piegādāts, bet norādiet pasūtot, ja pakete tiek mainīta). Paplašināšanas panelī ir pogas, pjezo emitētājs (tā saucamais signāls) un gaismas diode.

 

 

Lai sazinātos ar vidi, BASIC modeļi izmanto seriālo portu, savukārt modeļi ar GPIO var sazināties tieši caur to. Kas ļauj ierīci lietot patstāvīgi, bez papildu moduļiem. Zemāk redzamajā attēlā parādīts displeja elementu apzīmējums bez GPIO, patiesībā viss ir līdzīgs.

Shēmas, savienojums, komunikācija

Lai savienotu strāvu ar Nextion displeju, ir īpašs adapteris mikro USB.

Izmantojot to, jūs varat piegādāt moduli enerģijai, piemēram, demonstrācijas režīma palaišanai vai savienojuma izveidošanai no atsevišķa enerģijas avota neatkarīgi no ierīces, kas pievienota caur seriālo portu.

Displeja panelī ir četri tapu savienotāji, un, lai izveidotu savienojumu ar to, no spraudņa iziet 4 vadi:

• Sarkans - “+” jauda;

• Zils - TX (seriālās saskarnes izeja);

• Dzeltens - RX (seriālās interfeisa ieeja);

• Melns - GND aka “-” jauda.

Sērijas ports tiek savienots ar datoru, mikrokontrolleriem un citām lietām, kā parasti - rx līdz tx un tx līdz rx. Zemāk ir displeja savienojuma diagrammas piemērs uz Aveņu Pi caur seriālo portu.

Savienojums ar Arduino neatšķiras.

Lai sazinātos ar datoru vai parādītu programmaparatūru, varat izmantot USB-UART adapteri, piemēram, zemāk parādīto. Ņemiet vērā, ka ARDUINO kartes var izmantot arī nevis paredzētajam mērķim, bet gan kā USB-UART pārveidotāju, lai savienotu dažādas ierīces ar datoru un to programmaparatūru.

Nextion redaktors

Kā jau minēts, darbam ar displejiem ir īpaša programmatūra - Nextion Editor. Jūs to varat lejupielādēt no oficiālās vietnes.

Pēc instalēšanas un iekļaušanas redzēsit sekojošo:

Lai sāktu darbu, jums jānoklikšķina uz pogas “jauns”, jānorāda, kur saglabāt jauno dokumentu, un jāizvēlas displeja modelis.

Attēlā skaitļi norāda:

1. Rīka laukums (teksts, cipari, pogas, ievades lauki, slīdņi utt.).

2. Apgabals, kur tiek parādīti lejupielādētie fonti un attēli.

3. Kompilācijas rezultātu izvades logs.

4. Logs elementu un notikumu koda parādīšanai (parādīts attēlā zemāk slīdņa piemērā).

5. Elementu atribūtu parādīšana.

6. Lapu saraksts (lapa ir vienumu grupa, kas parādās displejā.)

7. Ekrāna displeja laukums.

8. Sāciet koda apkopošanu.

9. Lejupielāde UART displejā

Lai atrastu programmaparatūras failu, izmantojot micro SD karti, jums jānoklikšķina uz File-open build folder, tiks atvērta mape ar tām. Pievērsiet uzmanību adresei. .TFT fails tiks nosaukts tāpat kā HMI projekta fails.

Programmai ir iespēja modelēt, lai pārbaudītu projekta darbību, ar atbalstu ārēja kontroliera pievienošanai, ar kuru tā darbosies. Tas ir, lai izstrādātu un savienotu pārī ar ārējiem kontrolleriem, jums pat nav jāpērk displejs - varat bez maksas izmēģināt, vai šī ierīce ir piemērota jūsu uzdevumiem.

Lietošanas piemēri

Apsveriet nelielu projektu izvēli, kuros šis displejs ir noderīgs! Lielisks izmantošanas piemērs būs automatizācija viedai mājai ar temperatūras, mitruma, noplūdes sensoriem un izpildvaras relejiem. Šeit darbojas Nextion displejs ar Arduino.

Vienkāršs pulkstenis ar modinātāju:

Laika stacijas projekts, kas darbojas, izmantojot bezvadu internetu, izmantojot ESP32:

Mobilais tālrunis no displeja un Arduino:

Vienkārši un sarežģīti NEXTION displeja apmācība

Kopā 76 nodarbības ar kopējo ilgumu 25 stundas. Kurss aptver ļoti plašu jautājumu loku: displeja savienošana, mirgošana, projektu izveidošana, darba režīmu iestatīšana, projektu grafiskais dizains un ārējo ierīču pārvaldīšana tieši no displeja vai papildu mikrokontrollera izmantošana.

Īpašs uzsvars kursā tiek likts uz darbības režīmu izpēti, komandām skriptu ierakstīšanai un projektu grafiskā dizaina izveidošanai. Kursa priekšrocība ir ļoti detalizēta visu Nextion displeju funkciju analīze. Kurss būs īpaši interesants Arduino faniem.

Secinājums

Kā redzat, Nextion displeji nav tikai izvades ierīce, bet arī pilnīga funkcionālā ierīce. Saskaroties ar jebkuru mikrokontrolleri, izmantojot seriālo portu, ir iespējams īstenot gan amatieru, gan pilnībā rūpnieciskus projektus. Lidojums ziedē ir to salīdzinoši augstās izmaksas - BASIC līnijas lētākā versija maksā 16,4 USD, bet visdārgākā ENHANCED - 88-108 USD. Lai gan atkarībā no tā, ko salīdzināt, galu galā rūpniecisko iekārtu ražotāju operatoru paneļi ir apjoma ziņā un nedaudz dārgāki.