基于STM32H750+TouchGFX開發平臺實現無線測溫集中器的UI設計方案


STM32H750介紹
STM32H750超值系列微控制器包含Arm? Cortex?-M7內核(具有雙精度浮點單元),工作頻率高達480 MHz。內嵌的128 KB閃存使意法半導體能夠為開發人員提供一種經濟劃算的解決方案。
性能
在480 MHz的CPU頻率下,從Flash執行程序時,STM32H742系列能夠提供2424 CoreMark /1027 DMIPS的性能,利用其L1緩存并實現了零等待執行。
內嵌的128 KB閃存,面向用戶可信根服務、關鍵實時程序執行和外部存儲器的簡單配置
L1緩存(16 KB的I-緩存 +16 KB的D-緩存)提高外部存儲器的執行性能。
安全性
STM32H750集成了:
加密/哈希硬件加速
STM32H757還支持安全固件安裝(SFI)嵌入式安全服務,可在執行初始程序時執行安全驗證并保護軟件IP。
安全啟動和安全固件升級(SBSFU)
高能效
多電源域架構可實現將不同的電源域配置為低功耗模式,進而優化功耗效率。
USB調節器提供嵌入式物理接口層(PHY)。
在內核運行模式(關閉外設)下,功耗典型值為275 μA/MHz @VDD = 3.3 V和25 °C
圖形
LCD-TFT控制器接口支持雙層圖形
Chrom-ART Accelerator?提高了圖形內容創建速度,并為其他應用節省了MCU內核處理帶寬
JPEG硬件加速器,可進行快速JPEG編碼和解碼,從而減輕CPU編解碼負荷。
片內外設
多達35個通信接口包括FD-CAN、USB 2.0高速/全速、以太網MAC、攝像頭接口。
可利用帶有32位并行接口(支持SRAM、PSRAM、NOR、NAND和SDRAM存儲器)或雙模Quad-SPI串行閃存接口的靈活存儲控制器輕松擴展外部存儲器。
模擬外設:12位DAC,快速16位ADC
16位高精度定時器上的多個16位和32位定時器運行頻率高達480 MHz。
STM32H750超值系列提供128 KB的Flash存儲器,具有以下結構的1 MB SRAM:192 KB的TCM RAM(包括64 KB的ITCM RAM和128 KB的DTCM RAM,用于時間關鍵型程序和數據),高達512 KB的用戶SRAM,以及備份域中4 KB的SRAM,可將數據保持在最低功耗模式,提供LQFP100、LQFP144、LQFP176、UFBGA176和TFBGA240封裝。
在詳述實現過程之前,我們先看一下 ST 專家點評。
ST專家點評
從這個評測貼中我們可以看到這位同學給我們展示了如何使用STM32H750+TouchGFX開發平臺快速開發一個GUI產品-無線測溫集中器。
從設計思路角度來看:這位同學進行設計前,首先使用思維導圖工具對應用的需求進行模塊化梳理,這個設計思路是非常推薦的。
一方面有利于進行UI界面規劃和設計,另一方面有助于通過TouchGFX提供的MVP機制對UI和后端數據處理進行分離,可以分開調試。
這位同學也提到,由于UI image/font資源多的時候,下載板卡會比較慢,因此UI開發可以先使用TouchGFX Designer的模擬器進行調試,當后端數據處理部分調試好后然后再與UI部分通過MVP集成。
從數據處理的角度看:從功能實現的角度來看無線測溫集中器的應用功能UI部分的實現比較完整,交互也比較友好。該設計包含了多個界面(主界面/實時曲線/歷史曲線/設備配置/時鐘顯示/關于),這些界面的實現和界面間切換以及數據的展示和讀取。
從整體設計來看:看起來復雜的GUI+數據處理應用,由于TouchGFX Designer提供了很多常用的控件,如:文本顯示/圖片顯示/容器/界面切換/動態,靜態曲線/時鐘等控件,就非常容易的通過所見即所得+拖拽的方式進行快速設計,通過交互配置就可以實現頁面切換,然后通過MVP進行數據展示,是一個很好的參考設計。
一、概述
此項目實際應用,并非使用STM32H750B芯片,顯示屏也是7寸的RGB屏,所以,此項目只是使用此開發板實現GUI的功能,后期將GUI移植到具體的項目中。
整個項目的大體框架如下:
無線數據的讀取是通過一個SPI的Lora 模塊通訊的,讀取大量測溫模塊發出的溫度,由于全程都是無線的通訊方式,需要一臺可以顯示能進行人機交互的設備來管理這些模塊。
二、硬件
GUI運行硬件平臺為STM32H750B-DK開發板。硬件層的程序最終是基于我司的平臺,所以,此次測評主要集中在GUI上。很多底層的程序移植過來也用不上,而且時間比較長,邏輯也比較復雜。連接上隨開始板送的傳感器與一個RTC模塊。
三、軟件
于是,本次的UI就采用仿win10桌面的一種方式。要美觀的話還是要大量的貼圖,所以先用一些簡單的圖標進行代替。“桌面”的整體布局使用自定義控件的方式,把任務欄與開始菜單先做成自定義容器,在每個界面中添加這個容器。再實現每個界面 不同的功能。界面設計,大部分工作是使用TouchGFX 4.19.1 Designer 完成的,一些邏輯,要當特定的源文件中修改代碼與添加相應的函數實現的。
任務欄可以打開開始菜單,右側為顯示桌面功能。開始菜單中的幾個圖標,可以進行不同的screen之間的切換。每個screen中都添加這個任務欄的容器,這樣每個sreen之間都可以自由的切換了。
桌面,顯示溫濕度傳感器的數據,顯示無線信號強度,顯示報警狀態,有消音功能。如果沒有有效的無線信號,信號強度圖標會從低到高閃爍,以示在搜索信號。
當發生報警時,會有彈窗。同時,最上面會有報警狀態顯示,桌面上,的鈴鐺會閃爍。當按復位后,報警狀態全部消失。
也可以按一下鈴鐺,進行靜音。
實時動態顯示功能,這里分不同的線路,每條線路分為A,B,C三相,使用不同的顏色區分。中間增加一個滾輪,用于切換不同的線路號。這里顯示的應該是溫度曲線,方便調試,增加了可修改周期的正弦曲線,線路號越大,周期越大。無線測溫一般測量電纜接頭或是斷路器的位置,所以,分三相顯示。
歷史記錄可顯示報警信息發生時前后的溫度記錄,也是通過滾輪來切換的。這里的數據,是暫時的,實際使用時,要先讀取存儲介質上的數據再顯示的。
配置界面,可配置報警開關,與報警溫度的設置。溫度設置通過獨立設計的一個虛擬鍵盤來輸入。
時鐘界面用一個模擬時鐘,通過讀取RTC的數據來顯示時間。
報警記錄,通過方向鍵來切換要顯示的報警信息。
網絡界面,用于配置網絡地址,每一個數字都是通過滑輪的方式進行修改的。
“關于”界面,顯示一些基本的信息。
右上角有一根燈繩,只要點一下,會下拉一個界面。
四、總結
經過一段時間的開發設計,對TouchGFX的架構有了一個比較深入的掌握,對于后續項目產品中使用TouchGFX奠定了基礎。
使用TouchGFX Designer進行界面的設計,大大的減少了設計所用的時間,完整的PC仿真方案,不用每次燒寫調度,進一步減少了開發周期。GUI的設計,大部分使用TouchGFX Designer就可以完成,TouchGFX Designer自帶的一些動畫、關聯功能,不需要大量的美工,就可以做出比較完善、美觀的UI。幾乎適應于任何應用項目中。
來源:STM32論壇網友jinyi7016 版權歸原作者所有
直接轉載來源:STM32
stm32h750為什么這么便宜?
在嵌入式行業中,微控制器的價格和性能一直是設計師關注的核心問題。近年來,隨著科技的不斷進步和市場競爭日益激烈,各大廠商紛紛推出具備高性能及低成本的微控制器,以滿足廣大用戶的需求。在眾多產品中,ST公司的STM32H750系列微控制器憑借其優秀的性價比成為了一顆耀眼的明星。
STM32單片機
1.STM32H750系列微控制器簡介
STM32H750系列微控制器基于ARM Cortex-M7內核,主頻高達480MHz,集成了浮點處理單元、內存保護單元和實時操作系統加速器等先進功能。此外,它還配備了1MB的閃存(Flash)、128KB 的數據緩存(D-Cache)以及可擴展的靜態隨機訪問存儲器(SRAM),能夠支持復雜數字信號處理(DSP)任務和實時控制應用,適用于工業自動化、醫療設備、通信系統等領域。
2.價格優勢分析
STM32H750系列微控制器的價格優勢主要體現在以下幾個方面:
a. 高度集成:與同類產品相比,STM32H750具有高度集成的特點。它將處理器、存儲器、多種外設和接口都集成到一個芯片中,有利于降低系統設計的復雜性和成本。
b. 創新生產工藝:ST公司采用先進的生產工藝降低了制造成本,從而使得STM32H750在保持高性能的同時,實現了較低的售價。
c. 大規模市場推廣:隨著STM32H750系列微控制器的普及,ST公司通過擴大產能、優化供應鏈等手段降低了單件成本,進一步提高了其競爭力。
3.性能優勢展示
STM32H750系列微控制器具備卓越的性能表現,為設計師提供了豐富的選擇空間:
a. 強大的處理能力:基于Cortex-M7內核,主頻高達480MHz,STM32H750具備強大的計算能力,能夠輕松應對各種高性能應用需求。
b. 豐富的外設和接口:STM32H750支持多種通信接口(如UART、I2C、SPI等)、模擬接口(如ADC和DAC)、定時器等,方便設計師根據不同應用場景進行靈活配置。
c. 省電設計:STM32H750采用了先進的低功耗設計技術,能夠在保持高性能運行的同時,有效降低系統總功耗。
4.市場前景展望
作為一款顛覆傳統的高性價比微控制器,STM32H750已經廣泛應用于各類設備和產品中。未來隨著物聯網、人工智能等技術的持續發展,我們有理由相信STM32H750將繼續引領微控制器市場的新浪潮,并為設計師提供更多的選擇機會和無限可能。
結論
總之,STM32H750系列微控制器以其卓越的性價比和卓越性能在市場上獲得了廣泛關注與認可。通過不斷地創新和優化,它將繼續為設計師提供更多可能性和選擇空間,助力企業應對各種挑戰,贏得競爭優勢。對于尋求高性能、低成本解決方案的設計師而言,STM32H750無疑是一個理想的選擇。
責任編輯:David
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