Wat zijn Nextion-displays en hoe ermee te werken?

Voor de uitvoering van projecten, of het nu gaat om een ​​smart home, industriële automatisering, een apparaat voor het uitvoeren van computersystemen of een eenvoudige klok, hebt u een uitvoerapparaat nodig. Een eenvoudige optie zijn zeven-segment LED-indicatoren. Maar een dergelijke implementatie zou onhandig zijn om te gebruiken.

We hebben al gepubliceerd artikel over displays voor arduino en andere microcontrollers, maar ze hebben ook een nadeel - ze zijn geschikt voor tekstgegevens of minimale afbeeldingen. Om het systeem modern en handig te maken, moet u volwaardige LCD-schermen gebruiken. In dit artikel zullen we het hebben over Nextion-displays, wat het is, hoe en waarom ze kunnen worden gebruikt.

Wat is Nextion

De fabrikant positioneert de Nextion-aanraakschermen als HMI - Mens-machine-interface, wat in het Russisch klinkt als een "Mens-machine-interface." Dit is de naam van elk apparaat met behulp waarvan mens-machine-interacties plaatsvinden: parameterbewaking, aansturing van actuatoren, gegevensinvoer, enz.

In de praktijk is dit niet alleen een display, maar een apparaat met een 32-bits ARM-microcontroller aan boord, die niet alleen gegevens kan "weergeven", maar ook alles wat de microcontroller zou moeten kunnen. De aanwezigheid van een krachtige microcontroller vereist het gebruik van een poort om er verbinding mee te maken - op de boards van de Enchanced-serie is er een GPIO met 8 pinnen, waarvan de helft (van 4 tot 7) ondersteuning van PWM.

Er is een API voor het maken van Nextion-software (hoewel ITEAD het een IDE noemt, is er niet veel verschil in de eerste benadering). Simpel gezegd, je krijgt een woordspeling, maar het is waar: voor deze schermen is er een programma voor het maken van programma's zonder programmeerkennis.

Apparaten kunnen worden gekoppeld aan populaire ontwikkelingsplatforms Arduino, Raspberry Pi, Raspberry Pi A +, B + en Raspberry Pi 2/3, is ondersteuning voor Rpi Zero niet aangekondigd, maar het is zeer waarschijnlijk dat de interactie via een seriële interface kan worden georganiseerd.

Ze zijn ontworpen en vervaardigd door ITEAD, het staat bekend om een ​​ander product - SonOff wifi-relais voor Smart Home, die zowel bij de leek als bij enthousiastelingen veel gevraagd en succesvol is.

ITEAD studio is gevestigd in Shenzhen in China. Volgens informatie van de officiële website bestaat de ideologie van het bedrijf erin mensen de middelen te geven om zich te ontwikkelen en te construeren om "innovatie gemakkelijker te maken".

In de volgende video legde de auteur duidelijk het voordeel van Nextion uit ten opzichte van schilden met displays voor Arduino:

Wat zijn de modellen en hun specificaties

Het bereik van Nextion-displays is verdeeld in twee groepen:

• Basic - eenvoudige en eenvoudige modellen;

• Verbeterd zijn geavanceerde modellen met enkele toevoegingen.

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de huidige BASIC-modellen.

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de huidige VERBETERDE modellen.

Zoals u kunt zien, hebben alle modellen een display met 65k kleuren, aan boord is er een kern met ARM 7-architectuur, met FLASH, RAM-geheugen.

De belangrijkste verschillen tussen Basic en Enhanced zijn dat deze laatste aan boord hebben:

• RTC - Real-Time klok (real-time klokchip);

• EEPROM - niet-vluchtig geheugen;

• De opstelling heeft 1 display met een capacitieve sensor;

• Een grote hoeveelheid FLASH en RAM-geheugen;

• Er zijn 8 GPIO-pinnen;

• Microcontroller met een hogere werkfrequentie.

De verschillen worden weerspiegeld in de officiële Engelse video:

inrichting

Aangezien het apparaat van elk model zinloos is, zijn hier "datasheets" voor, maar voor de duidelijkheid zullen we de Nextion-vulling analyseren met behulp van het voorbeeld van het Enhanced-model NX4832K035.

 

Laten we de elementen van het bord analyseren:

• GD32F103 is het hart van het bord, de ARM CORTEX-M3 microcontroller is een analoog met dezelfde SMT32-markering, namelijk ST32F103.

• PCF8563 is een real-time klokchip van NXP. In de rechterbovenhoek ziet u de CR1220-batterijsleuf, van waaruit ze worden gevoed in afwezigheid van een externe bron.

• AT24C08BN is een elektrisch wisbare niet-vluchtige EEPROM-geheugenchip van 1024 kb. De laatste twee posities "communiceren" met de microcontroller via I2C.

• LR6209 is een lineaire controller met low drop (LDO), de parameters zijn 3,3 V en 250 mA, andere weergavemodellen kunnen pulsomzetters gebruiken.

• W25Q256FV - 32 MB flashgeheugen van Winbond.

• XPT2046 - touchscreen-controller.

• De SD-kaartsleuf is nodig voor firmware (upload bestanden met * .TFT extensie naar de root van de kaart). De kaart moet zijn geformatteerd in fat32 en mag niet groter zijn dan 32 Gb. Er zou slechts 1 bestand met firmware op de kaart moeten staan.

• GPIO-connector voor een lus met een stap van 1 mm, kammen 2,54 mm.

Een uitbreidingskaart is verbonden met de GPIO-connector met behulp van een kabel (meegeleverd, maar specificeer bij het bestellen, in het geval dat het pakket wordt gewijzigd). Het uitbreidingsbord heeft knoppen, een piëzo-emitter (de zogenaamde zoemer) en een LED.

 

 

Om met de omgeving te communiceren, gebruiken BASIC-modellen een seriële poort, terwijl modellen met GPIO er rechtstreeks via kunnen communiceren. Dat maakt het mogelijk om het apparaat onafhankelijk te gebruiken, zonder extra modules. De onderstaande afbeelding toont de aanduiding van weergave-elementen zonder een GPIO, in feite is alles vergelijkbaar.

Regelingen, verbinding, communicatie

Om het Nextion-display van stroom te voorzien, is er een speciale adapter voor micro-USB.

Hiermee kunt u de module van stroom voorzien, bijvoorbeeld om de demo-modus uit te voeren of verbinding te maken vanaf een afzonderlijke voedingsbron, onafhankelijk van het apparaat dat via de seriële poort is aangesloten.

Er zijn vier pin-connectoren op de displaykaart en er komen 4 draden uit de stekker om deze aan te sluiten:

• Rood - "+" kracht;

• Blauw - TX (seriële interface-uitgang);

• Geel - RX (seriële interface-ingang);

• Zwart - GND aka "-" kracht.

De seriële poort maakt verbinding met een computer, microcontrollers en andere dingen, zoals gewoonlijk - rx naar tx en tx naar rx. Hieronder ziet u een voorbeeld van een weergave-verbindingsdiagram naar Raspberry Pi via de seriële poort.

Verbinding maken met Arduino is niet anders.

Om te communiceren met een computer of om firmware weer te geven, kunt u een USB-UART-adapter gebruiken, zoals hieronder wordt weergegeven. Merk op dat u ARDUINO-kaarten ook niet kunt gebruiken voor het beoogde doel, maar als een USB-UART-converter, voor het aansluiten van verschillende apparaten op een computer en hun firmware.

Nextion-editor

Zoals reeds vermeld, is er speciale software voor het werken met beeldschermen - Nextion Editor. Je kunt het downloaden van de officiële site.

Na installatie en opname ziet u het volgende:

Om te beginnen moet u op de knop "nieuw" klikken, aangeven waar u het nieuwe document wilt opslaan en een weergavemodel selecteren.

In de figuur geven de cijfers aan:

1. Gereedschapsgebied (tekst, cijfers, knoppen, invoervelden, schuifregelaars, enz.).

2. Het gebied waar de gedownloade lettertypen en afbeeldingen worden weergegeven.

3. Het venster voor het uitvoeren van compilatieresultaten.

4. Venster voor het weergeven van de code van elementen en gebeurtenissen (weergegeven in de onderstaande afbeelding op het voorbeeld van een schuifregelaar).

5. Weergave van de attributen van de elementen.

6. Lijst met pagina's (een pagina is een groep items die op het display verschijnen.)

7. Schermweergavegebied.

8. Start compilatie van code.

9. Downloaden naar UART-weergave

Om een ​​bestand voor firmware te vinden met behulp van een micro SD-kaart, moet u klikken op Bestand - map openen openen, een map met hen wordt geopend. Let op het adres. Het .TFT-bestand krijgt dezelfde naam als het HMI-projectbestand.

Het programma heeft de mogelijkheid om te simuleren om de werking van het project te verifiëren, met ondersteuning voor het aansluiten van een externe controller waarmee het zal werken. Dat wil zeggen, om een ​​ontwerp en interface met externe controllers te maken, hoeft u zelfs geen display te kopen - u kunt gratis proberen of dit apparaat geschikt is voor uw taken.

Gebruiksvoorbeelden

Overweeg een kleine selectie van projecten waarin deze weergave handig is! Een uitstekend voorbeeld van gebruik is automatisering voor een smart home met temperatuur, vochtigheid, lekkagesensoren en bedrijfsrelais. Hier werkt het Nextion-display met Arduino.

Eenvoudige klok met alarm:

Een project van een weerstation dat werkt via wifi met ESP32:

Mobiele telefoon van display en Arduino:

Eenvoudig tot complex VOLGENDE Display Training

In totaal 76 lessen met een totale duur van 25 uur. De cursus behandelt een breed scala aan onderwerpen: het beeldscherm aansluiten, knipperen, projecten maken, bedrijfsmodi instellen, grafisch ontwerp van projecten en externe apparaten rechtstreeks vanaf het beeldscherm beheren of een hulpmicrocontroller gebruiken.

Bijzondere nadruk wordt gelegd op de studie van bedrijfsmodi, opdrachten voor het opnemen van scripts en het maken van grafische ontwerpprojecten. Het voordeel van de cursus is een zeer gedetailleerde analyse van alle functies van Nextion-displays. De cursus zal vooral interessant zijn voor fans van Arduino.

conclusie

Zoals u ziet, zijn Nextion-schermen niet alleen een uitvoerapparaat, maar een compleet functioneel apparaat. Bij de interface met elke microcontroller die de seriële poort gebruikt, is het mogelijk om projecten van zowel amateur- als volledig industriële toepassingen te implementeren. Een vlieg in de zalf zijn hun relatief hoge kosten - de goedkoopste versie van de BASIC-lijn kost $ 16,4 en de duurste VERBETERD $ 88-108. Hoewel, afhankelijk van wat te vergelijken, de bedieningspanelen van fabrikanten van industriële apparatuur immers een orde van grootte zijn en iets duurder.