Hvad er Nextion-skærme, og hvordan man arbejder med dem?

Til implementering af projekter, hvad enten det drejer sig om et smart hjem, industriel automatisering, en enhed til output af computersystemer eller et enkelt ur, har du brug for en outputenhed. En enkel mulighed er syv-segment LED-indikatorer. Men en sådan implementering ville være ubelejligt at bruge.

Vi har allerede offentliggjort artikel om skærme til arduino og andre mikrokontrollere, men de har også en ulempe - de er velegnet til tekstdata eller minimal grafik. For at gøre systemet moderne og praktisk skal du bruge fulde LCD-skærme. I denne artikel vil vi tale om Nextions skærme, hvad det er, hvordan og hvorfor de kan bruges.

Hvad er Nextion

Producenten placerer Nextion touch-skærme som HMI - Human-machine interface, der på russisk lyder som en "Human-machine interface." Dette er navnet på enhver enhed ved hjælp af hvilken interaktion mellem mennesker og maskiner finder sted: parameterovervågning, kontrol af aktuatorer, indtastning af data osv.

I praksis er dette ikke kun et display, men en enhed med en 32-bit ARM-mikrocontroller ombord, der "kan" ikke kun vise data, men også alt, hvad mikrokontrolleren skal "kunne". Tilstedeværelsen af ​​en stærk mikrokontroller involverer brugen af ​​en eller anden port til at forbinde til den - på tavlerne i Enchanced-serien er der en GPIO med 8 stifter, med halvdelen af ​​dem (fra 4 til 7) support PWM.

Der er en API til at oprette Nextion-software (selvom ITEAD kalder det en IDE, er der ikke meget forskel i den første tilnærmelse). Enkelt set får du et ordspill, men det er sandt: for disse skærme er der et program til at oprette programmer uden programmeringsviden.

Enheder kan parres med populære udviklingsplatforme Arduino, Raspberry Pi, Raspberry Pi A +, B + samt Raspberry Pi 2/3, understøttelse af Rpi Zero er ikke blevet annonceret, men det er sandsynligvis muligt at arrangere interaktion gennem en seriel grænseflade.

De er designet og produceret af ITEAD, det er kendt for et andet produkt - SonOff Wi-Fi-relæer til Smart Home, der er efterspurgt og succes både blandt lægmanden og blandt entusiaster.

ITEAD studio er placeret i Shenzhen i Kina. Ifølge oplysninger fra det officielle websted består virksomhedens ideologi i at give folk midlerne til at udvikle og konstruere for at ”gøre innovation lettere”.

I den følgende video forklarede forfatteren klart fordelen ved Nextion frem for skjolde med skærme til Arduino:

Hvad er modellerne og deres specifikationer

Området med Nextion-skærme er opdelt i to grupper:

• Grundlæggende - grundlæggende og enkle modeller;

• Forbedrede er avancerede modeller med nogle tilføjelser.

Tabellen nedenfor opsummerer de aktuelle BASIC-modeller.

Tabellen nedenfor opsummerer de nuværende FORHÆNGEDE modeller.

Som du kan se, har alle modeller et display med 65k farver, ombord er der en kerne med ARM 7-arkitektur, med FLASH, RAM-hukommelse.

De vigtigste forskelle mellem Basic og Enhanced er, at sidstnævnte har ombord:

• RTC - Realtidsur (realtidsurchip);

• EEPROM - ikke-flygtig hukommelse;

• Opstillingen har 1 skærm med en kapacitiv sensor;

• En stor mængde FLASH- og RAM-hukommelse;

• Der er 8 GPIO-stifter;

• Mikrocontroller med en højere driftsfrekvens.

Forskellene afspejles i den officielle engelske video:

enhed

I betragtning af, at enheden til hver model er meningsløs, er der "datablad" til dette, men for klarheds skyld vil vi analysere Nextion-udfyldningen ved hjælp af eksemplet med den forbedrede model NX4832K035.

 

Lad os analysere brættets elementer:

• GD32F103 er hjertet af brættet, ARM CORTEX-M3 mikrokontroller er en analog med den samme SMT32-mærkning, nemlig ST32F103.

• PCF8563 er en realtidsurchip fra NXP. I øverste højre hjørne ser du CR1220 batterispalte, hvorfra de er drevet, i fravær af en ekstern kilde.

• AT24C08BN er en 1024 kb elektrisk sletbar ikke-flygtig EEPROM hukommelseschip. De sidste to positioner "kommunikerer" med mikrokontrolleren via I2C.

• LR6209 er en lineær controller med lavt fald (LDO), dens parametre er 3,3V og 250mA, andre skærmmodeller kan bruge impulsomformere.

• W25Q256FV - 32 MB flashhukommelse fra Winbond.

• XPT2046 - touch screen controller.

• SD-kortpladsen er nødvendig til firmware (upload filer med * .TFT-udvidelse til roden af ​​kortet). Kortet skal formateres i fat32, højst være 32 Gb. Der skal kun være en fil med firmware på kortet.

• GPIO-stik til en løkke med et trin på 1 mm, kæmmer 2,54 mm.

Et udvidelseskort er tilsluttet GPIO-stikket ved hjælp af et kabel (medfølger, men angiv, når du bestiller, i tilfælde af at pakken ændres). Udvidelseskortet har knapper, en piezo-emitter (den såkaldte summer) og en LED.

 

 

For at kommunikere med miljøet bruger BASIC-modeller en seriel port, mens modeller med GPIO kan kommunikere direkte gennem den. Hvilket gør det muligt at bruge enheden uafhængigt uden yderligere moduler. Figuren herunder viser betegnelsen på displayelementer uden en GPIO, faktisk er alt lignende.

Ordninger, forbindelse, kommunikation

For at forbinde strøm til Nextion-skærmen er der en speciel adapter til micro USB.

Med det kan du forsyne modulet med strøm, for eksempel at køre demotilstand eller oprette forbindelse fra en separat strømkilde, uafhængigt af enheden, der er tilsluttet via serielporten.

Der er fire-pin-stik på displaykortet, og 4 ledninger kommer ud af stikket for at oprette forbindelse til det:

• Rød - "+" magt;

• Blå - TX (Seriel interfaceudgang);

• Gul - RX (indgang til seriel grænseflade);

• Sort - GND alias “-” strøm.

Den serielle port opretter forbindelse til en computer, mikrokontrollere og andre ting, som sædvanligt - rx til tx, og tx til rx. Nedenfor er et eksempel på et displayforbindelsesdiagram til Raspberry Pi gennem den serielle port.

At oprette forbindelse til Arduino er ikke anderledes.

For at kommunikere med en computer eller displayfirma kan du bruge en USB-UART-adapter, som den der vises nedenfor. Bemærk, at du også kan bruge ARDUINO-kort ikke til det tilsigtede formål, men som en USB-UART-konverter til at forbinde forskellige enheder til en computer og deres firmware.

Nextions redaktør

Som allerede nævnt er der speciel software til arbejde med skærme - Nextion Editor. Du kan downloade det fra det officielle websted.

Efter installation og inkludering ser du følgende:

For at begynde at arbejde skal du klikke på knappen "ny", angive, hvor det nye dokument skal gemmes, og vælg en visningsmodel.

I figuren viser tallene:

1. Værktøjsområde (tekst, tal, knapper, indtastningsfelter, skyder osv.).

2. Det område, hvor de downloadede skrifttyper og billeder vises.

3. Vinduet til output af samlingsresultater.

4. Vindue til visning af koden for elementer og begivenheder (vist i figuren nedenfor på eksemplet med en skyder).

5. Visning af elementernes attributter.

6. Liste over sider (en side er en gruppe af elementer, der vises på displayet.)

7. Skærmvisning.

8. Start af kompilering af kode.

9. Download til UART-skærm

For at finde en fil til firmware ved hjælp af et micro SD-kort skal du klikke på File-open build-mappe, en mappe med dem åbnes. Vær opmærksom på adressen. .TFT-filen vil blive navngivet på samme måde som HMI-projektfilen.

Programmet har muligheden for at simulere for at verificere driften af ​​projektet med støtte til tilslutning af en ekstern controller, som det vil arbejde med. Det vil sige, at for at designe og interface med eksterne controllere, behøver du ikke engang at købe en skærm - du kan prøve gratis, om denne enhed er egnet til dine opgaver.

Eksempler på anvendelse

Overvej et lille udvalg af projekter, hvor dette display er nyttigt! Et fremragende eksempel på brug vil være automatisering til et smart hjem med temperatur, fugtighed, lækagesensorer og udøvende relæer. Her fungerer Nextion-displayet med Arduino.

Enkelt ur med alarm:

Et projekt med en vejrstation, der fungerer via Wi-fi ved hjælp af ESP32:

Mobiltelefon fra display og Arduino:

Enkel til kompleks NEXTION skærmtræning

I alt 76 lektioner med en samlet varighed på 25 timer. Kurset dækker en meget bred vifte af problemer: tilslutning af displayet, blinking, oprettelse af projekter, opsætning af driftsformer, grafisk design af projekter og styring af eksterne enheder direkte fra skærmen eller ved hjælp af en hjælpemikrocontroller.

Der lægges særlig vægt på studiet af driftsformer, kommandoer til optagelse af scripts og oprettelse af grafisk designprojekter. Fordelen med kurset er en meget detaljeret analyse af alle funktioner i Nextion-skærme. Kursen vil være specielt interessant for fans af Arduino.

konklusion

Som du kan se, er Nextion-skærme ikke kun en outputenhed, men en komplet funktionel enhed. Når du kobler til en hvilken som helst mikrokontroller, der bruger den serielle port, er det muligt at implementere projekter af både amatør og helt industrielle applikationer. En flue i salven er deres relativt høje omkostninger - den billigste version af BASIC-linjen koster $ 16,4, og den dyreste FORSTYRET $ 88-108. Selvom betjeningspaneler fra fabrikanter af industrielt udstyr alt efter hvad man skal sammenligne er en størrelsesorden og noget dyrere.