原创物联网系统中显示屏的主要成员_串口屏详解

 2024-10-8 11:53  143 1 1 分类: 物联网

物联网系统中为什么要使用串口屏

物联网系统中使用串口屏的原因主要有以下几点：

数据传输与显示

基础数据传输：串口屏通过串口通信协议（如RS-232、RS-485、UART、SPI等）与物联网系统中的其他设备（如PLC、变频器、温控仪表、数据采集模块等）进行数据传输。这种通信方式简单且高效，适用于多种物联网应用场景。
数据可视化：串口屏能够将接收到的数据以图形、文字等形式直观地显示在屏幕上，方便用户实时了解系统状态和设备运行情况。

硬件兼容性与普遍性

广泛兼容性：几乎所有的微控制器和处理器都带有至少一个串口接口，这使得串口屏能够轻松接入各种物联网设备，实现跨品牌和型号的连接。
标准化接口：串口通信协议具有标准化特点，不同设备之间可以通过统一的接口进行通信，降低了系统集成难度和成本。

低成本与易维护

成本效益：相对于其他通信方式（如USB、以太网等），串口通信组件的成本更低廉，使得串口屏在物联网系统中具有更高的性价比。
易于调试与维护：大多数开发平台都提供了串口调试工具，使得开发者能够方便地发送指令、接收反馈，并监控传输过程中的数据。这大大降低了物联网系统的调试和维护难度。

稳定性与可靠性

稳定性：串口通信协议简单且稳定，适用于多种恶劣环境（如高温、高湿、电磁干扰等）下的数据传输。这使得串口屏在物联网系统中能够保持稳定的运行状态。
可靠性：串口通信允许低速但可靠的数据传输，适用于距离较远且不需要高速数据传输的场合。在物联网系统中，这种可靠性对于确保数据传输的准确性和完整性至关重要。

应用广泛性

多样化应用场景：串口屏广泛应用于工业自动化、智能家电、交通轨道、数据机房、充电桩、电力医疗、国防安全、共享设备等各个显示领域。在这些场景中，串口屏以其独特的优势发挥着重要作用。

综上所述，物联网系统中使用串口屏的原因主要包括数据传输与显示、硬件兼容性与普遍性、低成本与易维护、稳定性与可靠性以及应用广泛性等方面。这些因素共同使得串口屏成为物联网系统中不可或缺的重要组成部分。

本文会再为大家详解显示屏家族中的一员——串口屏。

串口屏定义

串口屏，顾名思义，就是使用串口通讯控制的液晶屏。它是一套由单片机或PLC带控制器的显示方案，显示方案中的通讯部分主要通过串口通讯实现，如UART串口或SPI串口等。串口屏由显示驱动板、外壳、LCD液晶显示屏三部分构成，能够接收用户单片机串口发送过来的指令，并完成在LCD上绘图的所有操作。

串口屏原理

串口屏的工作原理是通过串口协议（如RS-232、RS-485、UART等）将数据传输到屏幕控制芯片，控制芯片解析数据后将其显示在屏幕上。数据传输分为发送和接收两个过程：发送数据是将要显示的数据按照串口协议的格式编码后发送；接收数据则是从屏幕控制芯片接收状态信息或操作结果。控制芯片负责解码接收到的数据，并根据数据类型（如命令、图像数据、文字等）进行相应的处理，如显示图像、更新屏幕内容等。

其实可以简单粗暴地理解为：屏+串口，其方便用户进行目标产品的二次开发，其价值在于串口屏厂家为用户封装了所有显示的底层功能，抽象出一系列通用的UI控件和对应的事件编程逻辑，可以缩短用户产品的开发周期；而市面上的屏（这里只讨论：点阵屏-可以理解为裸屏）是不带软件的，需要目标用户完成从硬件接线（裸屏的接口一般有：2线的UART ,IIC、3线的SPI接口等）到软件协议的对接（UART, IIC协议、SPI协议）、底层驱动（涉及到显示屏的驱动IC主要有：灌屏幕的出厂初始化代码、写寄存器、定窗口、描点、画线等）编写以及UI界面功能实现等一系列的操作，这种如果不熟悉裸屏的人，开发起来是有难度的。

串口屏分类

串口屏根据其功能和特点的不同，除了LCD屏外，可以分为多种类型，如：

文本串口屏：只能显示简单的文本信息，适用于显示系统状态、温度等简单需求。
图形串口屏：具有图形显示能力，能够显示图像、图标和复杂的界面，适用于工控系统、仪器仪表等需要丰富内容显示的应用。
触摸屏串口屏：结合了图形显示能力和触摸功能，可以通过触摸屏幕实现用户的交互操作，如菜单选择、参数设置等。
彩屏串口屏：具有彩色显示能力，可以显示丰富的颜色和图像，适用于需要高质量图像显示的应用，如游戏机、广告机等。
OLED串口屏：采用有机发光二极管技术，具有高对比度、快速响应和广视角等特点，适用于小型设备。
TFT串口屏：采用薄膜晶体管技术，具有高分辨率、色彩鲜艳和广视角等特点，适用于对显示效果要求较高的应用。

目前市场上LCD液晶屏的接口方式有串口屏与并口屏，就目前的市场而言串口屏更具有市场优势。下面由液晶屏厂家为您分析：

接口引脚：串口屏只需要2根线连接通讯，而并口屏则需要多根线才可以完成连接
程序不同：目前市面上大多的串口屏都是智能型的，使用简单方便，而并口屏的使用就复杂了很多，相对串口屏的使用程序上比并口屏少了90%以上，甚至很多的串口屏都不需要安装MCU单片机就可以直接控制了
界面对比：串口屏有专门的界面软件，直接下载进去就可以。

串口屏的编程方法

一般通过但不限于用PC机上位机进行UI组件（txt组件、btn组件、prog组件、point组件等）的简单编辑和鼠标的拖拽，素材导入(比方：公司开机logo、背景图片、状态变化图标等）同时通过编辑事件逻辑（页面跳转jump逻辑、定时切换timerevent、按钮状态变化touch_event等）和交互机制（MCU与串口屏通讯协议）能够快速的实现一个用裸屏较难实现的UI界面功能。

串口屏选型参数

在选择串口屏时，需要考虑以下参数：

外型尺寸：选择符合项目设计需求的外型尺寸，常规尺寸范围从0.96寸到15.6寸，最大可达到32寸。
显示分辨率：根据实际应用场合选择适当的分辨率，如工业控制场合可选择低分辨率，商业或家庭场景则需更高分辨率。
亮度等级和视角：考虑使用环境对亮度和视角的需求，以确保信息的可读取性。
交互方式：确定是否需要触摸屏或其他交互方式（如外置编码器、键盘、鼠标等）。
通信接口：选择合适的通信接口，如RS-232、RS-485、UART等。
功能模块：根据需要选择是否需要扩展模块，如Wi-Fi、蓝牙、扬声器、RTC模块等。

串口屏使用注意事项

在使用串口屏时，需要注意以下事项：

电源稳定：确保串口屏的电源供应稳定，避免电压波动对设备造成损害。
避免静电：在操作过程中注意避免静电对串口屏的影响，可使用防静电手环等工具。
数据传输规范：按照串口协议规范发送数据，确保数据的正确性和完整性。
存储介质管理：如使用SD卡等存储介质，需按照规范进行插拔和管理，避免数据丢失或设备损坏。
定期检查：定期检查串口屏的运行状态，如显示效果、触摸灵敏度等，以确保其正常工作。

串口屏的优缺点

串口屏的优点：

硬件接线简单（通过UART串口能与各种MCU进行通讯协议的对接），同时集成了UI设计的元素于一个厂家配套出售的闭源开发环境中供用户使用，按照厂家的文档一般通过简单的PC上位机操作就能够轻松的完成屏幕界面的设计。

串口屏的缺点：

我认为串口屏的缺点就是总体售价会比裸屏高，对于成本敏感的用户，会有一定的压力。但目前市面有一些厂家已经开发出了一些入门级或者是紧凑型的产品，售价已经很接近裸屏了，能够在满足客户基本显示需求的基础上，大大的降低成本。

串口屏应用场景

串口屏广泛应用于各个领域，包括但不限于：

工业控制：作为人机界面，用于监控和控制工业设备，提升生产效率和质量。
智能家居：作为控制中心，实现对家庭设备的智能化管理和控制。
医疗设备：用于显示患者监测数据、医疗影像等信息，辅助医护人员进行诊断和治疗。
交通领域：用于显示交通信息、引导乘客出行，提升交通运输效率。
智能零售：用于商品展示、广告播放等，提升购物体验和销售效果。

串口屏厂商

串口屏的厂商众多，具体选择哪家厂商的产品需根据实际需求、预算、技术支持等多方面因素综合考虑。一些知名的串口屏厂商在产品质量、技术研发、售后服务等方面有着良好的口碑和实力，如迪文科技、帝晶光电等。建议在选择时进行市场调研和比较，选择最适合自己需求的产品。

供应商A:陶晶驰

1、产品能力

（1）选型手册

（2）主推型号1以及对应的产品详情介绍

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