工业显示屏作为现代工业生产的必需品,其在工业控制系统中占有重要地位。工业显示屏的程序设计流程是指在硬件、软件、人机交互等多个方面对显示屏的开发、测试和发布等过程的规范化处理。本文将从常见的开发流程步骤、工业显示屏驱动程序编写、工业显示屏界面设计、实现数据采集功能、通信协议等多方面详细介绍工业显示屏的程序设计流程。
一、常见的开发流程步骤
1.需求分析:明确用户需求,确定工业显示屏的功能需求和技术要求。
2.产品规格书编写:根据需求分析结果编写产品规格书,精细化产品设计,确保产品质量。
3.硬件设计:根据产品规格书设计硬件电路,包括系统电路、电源电路、接口电路等。
4.固件开发:根据硬件设计结果开发系统固件,包括显示、控制、通信等功能模块。
5.机械设计:设计外壳及机械结构,根据硬件部分调整机械设计并进行优化。
6.软件开发:依据产品规格书和固件开发程序进行不同软件模块开发,如PC端软件、安卓端软件、IOS端软件等。
7.系统测试:进行环境、终端设备、程序等多方面的测试,以确认系统整体工作正常。
8.上市发布:完成测试后将系统整体发布,加入市场,正式销售。
二、工业显示屏驱动程序编写
工业显示屏驱动程序的编写是整个系统最核心的部分。在开发这一部分程序之前,需要对显示器的底层结构和功能进行了解。在编写之前,必须有某种编译环境,例如KEIL等编译软件。接下来,我们将介绍工业显示屏驱动程序编写的基本步骤和流程。
1.编写引导程序
引导程序的功能是启动系统程序,包括初始化硬件接口,建立内存地址映射表,加载操作系统或者内核程序。
2.屏幕控制器初始化
在驱动程序的初始工作中,我们需要执行屏幕控制器的初始化。屏幕控制器是用来管理整个屏幕的硬件,我们需要编写一些底层的接口程序,来对这些硬件进行控制,例如背光、触屏等。
3.构造屏幕显示驱动程序
构造屏幕的显示驱动程序包含了多个底层函数,如产生映射地址、扫描控制码等。这些函数能够让我们管理屏幕,控制屏幕上各种显示内容。例如,我们可以实现文本显示、图片显示等。
4.输入设备和触摸屏
工业显示屏通常需要一个触摸屏控制器来添加用户交互的功能。我们需要编写一些底层的驱动程序函数,以处理按键事件、触摸屏事件等。
三、工业显示屏界面设计
在程序开发的过程中,界面设计是至关重要的一部分。界面设计能够影响整个系统的用户交互,而一个好的界面设计能够提高用户的体验和操作效率。
1.布局规则
工业显示屏的布局规则会直接影响整个用户界面的设计,因此需要制定出一些基准规则,例如页面的大小、排版、配色等。
2.界面元素设计
设计元素是指页面中的各个组件,如按钮、文本框、下拉菜单等。这些元素应该具有良好的可视性和易用性,以满足用户对信息采集和处理的需求。
3.交互体验设计
交互体验设计是为了使用户更加快捷有效地获取与输入数据。在设计当中需要充分考虑用户的使用场景,合理排版,简化操作流程,以达到良好的用户体验。
四、实现工业显示屏数据采集功能
1.使用传感器采集数据
工业显示屏可以通过各种传感器采集实时数据,包括温度、湿度、压力等。计量数据采集可以使您需要的数据更加准确、更加有效。
2.集成PLC机床数据采集
另一个常见的数据采集方式是集成PLC机床数据采集。工业显示屏通常与PLC控制器或机床一起使用,实时采集关键数据并与PLC通信。
五、工业显示屏通信协议有哪些常用的类型?如何选择合适的通信协议?
1.以太网协议
以太网协议是工业显示屏通常使用的标准通信协议。这种协议是典型的局域网通信协议,发送和接收数据包通常需要使用TCP/IP协议。
2.Modbus协议
Modbus是一种串行通信协议,可以让你在不同的设备之间通信。Modbus协议已成为工业自动化界面中的通用协议。
3.OPC协议
OPC协议是一个工业控制设备和过程连接服务器之间的通信基础协议。OPC作为标准化协议已经被广泛采用。
在选择适合自己的协议之前,您需要了解您的工业设备、制造行业需求、网络拓扑结构和数据交换等因素。例如,如果您的工业设备支持以太网协议,则可以将以太网协议用作您的通信协议。
结论:
在工业显示屏的程序设计流程中,需求分析、产品规格书编写、硬件设计、固件开发、机械设计、软件开发、系统测试以及上市发布是常见的开发流程步骤。编写驱动程序、进行界面设计、实现数据采集功能是在这一流程中必须要进行的程序设计。通信协议也是程序开发流程中的重要部分。如何选择合适的协议,也是在功能上实现全面和稳定性的一个重要环节。我们应该根据需求,选择最适合的协议来开发工业显示屏。
