基于ARM+RA8889在emWin平台开发注射泵显示系统

纾纾纾纾彗 发表于 2024-9-24 10:14

目录

摘要 2

<ol>
<li >注射泵产品特点</li>
<li >系统总计设计</li>
<li >emWin与LCD控制芯片搭配简介 
3.1具体实现原理</li>
<li >系统硬件设计 
4.1 STM32F103外围电路 
4.2 RA8889的外围电路 
4.3 LCD液晶屏外围电路</li>
<li >附录：注射泵显示部分产品图</li>
</ol>

引言

本设计采用ST公司的STM32F103作为主控，液晶屏显示控制采用瑞佑科技公司的最新产品RA8889，本文主要介绍注射泵显示控制部分，最关键部分在于：RA8889液晶屏控制显示IC，对市场上主流的7寸、8.8寸长条形液晶屏而设计的医疗设备注射泵控制显示界面，该芯片内置 Media decoder unit （多媒体解码单元），JPEG/ BMP解码，支持PNG显示，内置128Mbit SDRAM，最大分辨率可支持 1366*2048 @24bpp 。使用该方案设计，研发简单，成本低，功能强大等优点，属于工业级别芯片，工作温度：-40~85°C。

1. 注射泵产品特点

1．简单明了的扁平化菜单设计，一页包含常用参数，人机交互更高效。 
2．集临床、医疗常用输液功能于一身，同时支持输血、输液、输营养，方便简洁实用。 
3．搭载的药物颜色进行了分类处理，高清显示药物颜色，直观易读。 
4．可定制的药物输注参数，一键选择药物并自动填充输液参数，大幅提高工作效率。 
5．流速可设定。 
6．程控式注射泵可自由设定2个或10个注射器的流速，可分别设定不同的流量。 
7．带有电压电流信号输出，带有RS232接口，可连接打印机和电脑，可连接时间控制器。 
8．注射泵可以选择双向运行，既可以单方向的注射液体，也可以回收注射液以达到混合作用。

2. 系统总计设计

STM32F103作为主控，通过并口通讯（FSMC）控制RA8889，主控端负责给液晶屏控制芯片RA8889下指令，显示部分的数据处理由RA8889处理，如下图：   
  
注射泵显示控制界面需要更新一张图片，只需主控向RA8889下达更新界面指令，显示操作的数据由RA8889处理： RA8889 读取挂在RA8889上的FLASH里面的图片或者视频，读取后写入到显存上，即可显示到汽车上的液晶屏上。除此之外，还可以在emWin平台上实现，原理：主控端通过对RA8889的RAM写入GUI的内容，即可实现GUI的界面逻辑菜单。该方案的优点在于，不需要自行编写菜单逻辑，显示控制的逻辑可在GUI开发的模拟器上实现，移植到主控中跑emWin即可，实现了开发简单，时效快等。

3. emWin与LCD控制芯片搭配简介

为了更好能实现显示控制芯片的功能，提高实现显示效率，已在emWin平台上加入了以下的功能：如多缓存的应用（内置有128Mbit SDRAM），画几何图形引擎，2D图形加速引擎（BTE），画中画（PIP 实现弹窗利器）、显示图片（BMP、JPEG），视频播放等等功能。

3.1具体实现原理

利用RA8889内建DRAM与BTE功能取代emWin Memory Device功能，实现更新界面时不闪屏的弊端；RA8889内建 128Mbit DRAM ，分配内存给emWin在RA8889的显存上操作，即可实现：缓存1用于液晶屏的显示（即显示区）、缓存2 用于emWin的读写操作内存、另外可分配缓存3、缓存4…等等，比如缓存3可用于显示挂在RA8889上的Flash的图片，当需要显示时，即可用BTE的复制粘贴到显示区显示，比如缓存4用作视频的缓存纽带，可完美实现emWin窗口+视频播放的搭配，实现的代码示例： 
void LCD_RA8889_Write_Layer(unsigned long Layer) 
{ 
Canvas_Image_Start_address(Layer); //在指定图层写入数据 
IDEC_Destination_Start_Address(Layer);//在指定图层写入FLASH中的JPG图片 
Goto_Pixel_XY(0,0); 
} 
void copyLayer_BufferData_ToLayer1_DisplayArea(unsigned long Layer) {}; 
//把指定图层数据搬移到显示图层

实现原理框架如下图：  

4. 系统硬件设计

4.1 STM32F103外围电路

  

4.2 RA8889的外围电路

电路比较简单，只需搭配晶振电路以及电容电阻即可；RA8889的外围电路摘要如下图： 
   

4.3 LCD液晶屏外围电路

本设计采用的是7寸280*1424长条形的屏，屏采用的是标准的40Pin接口，屏尺寸规格如下： 
  
具体电路接口示例：  

液晶屏的背光采用MP3202升压IC，背光亮度调节采用RA8889的PWM功能，可以实现256级亮度调节。 
整体来说，LCD液晶屏注射泵这部分的电路比较简单，开发起来可大大减少研发的时间。硬件部分先介绍到这里，预知软件部分，敬请期待下一篇：基于STM32F103 + RA8889 + 7寸屏的软件代码。 
注射泵的展示效果图以及视频效果。

5. 附录：注射泵显示部分产品图

秦天qintian0303 发表于 2024-9-25 08:54

这屏看着比7寸屏小不少啊，32驱动7寸屏有点拉不动啊

vv乐乐ai 发表于 2024-10-11 17:14

很好的产品，做的不错

vv乐乐ai 发表于 2024-10-11 17:15

秦天qintian0303 发表于 2024-9-25 08:54
这屏看着比7寸屏小不少啊，32驱动7寸屏有点拉不动啊

应该是加了TFT的控制芯片，简称GPU

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