Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka
https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2020/01/gluwny1.png

DWIN DGUS II – chiński HMI dla układów mikroprocesorowych

autor: Rafał.

Graficzne interfejsy użytkownika są co raz to częstszym, a czasami niezbędnym elementem wielu urządzeń przemysłowych i codziennego użytku. Producenci takich systemów prześcigają się w coraz to bardziej funkcjonalnych i ciekawych rozwiązaniach. Jeden z moich kolegów pracujący w branży automatyki/ elektroniki zrobił mi mały prezent w formie dość sporego, siedmiocalowego wyświetlacza LCD. Producentem owego wyświetlacza jest Chińska firma Beijing DWIN Technologies, a produktowa nazwa wyświetlacza to DWIN DGUS II – DWIN Graphics User System II. Chociaż z wierzchu wygląda on jak duży „goły” wyświetlacz, to tak naprawdę jest to bardzo zaawansowany i przede wszystkim uniwersalny panel HMI. Co prawda bardziej nadaje się on do wykorzystania w budowie urządzeń opartych o mikrokontrolery, to jednak uważam że warto coś o nim powiedzieć i na łamach portalu związanego z automatyką przemysłową.


Budowa HMI DWIN DGUS II

Część sprzętowa DWIN DGUS II składa się z matrycy LCD (TFT) na której znajduje się zazwyczaj pojemnościowy panel dotykowy. Matryca zaś jest osadzona na grubym laminacie PCB gdzie znajduje się elektronika potrzebna do funkcjonowania całości. Na rysunku poniżej zaznaczono poszczególne elementy, znajdziemy tam:

  • Procesor T5 N1XB39.00A-1 – po w pisaniu symbolu w Google niestety nic nie znajdziemy (przynajmniej mi się nie udało) co może sugerować na to, iż układ jest autorskim elementem firmy DWIN. W dokumentacji producent podaje jedynie że jest to dwurdzeniowa jednostka taktowana zegarem 250MHz o niskim zużyciu energii.
  • Pamięć FLASH TOSHIBA TC58BVGOS3HT dwa układy.
  • Układ T03V12 MAF 0029A z napisem DWIN zapewne kolejny autorski układ.
  • Gniazdo do podłączenia przetwornika dźwięku.
  • Interfejs UART do komunikacji z innym systemem np. mikrokontrolerem.
  • Sterownik panelu dotykowego (niestety nie udało się odczytać żadnych symboli).
  • Bateria podtrzymująca RTC.
  • Gniazdo karty mikro SD, wykorzystywane do wgrania wizualizacji i innych plików.

boottom_lcd

Całość wykonana jest dość solidnie, a matryca LCD ładnie odzwierciedla kolory umieszczonej grafiki.
Posiadana przez mnie wersja to 7 cali o rozdzielczości 1024×600 pikseli oraz 65536 kolorów. Jak wspomniałem wyżej jest to HMI bardziej do pracy w układach mikroprocesorowych dlatego też napięcie zasilania to 5V DC, więc daleko odbiegające od standardów przemysłowych, prąd jaki potrzebuje LCD to max 500mA. Choć producent zaleca zabezpieczenie wydajności prądowej źródła zasilania do 1A.

Wyświetlacze pogrupowane są pod względem zastosowania w aplikacjach: prostych, komercyjnych, przemysłowych, motoryzacyjnych, medycznych i militarnych. Wszystkie dostępne wersje wyświetlaczy znajdziemy w tabelach zamieszczonych na stronie producenta.

Najwięcej wyświetlaczy znajdziemy w kategorii „do zastosowania w prostych aplikacjach i komercyjnych” choć największy wyświetlacz 18,5 calowy znajdziemy tylko w wykonaniu przemysłowym. Trudno jest coś powiedzieć o różnicach pomiędzy grupami ponieważ oferta jest dość bogata w różne konfiguracje sprzętowe, począwszy od rozmiaru po przez interfejs komunikacyjny na temperaturze otoczenia w jakim wyświetlacz może pracować skończywszy. Niestety wśród oferty LCD nie znajdziemy takich z typowo przemysłowym interfejsem komunikacyjnym jak ProfiBus czy ProfiNet, ale za to praktycznie każdy możemy połączyć np. po przez stary dobry RS232. Chociaż w niektórych przypadkach wymaga to dodatkowego prostego układu konwersji z TTL 3,3V na RS232. Dodatkowo grzebiąc po Chińskim forum wpadłem również na wersje tzw. kernel dla niektórych modeli LCD które po aktualizacji mogły obsłużyć protokół MODBUS RTU czy CAN.

Posiadany prze zemnie LCD zaliczany jest do platformy T5UID2. Wyświetlacze zbudowane w oparciu o te platformę posiadają cechy:

Tworzenie interfejsu użytkownika

Projektowanie i programowanie interfejsów użytkownika odbywa się z wykorzystaniem firmowego pakietu IDE o nazwie DGUS TOOL (DWIN Graphics User System TOOL). W IDE po za edytorem znajdziemy kilka generatorów do generowania fontów, plików WAV, ikon, czy konfiguracji hardware wyświetlacza. Na dzień pisania artykułu najnowsza wersja DGUS TOOL to V7597 i w porównaniu do starszej wersji jest już mocno rozbudowana, dlatego też warto dobrze zapoznać się z dokumentacją posiadanego wyświetlacza ponieważ nie wszystkie funkcje działają na każdym module LCD np. na posiadanym przeze mnie LCD nie działa funkcja ustawienia RTC po przez ekran. Drugim odstępstwem jest to że mój LCD nie akceptuje pliku konfiguracyjnego wygenerowanego w powyższej wersji IDE, który to musiałem wykonać inną wersją programu.
Rysunek poniżej przedstawia główne okno edytora oprogramowania DGUS TOOL.


Niestety dla tych którzy przyzwyczaili się do wstawiania gotowych przycisków, czy innych elementów muszę mocno zmartwić, tu takich bajerów nie znajdziemy. Ponieważ IDE jest pewnego rodzaju edytorem pól funkcyjnych, które to nakładamy na elementy grafiki które mają spełniać daną funkcję np. przycisku, czy okna mające wyświetlić zmienną. Dzięki takiemu działaniu niestety wszystkie elementy graficzne, jak i całe ekrany musimy wykonać sami, plusem jest to że możemy to wykonać w dowolnym programie graficznym który finalnie zapisze nam grafiki jako pliki BMP. Niestety dla niektórych może wydać się to czasochłonne, ale daje to praktycznie nieograniczone możliwości jeśli chodzi o grafikę i interfejs użytkownika.
Ekran programu DGUS TOOL dzieli się na cztery części. Na środku znajduje się główne okno edycji w którym to nakładamy na elementy grafiki pola funkcyjne. Grafikę wybieramy w lewym oknie Images View, a funkcję z górnej belki nad oknem edycji. Górna belka podzielona została na zakładki, dwie najważniejsze to Display Control gdzie znajdziemy funkcje związane z wyświetlaniem zmiennych i animacją elementów grafiki np. wszelkiego rodzaju słupki, czy slidery, rysunek poniżej.


Druga ważna zakładka to Touch Control, czyli funkcje związane z akcjami po dotknięciu panelu dotykowego.


Jak widać funkcji jest dość dużo jednak jak wspomniałem wcześnie wszystko to zależy od wersji LCD i softu tzw. kernel jaki się w nim znajduje, dlatego niektóre funkcje mogą nie działać lub po prostu działają inaczej. Pakiet zawiera również trochę kulawy, ale działający symulator na którym można wykonać prosty test działania wizualizacji przed jej wgraniem do LCD. Symulator znajdziemy w zakładce Display.Po prawej stronie okna głównego znajdziemy okno Property w którym są wyświetlane ustawienia dotyczące wybranej funkcji.
Po za wykonaniem grafik i stworzeniu pewnego rodzaju projektu interfejsu użytkownika każdy LCD należy również skonfigurować. Konfiguracji dokonujemy po przez generator pliku konfiguracyjnego w IDE DGUS TOOL lub tak jak to miało miejsce w moim przypadku dodatkowym programem o takiej samej nazwie zawierającym tylko generatory. Wygenerowany plik konfiguracyjny wgrywamy wraz z projektem za pomocą karty mikro SD. Poniżej rysunek zawierający opcje konfiguracyjne z programu DGUS TOOL którego używałem do konfiguracji swojego wyświetlacza.

Reasumując, aby stworzyć nawet najprostszą wizualizację dla HMI DGUS II należy wykonać cztery kroki:
1. Dokonać konfiguracji LCD po przez stworzenie pliku konfiguracyjnego.
2. Wykonać grafikę interfejsu w dowolnym programie graficznym (pliki BMP).
3. Nadać funkcje elementom grafiki w IDE DGUS TOOL.
4. Wgrać wszystkie utworzone pliki do wyświetlacza za pomocą karty mikro SD.

Komunikacja

O ile wyświetlacz nie posiada jakiegoś dodatkowego interfejsu komunikacyjnego to najpopularniejszym wśród wszystkich modeli jest interfejs UART w standardzie TTL 3,3V , który to również łatwo możemy dostosować do standardu RS232.
Komunikacja pomiędzy wyświetlaczem a innym systemem np. mikroprocesorowym polega na przesyłaniu odpowiednich ramek zawierających komendy, adresy i dane w formacie HEX. Na rysunku poniżej przedstawiono budowę poszczególnych ramek.

W obu przypadkach wysłania do LCD i z LCD dane trafiają do pamięci pod wskazany adres VP skąd system odczytuje je i wykonuje akcję na LCD np. wyświetla zmienną lub formuje i wysyła ramkę zawierającą np. wartość zmiennej. Adres VP jest definiowany przez użytkownika pod czas tworzenia interfejsu i zawiera się w przedziale 0x1000-0xFFFF. Każdy z adresów to jedno słowo 2 bajty, należy o tym pamiętać przy tworzeniu interfejsu i wpisywaniu adresów aby, pozostawiać odpowiednią ilość adresów w zależności od wielkości zmiennej i ilości danych. Według dokumentacji użytkownik ma zarezerwowane 320 Kbytes pamięci na dane, nie znalazłem jednak informacji czy jest to pamięć zarezerwowana tylko dla adresów VP czy może jest tam coś jeszcze.
Poza pamięcią zarezerwowaną dla użytkownika system posiada szereg rejestrów w których możemy dzięki odpowiednio stworzonej ramce odczytywać lub zmieniać ustawienia systemu LCD. Np. aktualizować RTC, czy regulować podświetlenie.

Podsumowanie

DWIN DGUS II raczej nie będzie konkurencją dla paneli HMI typowo przemysłowych choć by ze względu na jego gołą budowę, ale całkiem solidną to trzeba przyznać. Wielkim plusem może być praktycznie nie ograniczona uzależniona od kreatywności programisty wizualizacja którą tworzymy praktycznie sami od zera. Jednak wymaga to znajomości programu graficznego i kosztuje dużo pracy. Komunikacja również trochę go dyskwalifikuje chyba że ktoś potrzebuje panelu pracującego na RS232. Jednak moim zdaniem śmiało może konkurować z podobnymi rozwiązaniami jak Nextion HMI i jest to świetna opcja dla tworzących urządzenia w oparciu o mikrokontrolery AVR, ARM itp.

Dwa przydatne dokumenty:

Sam jestem ciekaw czy, udało by mi się ten HMI pożenić np. z Siemens S7-300 którego posiadam, ale to może temat na kolejny artykuł.

Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Styczeń 2020Nagrodę Zestaw precyzyjnych wkrętaków + zestaw gadżetów  dostarcza ambasador konkursu, firma RELPOL.


Utworzono: / Kategoria: , ,
  • Autor: Rafał
  • Zawodowo inżynier elektrotechniki, dyżurny automatyk w wydziale utrzymania ruchu Paged Pisz Sp. z o.o. w Piszu. Po pracy elektronik hobbysta i pasjonat jazdy na rolkach po Mazurskich szlakach.
  • Profil Autora
  • http://rolki.mazury.pl

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Przy użyciu flexROOM® można szybko i łatwo realizować automatykę budynkową na potrzeby biur i budynków administracyjnych, zgodną z obowiązującymi normami i efektywną energetycznie. flexROOM® to szeroki wachlarz rozwiązań dla automatyki budy...
  • Czym jest PRRT? PRRT oznacza Power Remote Reset Technology, opatentowaną funkcję, którą posiadają wybrane switche przemysłowe PoE i media konwertery firmy Antaira. Prezentowana funkcja umożliwia łatwe zresetowanie zasilanego urządzenia w zd...
  • SICK oferuje całą gamę elektronicznych przetworników pomiarowych ciśnienia i presostatów, które ze względu na inteligentne i wszechstronne możliwości konfiguracji dają się optymalnie dopasować do indywidualnych wymagań klienta. W typowy dla...
  • Bezpieczny, prosty w obsłudze i energooszczędny Seria serwowzmacniaczy Mitsubishi Electric MELSERVO MR-J4 wraz z kompatybilnymi modułami pozycjonującymi oraz zaawansowanymi kontrolerami motion, umożliwia konstruktorom maszyn i urządzeń oraz...
  • RPI-1ZI-U24A, to przekaźnik  instalacyjny wytrzymujący maksymalny prąd załączania 120A w czasie 20ms. Przekaźnik ten dedykowany jest do załączania obwodów o wysokim prądzie początkowym, w szczególności do obwodów oświetleniowych, potwierdzo...
  • Selektor napędów Panasonic umożliwia przeglądanie napędów z serii MINAS, wyszukiwanie ich w prosty sposób, a nawet porównywanie ze sobą. Dzięki wyszukiwaniu po słowach kluczowych i przy użyciu funkcji filtrowania, potrzeba zaledwie sekund a...