远程文字图形显示器

hehung · 发表于2018-10-13 21:30

远程文字图形显示器 [复制链接]

本帖最后由 hehung 于 2018-10-14 12:04 编辑

经过对该开发板的一段时间的接触与学习，最终完成了这个项目的作品。使用该开发板进行开发的一个好处就是与stm32的相似度很高，上手很快，虽然以前没有使用过该开发板，但是通过官方的例程和以前的经验可以快速上手。
本次比赛我说做的题目是一个远程文字图形显示器。作开始报名的时候其实也不知道该做一个什么，手头有的传感器和一个外围设备都不多，只有一个esp8266模块，oled12864的显示模块，所以就想制作一个用到了oled和ESP8266的作品，如下图。开机界面时先显示EEworld的logo，再显示兆易创新的logo，最后显示我的logo，就开始联接服务器了。

一、作品简介：
该设计是利用GD32F350作为主控，OLED12864作为显示屏，ESP8266模块作为网络连接模块的显示器。系统启动之后会自动连接服务器（使用易语言写的服务器软件）。之后可以通过使用B2按键获取网络时间更新到单片机系统，校准当前的时间。在接收模式下可以接收来自服务器的图片和文字信息，单片机对传输的信息进行处理之后通过OLED屏显示出来。该设计可以作为一个任务器，从网络发送任务然后使用OLED显示出来，方便查看。可以作为一个电子便签，放在家里或者公司，发送今天应该完成的工作，给自己提醒。该设计还包括了闹钟，用户可以设定一个闹钟用于提醒自己，作用起床，任务提醒等都是可以的。

二、系统框图：

上面是系统框图，整个系统由以上部件组成。下面会详细的讲述每个组成模块的作用及功能。

三、模块组成及作用：
1、GD32F350
这个就不用多说了吧，都是用的这个处理器。
该设计中具体使用到了
   模拟IIC总线（OLED，SCL--PA5 ，SDA--PA6 ）
      LED（PB10）
      KEY（B2-PA0，B3-PB7）
      USART1（用于连接TTL-UART模块，发送数据到上位机，找BUG用，哈哈 TX- PA2，RX-PA3）
      USART2（用于给ESP8266通信使用，TX- PA9，RX-PA10）
      蜂鸣器（PC6）

      还用到了RTC内置时钟芯片，用于实时更新时间，但是经过我的实验，发现在断情况下时间是不会进行更新的，主要原因应该是没有电池供电的原因。

我在软件上使用的操作方式是分时操作，使用滴答定时器将时间分为2ms，10ms，50ms，500ms，10000ms，1s这些时长的任务，这样对应不同的任务给定不同的时间间隔处理，可以提高效率，较低出错的可能，同时方便管理。

2、ESP8266模块（wifi模块）
   本设计使用的是ESP8266的串口通信的功能。利用串口进行数据通信，通过AT指令达到通信的目的。废话不多说。直接上图。

使用的是ESP8266-01模块，使用方法不在多做解释了，前面已经说过了是用AT指令进行操作的。使用的几个指令分别如下：

      AT  --  测试通信是否正确。
      AT+CWJAP="wifi name","password"  --  连接路由器
      AT+CIPSTART="TCP","address",8080 --  连接服务器
      AT+CIPSEND=length --  发送指定长度的数据

3、蜂鸣器
蜂鸣器使用的是有源蜂鸣器，就是直接给高电平就会发出声音信号，需要一个三极管进行驱动，如果直接驱动的话一般都是驱动不起来的。

蜂鸣器主要的作用是作为闹钟报警使用。当设定的时间到了之后，蜂鸣器会报警，默认时长是1分钟，可以随时使用按键B3进行关闭。

4、按键
按键使用了GD32f350板载的两个按键，按键有两个按下模式（长按  [2s以上]  和短按）。
      短按一般用来进行特定项目的选择，长按用来确定用。
按键模块的使用在2ms的任务中进行调用的，实时监控按键的状态，因为在整个系统中会时刻的使用到按键。

5、LED
LED也是使用的板载的LED，主要运行在500ms的任务中，每500ms翻转一次，用于监控系统是否在正常的运行。

6、OLED
OLED是该设计中最重要的部分，用于进行各种信息的显示，显示图形，时间，联网状态，操作选项等。
其分为多个显示界面，下面将一一介绍：
开机界面：
      开机界面最开始会显示EEWorld的官方Logo，之后会显示兆易创新的Logo，最后显示我的Logo，如下图所示：

接下来即开始进行联网操作。联网也有几个阶段。AT指令发送，连接wifi，连接服务器，才会进入工作界面，联网界面都是一样的，只是下方的进度条会随着联网的进度更新。上方会显示时间，因为当前还处于联网状态，所以时间还是上一次的时间，这个时间在断电的情况下是不会更新的。
此时界面的黄色部分的最右边有一个黑色的圆形，这个就是wifi没有连接的标志，当连接上wifi之后会变成双圆形的填充图样

主界面显示：
在主界面中，最上方显示的是时间信息。下面还有三组可供选择的选项。分别是【获取时间，接收模式，闹钟】。通过短按B2（时间小于2s）可以切换模式选择。
当前选中项前面的菱形图形会变成全黑，不选中是是空心的。如下图：

获取时间：
当前选择项是获取时间的时候，通过长按按键B2（时间大于2s），进入获取时间的界面，在这个界面下，单片机会通过ESP8266给服务器发送一个获取时间的命令“GetTime”，服务器在收到信息之后会返回当前的时间信息给单片机，进行处理之后写入RTC时钟，使用RTC时钟芯片来进行时间的更新，这样更加的准确。
在获取时间的过程中，单片机会一直判断当前的状态，如果一直没有获取到时间，会自动重连服务器，再次尝试获取时间信息。在这个接界面下也可以通过短按和长按B2都可以退出。
当获取到正确的时间之后会自动退出这个界面，并更新时间。

接收模式：
该模式主要是用来接收图片信息的。在该模式下，单片机会使用一个较大的空间来存储服务器发送的图片信息，首先进入的时候
会显示接收模式，当有图片信息传输过来之后，接收完图像信息之后，单片机会进行处理，此时会显示图像处理中，最后处理之后会显示完整的图像。如下图，该模式下同样可以通过短按和长按B2退出。
下方第三方图是经过服务器传输过来的图像信息。图四是服务器传输的文字。

闹钟：
在此模式下，可以通过服务器发送定时时间，然后更新到单片机中，当到达定时的时间之后就会打开蜂鸣器报警，时长是1min，期间可用通过按键B3关闭蜂鸣器，在此模式下可以打开和关闭闹钟模式。通过短按和长按B2退出该模式。

7、服务器
服务器是使用易语言进行编写的。下面将对服务器操作进行解释：

主界面。这个界面包含了该服务器的所有操作，文字编辑发送，图片编辑发送，闹钟时间发送，查看单片机网络连接状态等。

文字编辑发送：
该功能主要字编辑文字与发送，文字的字体大小类型都是可以自行选择的。这部分没有什么好说的，直接上图。

图片选择发送操作：
可以选择一个bmp格式的矢量图形，发送到单片机显示，如下操作：

闹钟设置：
服务器提供了一个设置闹钟的操作，通过该操作可以设置定时闹钟

上面就是该设计的所有部分。

四、实物演示

下面就是整个系统的延时操作，请耐心看哦

1、主功能演示。
视频比较长，请耐心观看。
有一点不好的就是视频上传之后居然翻转了90°，很不爽，请大家包含

2、闹钟功能演示
上一个视频忘了演示闹钟功能，这个视频补充

四、总结

本次设计共花费了一些时间，国庆和这周都在做这个项目，从开发板的使用到上手完成这些功能，还是有不少的收获的，从配置串口，让串口通信，到连上ESP8266通信，制作服务器通信，OLED显示等都花费了很大一段时间，但是也有了很多的收获，懂得了一些调试方式。最后的图片显示过程花了很长的时间调试，最开始是服务器发送的图片信息，单片机处理之后总是出错，显示不正确，各种状况乱入，甚至都不显示，折腾了很久，使用了很多方式，直接在服务器上变成莫伊一位一位的打点显示验证正确性等。但好在最后都成功实现了，这之间的苦楚只有自己知道。但是当成功之后带来的喜悦也是很大的。
最后感谢eeworld和兆易创新提供的平台与开发板，期望你们越做越好。

最后来一张成品展示图：