Hva er Nextion-skjermer og hvordan du kan jobbe med dem?

For implementering av alle prosjekter, enten det er et smarthus, industriell automatisering, en enhet for å sende ut datasystemer eller en enkel klokke, trenger du en utdataanordning. Et enkelt alternativ er syv-segment LED-indikatorer. Men en slik implementering vil være upraktisk å bruke.

Vi har allerede publisert artikkel om skjermer for arduino og andre mikrokontrollere, men de har også en ulempe - de passer for tekstdata eller minimal grafikk. For å gjøre systemet moderne og praktisk, må du bruke fullverdige LCD-skjermer. I denne artikkelen vil vi snakke om Nextion-skjermer, hva det er, hvordan og hvorfor de kan brukes.

Hva er Nextion

Produsenten posisjonerer Nextion-berøringsskjermene som HMI - Human-machine interface, som på russisk høres ut som et "Human-machine interface." Dette er navnet på enhver enhet ved hjelp av hvilke interaksjoner mellom mennesker og maskiner foregår: parameterovervåking, kontroll av aktuatorer, datainnføring, etc.

I praksis er dette ikke bare en skjerm, men en enhet med en 32-biters ARM-mikrokontroller om bord, som "kan" ikke bare vise data, men også alt som mikrokontrolleren skal "kunne". Tilstedeværelsen av en kraftig mikrokontroller innebærer bruk av noen port for å koble til den - på tavlene i Enchanced-serien er det en GPIO med 8 pinner, med halvparten av dem (fra 4 til 7) støtte PWM.

Det er et API for å lage Nextion-programvare (selv om ITEAD kaller det en IDE, er det ikke mye forskjell i den første tilnærmingen). Enkelt sagt får du et ordspill, men det er sant: for disse skjermene er det et program for å lage programmer uten programmeringskunnskap.

Enheter kan pares med populære utviklingsplattformer Arduino, Raspberry Pi, Raspberry Pi A +, B +, samt Raspberry Pi 2/3, støtte for Rpi Zero er ikke kunngjort, men mest sannsynlig er det mulig å arrangere samhandling gjennom et serielt grensesnitt.

De er designet og produsert av ITEAD, det er kjent for et annet produkt - SonOff Wi-Fi-reléer for smarte hjem, som er etterspurt og suksess både blant lekmann og blant ildsjeler.

ITEAD studio er lokalisert i Shenzhen i Kina. I følge informasjon fra det offisielle nettstedet, består ideologien til selskapet i å gi mennesker midler til å utvikle og konstruere for å "gjøre innovasjon enklere".

I den følgende videoen forklarte forfatteren tydelig fordelen med Nextion fremfor skjold med skjermer for Arduino:

Hva er modellene og spesifikasjonene deres

Området med Nextion-skjermer er delt inn i to grupper:

• Grunnleggende - grunnleggende og enkle modeller;

• Forbedrede er avanserte modeller med noen tillegg.

Tabellen nedenfor oppsummerer de gjeldende BASIC-modellene.

Tabellen nedenfor oppsummerer de gjeldende Forbedrede modellene.

Som du kan se, har alle modeller en skjerm med 65k farger, ombord er det en kjerne med arkitekturen til ARM 7, med FLASH, RAM-minne.

De viktigste forskjellene mellom Basic og Enhanced er at sistnevnte har ombord:

• RTC - Sanntids klokke (sanntids klokkebrikke);

• EEPROM - ikke-flyktig minne;

• Oppstillingen har 1 skjerm med en kapasitiv sensor;

• En stor mengde FLASH- og RAM-minne;

• Det er 8 GPIO-pinner;

• Mikrokontroller med høyere driftsfrekvens.

Forskjellene gjenspeiles i den offisielle engelske videoen:

enhet

Å vurdere enheten til hver modell er meningsløs, det er "datablad" for dette, men for klarhetens skyld vil vi analysere Nextion-utfyllingen ved å bruke eksemplet på Enhanced-modellen NX4832K035.

 

La oss analysere elementene i tavlen:

• GD32F103 er hjertet i brettet, ARM CORTEX-M3 mikrokontroller er en analog med samme merking SMT32, nemlig ST32F103.

• PCF8563 er en sanntids klokkebrikke fra NXP. I øverste høyre hjørne ser du CR1220-batterisporet, hvorfra de blir drevet i fravær av en ekstern kilde.

• AT24C08BN er en 1024 kb elektrisk slettbar ikke-flyktig EEPROM minnebrikke. De to siste stillingene "kommuniserer" med mikrokontrolleren via I2C.

• LR6209 er en lineær kontroller med lavt fall (LDO), parametrene er 3,3V og 250mA, pulsomformere kan brukes i andre skjermmodeller.

• W25Q256FV - 32 MB flashminne fra Winbond.

• XPT2046 - berøringsskjermkontroller.

• SD-kortsporet er nødvendig for firmware (last opp filer med * .TFT-forlengelse til roten på kortet). Kortet må være formatert i fat32, ikke være mer enn 32 Gb i størrelse. Det skal bare være en fil med firmware på kortet.

• GPIO-kontakt for en løkke med et trinn på 1 mm, kam 2,54 mm.

Et utvidelseskort er koblet til GPIO-kontakten ved hjelp av en kabel (følger med, men angi når du bestiller, i tilfelle pakken blir endret). Utvidelseskortet har knapper, en piezo-emitter (den såkalte summeren) og en LED.

 

 

For å kommunisere med miljøet bruker BASIC-modeller en seriell port, mens modeller med GPIO kan kommunisere direkte gjennom den. Noe som gjør det mulig å bruke enheten uavhengig, uten tilleggsmoduler. Figuren under viser betegnelsen på skjermelementer uten GPIO, faktisk er alt det samme.

Ordninger, tilkobling, kommunikasjon

For å koble strøm til Nextion-skjermen, er det en spesiell adapter for micro USB.

Med den kan du levere strøm til modulen, for eksempel å kjøre demomodus eller koble til fra en egen strømkilde, uavhengig av enheten som er tilkoblet via serieporten.

Det er fire pinnekoblinger på displaykortet, og fire ledninger kommer ut fra støpselet for å koble til det:

• Rød - "+" kraft;

• Blå - TX (Seriell grensesnittutgang);

• Yellow - RX (Serial Interface Input);

• Svart - GND alias “-” strøm.

Seriell port kobles til en datamaskin, mikrokontrollere og andre ting, som vanlig - rx til tx, og tx til rx. Nedenfor er et eksempel på et skjermforbindelsesdiagram til Raspberry Pi gjennom serieporten.

Å koble til Arduino er ikke annerledes.

For å kommunisere med en datamaskin eller skjerm firmware, kan du bruke en USB-UART-adapter, for eksempel den som er vist nedenfor. Merk at du også kan bruke ARDUINO-tavler ikke til det tiltenkte formål, men som en USB-UART-omformer, for å koble forskjellige enheter til en datamaskin og firmware.

Nextions redaktør

Som allerede nevnt er det spesiell programvare for arbeid med skjermer - Nextion Editor. Du kan laste det ned fra det offisielle nettstedet.

Etter installasjon og inkludering vil du se følgende:

For å begynne å jobbe, må du klikke på "ny" -knappen, angi hvor du vil lagre det nye dokumentet og velge en skjermmodell.

I figuren indikerer tallene:

1. Verktøyområde (tekst, tall, knapper, inntastingsfelt, skyvekontroller osv.).

2. Området der nedlastede skrifter og bilder vises.

3. Vinduet for å gi ut samlingsresultater.

4. Vindu for visning av koden for elementer og hendelser (vist på figuren nedenfor på eksempelet på en glidebryter).

5. Visning av attributtene til elementene.

6. Liste over sider (en side er en gruppe av elementer som vises på skjermen.)

7. Skjermområdet.

8. Starter kompilering av kode.

9. Last ned til UART-skjerm

For å finne en fil for firmware ved hjelp av et micro SD-kort, må du klikke File-open build-mappe, en mappe med dem vil åpne. Vær oppmerksom på adressen. .TFT-filen vil bli navngitt på samme måte som HMI-prosjektfilen.

Programmet har muligheten til å simulere for å bekrefte driften av prosjektet, med støtte for å koble en ekstern kontroller som det vil fungere med. Det vil si at for å designe og grensesnitt med eksterne kontrollere trenger du ikke en gang å kjøpe en skjerm - du kan prøve gratis om denne enheten passer for oppgavene dine.

Eksempler på bruk

Tenk på et lite utvalg prosjekter der skjermen er nyttig! Et utmerket eksempel på bruk vil være automatisering for et smarthus med temperatur, fuktighet, lekkasjesensorer og utøvende reléer. Her fungerer Nextion-skjermen med Arduino.

Enkel klokke med alarm:

Et prosjekt for en værstasjon som fungerer over Wi-fi ved bruk av ESP32:

Mobiltelefon fra skjerm og Arduino:

Enkel til kompleks NESTE skjermopplæring

Totalt 76 leksjoner med en total varighet på 25 timer. Kurset dekker et veldig bredt spekter av problemer: å koble til skjermen, blinke, lage prosjekter, sette opp driftsmodi, grafisk utforming av prosjekter og administrere eksterne enheter direkte fra skjermen eller bruke en ekstra mikrokontroller.

Spesiell vekt legges på studiet av driftsmodus, kommandoer for å registrere skript og lage grafisk designprosjekter. Fordelen med kurset er en veldig detaljert analyse av alle funksjonene til Nextion-skjermer. Kurset vil være spesielt interessant for fans av Arduino.

konklusjon

Som du kan se, er Nextion-skjermer ikke bare en utgangsenhet, men en komplett funksjonell enhet. Når du kobler til en hvilken som helst mikrokontroller som bruker seriell port, er det mulig å implementere prosjekter av både amatør og helt industrielle applikasjoner. En flue i salven er deres relativt høye kostnader - den billigste versjonen av BASIC-linjen koster $ 16,4, og den dyreste forsterkes $ 88-108. Skjønt, avhengig av hva man skal sammenligne, tross alt er operatørpaneler fra produsenter av industrielt utstyr en størrelsesorden og noe dyrere.