ما هي عروض Nextion وكيفية العمل معها؟

لتنفيذ أي مشاريع ، سواء كان المنزل الذكي أو الأتمتة الصناعية أو جهازًا لإخراج أنظمة الكمبيوتر أو ساعة بسيطة ، ستحتاج إلى جهاز إخراج. هناك خيار بسيط يتمثل في مؤشرات LED السبعة. ولكن مثل هذا التنفيذ سيكون غير مريح للاستخدام.

لقد نشرنا بالفعل مقالة عن عروض لاردوينو و ميكروكنترولر أخرى، لكن لديهم أيضًا عيبًا - فهي مناسبة للبيانات النصية أو الرسومات الدنيا. لجعل النظام حديثًا ومريحًا ، تحتاج إلى استخدام شاشات LCD كاملة. في هذه المقالة ، سوف نتحدث عن عروض Nextion ، وما هي ، وكيف ، ولماذا يمكن استخدامها.

ما هو Nextion

تقوم الشركة المصنعة بوضع موضع Nextion touch كواجهة HMI - Human-machine ، والتي تبدو باللغة الروسية مثل "واجهة Human-machine." هذا هو اسم أي جهاز يتم بمساعدة التفاعلات بين الإنسان والآلة: مراقبة المعلمات ، والتحكم في المحركات ، وإدخال البيانات ، إلخ.

في الممارسة العملية ، ليست هذه مجرد شاشة عرض ، بل هي جهاز به متحكم ARM ذو 32 بت ، والذي "لا يمكنه" عرض البيانات فحسب ، بل وأيضاً كل شيء يجب أن يكون "المتحكم الدقيق" قادرًا عليه. يتضمن وجود متحكم قوي استخدام بعض المنافذ للاتصال به - على لوحات سلسلة Enchanced هناك GPIO مع 8 دبابيس ، نصفهم (من 4 إلى 7) دعم PWM.

هناك واجهة برمجة تطبيقات لإنشاء برنامج Nextion (على الرغم من أن ITEAD يطلق عليها IDE ، لا يوجد فرق كبير في التقريب الأول). بعبارات بسيطة ، تحصل على ضربة جزئية ، ولكن هذا صحيح: بالنسبة لهذه العروض ، يوجد برنامج لإنشاء برامج بدون معرفة برمجية.

يمكن إقران الأجهزة مع منصات التطوير الشائعة اردوينو، Raspberry Pi ، Raspberry Pi A + ، B + ، وكذلك Raspberry Pi 2/3 ، لم يتم الإعلان عن دعم Rpi Zero ، ولكن على الأرجح من الممكن ترتيب التفاعل من خلال واجهة تسلسلية.

تم تصميمها وتصنيعها بواسطة ITEAD ، وهي معروفة بمنتج آخر - مرحلات SonOff Wi-Fi للمنزل الذكي، وهو في الطلب والنجاح على حد سواء بين المواطن العادي ، وبين المتحمسين.

يقع ITEAD studio في Shenzhen في الصين. وفقًا للمعلومات الواردة من الموقع الرسمي ، فإن أيديولوجية الشركة تتمثل في تزويد الناس بالوسائل اللازمة للتطوير والبناء من أجل "جعل الابتكار أسهل".

في الفيديو التالي ، أوضح المؤلف بوضوح ميزة Nextion على الدروع المزودة بشاشات لعرض Arduino:

ما هي النماذج ومواصفاتها

تنقسم مجموعة شاشات Nextion إلى مجموعتين:

• الأساسية - النماذج الأساسية والبسيطة ؛

• المحسن نماذج متقدمة مع بعض الإضافات.

يلخص الجدول أدناه نماذج BASIC الحالية.

يلخص الجدول أدناه نماذج ENHANCED الحالية.

كما ترون ، كل الطُرز لها شاشة بألوان 65 كيلو ، يوجد على متنها بنية أساسية ARM 7 ، مع ذاكرة فلاش وذاكرة RAM.

الاختلافات الرئيسية بين Basic و Enhanced هي أن الأخيرة لها:

• RTC - ساعة الوقت الفعلي (شريحة ساعة الوقت الفعلي) ؛

• EEPROM - ذاكرة غير متقلبة ؛

• وتشتمل التشكيلة على شاشة واحدة مزودة بمستشعر سعوي.

• كمية كبيرة من فلاش ، وذاكرة الوصول العشوائي ؛

• هناك 8 دبابيس GPIO.

• متحكم مع ارتفاع وتيرة التشغيل.

تنعكس الاختلافات في الفيديو الرسمي باللغة الإنجليزية:

جهاز

النظر في الجهاز من كل نموذج لا طائل منه ، هناك "أوراق البيانات" لهذا الغرض ، ولكن من أجل الوضوح ، سوف نقوم بتحليل ملء Nextion باستخدام مثال نموذج المحسّن NX4832K035.

 

دعنا نحلل عناصر اللوحة:

• GD32F103 هو قلب اللوحة ، متحكم ARM CORTEX-M3 هو تناظرية مع نفس وسم SMT32 ، وهو ST32F103.

• PCF8563 عبارة عن شريحة ساعة في الوقت الفعلي من NXP. في الزاوية العلوية اليمنى ، ترى فتحة البطارية CR1220 ، والتي يتم تشغيلها منها في حالة عدم وجود مصدر خارجي.

• AT24C08BN عبارة عن شريحة ذاكرة EEPROM غير قابلة للتقلب كهربائيًا بسعة 1024 كيلو بايت. آخر موقعين "التواصل" مع متحكم عبر I2C.

• LR6209 هو وحدة تحكم خطية ذات انخفاض منخفض (LDO) ، ومعلماتها هي 3.3V و 250mA ، ويمكن استخدام محولات نبض في نماذج العرض الأخرى.

• W25Q256FV - ذاكرة فلاش 32 ميجابايت من Winbond.

• XPT2046 - شاشة تحكم تعمل باللمس.

• هناك حاجة إلى فتحة بطاقة SD للبرامج الثابتة (تحميل الملفات بامتداد * .TFT إلى جذر البطاقة). يجب أن تكون البطاقة مهيأة بـ fat32 ، ولا يزيد حجمها عن 32 جيجا بايت. يجب أن يكون هناك ملف واحد فقط مع البرامج الثابتة على البطاقة.

• موصل GPIO لحلقة مع خطوة من 1 مم ، أمشاط 2.54 مم.

يتم توصيل بطاقة التوسيع بموصل GPIO باستخدام كبل (مرفق ، ولكن تحديد عند الطلب ، في حالة تغيير الحزمة). تحتوي لوحة التوسيع على أزرار وباعث بيزو (ما يسمى بالجرس) ومصباح LED.

 

 

للتواصل مع البيئة ، تستخدم طرز BASIC منفذًا تسلسليًا ، بينما تستطيع الطرز التي تستخدم GPIO التواصل مباشرة من خلالها. مما يجعل من الممكن استخدام الجهاز بشكل مستقل ، دون وحدات إضافية. يوضح الشكل أدناه تعيين عناصر الشاشة دون GPIO ، في الواقع كل شيء هو نفسه.

مخططات ، اتصال ، اتصال

لتوصيل الطاقة بشاشة Nextion ، يوجد محول خاص لـ micro USB.

باستخدامه ، يمكنك توفير الطاقة للوحدة النمطية ، على سبيل المثال ، لتشغيل وضع العرض التوضيحي أو الاتصال من مصدر طاقة منفصل ، مستقل عن الجهاز المتصل عبر المنفذ التسلسلي.

هناك أربعة موصلات ذات دبابيس على لوحة الشاشة ، ويخرج 4 أسلاك من القابس لتوصيلها:

• الأحمر - "+" السلطة ؛

• Blue - TX (إخراج واجهة تسلسلية) ؛

• الأصفر - RX (إدخال واجهة تسلسلية) ؛

• أسود - GND الملقب "-" السلطة.

يتصل المنفذ التسلسلي بجهاز كمبيوتر ووحدات تحكم دقيقة وأشياء أخرى ، كالعادة - rx إلى tx و tx إلى rx. يوجد أدناه مثال على مخطط اتصال العرض إلى التوت بي من خلال المنفذ التسلسلي.

الاتصال اردوينو لا يختلف.

للاتصال بجهاز كمبيوتر أو عرض البرامج الثابتة ، يمكنك استخدام محول USB-UART ، مثل الموضح أدناه. لاحظ أنه يمكنك أيضًا استخدام بطاقات ARDUINO ليس للغرض المقصود منها ، ولكن كمحول USB-UART ، لتوصيل الأجهزة المختلفة بجهاز الكمبيوتر والبرامج الثابتة الخاصة بهم.

محرر Nextion

كما ذكرنا سابقًا ، هناك برنامج خاص للعمل مع شاشات العرض - محرر Nextion. يمكنك تنزيله من الموقع الرسمي.

بعد التثبيت والإدراج ، سترى ما يلي:

لبدء العمل ، تحتاج إلى النقر فوق الزر "جديد" ، والإشارة إلى مكان حفظ المستند الجديد وتحديد طراز العرض.

في الشكل ، تشير الأرقام إلى:

1. منطقة الأداة (نص ، أرقام ، أزرار ، حقول الإدخال ، منزلقات ، إلخ).

2. المنطقة التي يتم فيها عرض الخطوط والصور التي تم تنزيلها.

3. نافذة لإخراج نتائج التجميع.

4. نافذة لعرض رمز العناصر والأحداث (كما هو موضح في الشكل أدناه على مثال شريط التمرير).

5. عرض سمات العناصر.

6. قائمة الصفحات (الصفحة عبارة عن مجموعة من العناصر التي تظهر على الشاشة.)

7. شاشة عرض المنطقة.

8. بدء تجميع التعليمات البرمجية.

9. تحميل لعرض UART

للعثور على ملف للبرنامج الثابت باستخدام بطاقة micro SD ، تحتاج إلى النقر فوق مجلد إنشاء ملف مفتوح ، وسيتم فتح مجلد معهم. انتبه إلى العنوان. سيتم تسمية ملف .TFT بنفس طريقة ملف مشروع HMI.

يتمتع البرنامج بالقدرة على المحاكاة للتحقق من تشغيل المشروع ، مع دعم توصيل وحدة تحكم خارجية تعمل بها. أي أن التصميم والواجهة مع وحدات التحكم الخارجية ، لا تحتاج حتى إلى شراء شاشة عرض - يمكنك تجربة ما إذا كان هذا الجهاز مناسبًا لمهامك مجانًا.

أمثلة الاستخدام

النظر في مجموعة صغيرة من المشاريع التي يكون هذا العرض مفيد! مثال ممتاز للاستخدام سيكون التشغيل الآلي للمنزل الذكي مع درجة الحرارة والرطوبة وأجهزة استشعار التسرب والمرحلات التنفيذية. هنا عرض Nextion يعمل مع اردوينو.

ساعة بسيطة مع التنبيه:

مشروع محطة الطقس التي تعمل عبر Wi-fi باستخدام ESP32:

الهاتف المحمول من العرض واردوينو:

بسيطة إلى معقدة NEXTION عرض التدريب

ما مجموعه 76 درسًا بمجموع 25 ساعة. تغطي الدورة مجموعة كبيرة من المشكلات: توصيل الشاشة ، وامض ، وإنشاء المشروعات ، وإعداد أوضاع التشغيل ، وتصميم الرسوم البيانية للمشاريع ، وإدارة الأجهزة الخارجية مباشرة من الشاشة أو استخدام متحكم إضافي.

يتم التركيز بشكل خاص في الدورة على دراسة أوضاع التشغيل ، وأوامر تسجيل البرامج النصية وإنشاء تصميم جرافيك للمشاريع. ميزة الدورة هي تحليل مفصل للغاية لجميع ميزات شاشات Nextion. وبطبيعة الحال ستكون مثيرة للاهتمام خاصة لمحبي اردوينو.

استنتاج

كما ترون ، ليست شاشات Nextion مجرد جهاز إخراج ، ولكنها جهاز وظيفي كامل. عند التواصل مع أي متحكم باستخدام المنفذ التسلسلي ، من الممكن تنفيذ مشاريع لكل من تطبيقات الهواة والتطبيقات الصناعية بالكامل. التكلفة العالية نسبيًا في المرهم هي تكلفة أقل - من أرخص إصدار من خط BASIC - 16.4 دولارًا ، وأغلى سعر من 88 إلى 108 دولارات. على الرغم من أنه بناءً على ما يمكن مقارنته ، إلا أن لوحات المشغلين من الشركات المصنعة للمعدات الصناعية هي من حيث الحجم وأكثر تكلفة إلى حد ما.