Màn hình Nextion là gì và làm việc với chúng như thế nào?

Để thực hiện bất kỳ dự án nào, cho dù đó là một ngôi nhà thông minh, tự động hóa công nghiệp, một thiết bị để xuất ra các hệ thống máy tính hoặc đồng hồ đơn giản, bạn sẽ cần một thiết bị đầu ra. Một tùy chọn đơn giản là đèn LED bảy ​​đoạn. Nhưng việc thực hiện như vậy sẽ gây bất tiện khi sử dụng.

Chúng tôi đã xuất bản bài viết về màn hình cho arduino và các vi điều khiển khác, nhưng chúng cũng có một nhược điểm - chúng phù hợp với dữ liệu văn bản hoặc đồ họa tối thiểu. Để làm cho hệ thống hiện đại và thuận tiện, bạn cần sử dụng màn hình LCD đầy đủ chức năng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về màn hình Nextion, nó là gì, như thế nào và tại sao chúng có thể được sử dụng.

Nextion là gì

Nhà sản xuất định vị cảm ứng Nextion hiển thị là HMI - Giao diện người-máy, trong tiếng Nga có âm thanh giống như "Giao diện người-máy". Đây là tên của bất kỳ thiết bị nào với sự trợ giúp của các tương tác giữa người và máy diễn ra: giám sát tham số, kiểm soát bộ truyền động, nhập dữ liệu, v.v.

Trong thực tế, đây không chỉ là một màn hình, mà còn là một thiết bị có vi điều khiển ARM 32 bit trên bo mạch, mà không thể hiển thị dữ liệu mà còn có thể hiển thị mọi dữ liệu mà vi điều khiển có thể điều khiển được. Sự hiện diện của một bộ vi điều khiển mạnh mẽ liên quan đến việc sử dụng một số cổng để kết nối với nó - trên các bảng của dòng Enchified có GPIO với 8 chân, với một nửa trong số chúng (từ 4 đến 7) hỗ trợ PWM.

Có một API để tạo phần mềm Nextion (mặc dù ITEAD gọi nó là IDE, nhưng không có nhiều khác biệt trong lần xấp xỉ đầu tiên). Nói một cách đơn giản, bạn có một cách chơi chữ, nhưng thực sự là: đối với những màn hình này có một chương trình tạo chương trình mà không có kiến ​​thức lập trình.

Các thiết bị có thể được ghép nối với các nền tảng phát triển phổ biến Arduino, Raspberry Pi, Raspberry Pi A +, B +, cũng như Raspberry Pi 2/3, hỗ trợ cho Rpi Zero chưa được công bố, nhưng rất có thể có thể sắp xếp tương tác thông qua giao diện nối tiếp.

Chúng được thiết kế và sản xuất bởi ITEAD, nó được biết đến với một sản phẩm khác - Son Offer Rơle Wi-Fi cho Nhà thông minh, đó là nhu cầu và thành công cả trong giáo dân, và giữa những người đam mê.

Studio ITEAD được đặt tại Thâm Quyến ở Trung Quốc. Theo thông tin từ trang web chính thức, hệ tư tưởng của công ty bao gồm việc cung cấp cho mọi người phương tiện để phát triển và xây dựng để giúp cải tiến dễ dàng hơn.

Trong video sau đây, tác giả đã giải thích rõ ràng lợi thế của Nextion so với khiên với màn hình cho Arduino:

Các mô hình và thông số kỹ thuật của họ là gì

Phạm vi hiển thị của Nextion được chia thành hai nhóm:

• Cơ bản - mô hình cơ bản và đơn giản;

• Tăng cường là các mô hình tiên tiến với một số bổ sung.

Bảng dưới đây tóm tắt các mô hình BASIC hiện tại.

Bảng dưới đây tóm tắt các mô hình ENHANCED hiện tại.

Như bạn có thể thấy, tất cả các model đều có màn hình hiển thị với 65 nghìn màu, trên tàu có lõi với kiến ​​trúc của ARM 7, với FLASH, bộ nhớ RAM.

Sự khác biệt chính giữa Cơ bản và Nâng cao là cái sau có trên tàu:

• RTC - Đồng hồ thời gian thực (chip đồng hồ thời gian thực);

• EEPROM - bộ nhớ không bay hơi;

• Đội hình có 1 màn hình với cảm biến điện dung;

• Một lượng lớn FLASH và bộ nhớ RAM;

• Có 8 chân GPIO;

• Vi điều khiển với tần số hoạt động cao hơn.

Sự khác biệt được phản ánh trong video tiếng Anh chính thức:

Thiết bị

Xem xét thiết bị của mỗi mô hình là vô nghĩa, có "datasheets" cho điều này, nhưng để rõ ràng, chúng tôi sẽ phân tích điền vào Nextion bằng ví dụ về mô hình Nâng cao NX4832K035.

 

Hãy phân tích các yếu tố của bảng:

• GD32F103 là trái tim của bo mạch, vi điều khiển ARM CORTEX-M3 là một chất tương tự có cùng dấu hiệu SMT32, cụ thể là ST32F103.

• PCF8563 là chip đồng hồ thời gian thực của NXP. Ở góc trên bên phải, bạn thấy khe pin CR1220, từ đó chúng được cấp nguồn trong trường hợp không có nguồn bên ngoài.

• AT24C08BN là chip bộ nhớ EEPROM không bay hơi 1024 kb có thể xóa bằng điện. Hai vị trí cuối cùng "giao tiếp" với vi điều khiển thông qua I2C.

• LR6209 là bộ điều khiển tuyến tính có độ sụt thấp (LDO), các tham số của nó là 3,3V và 250mA, các mô hình hiển thị khác có thể sử dụng bộ biến đổi xung.

• W25Q256FV - Bộ nhớ flash 32 MB từ Winbond.

• XPT2046 - bộ điều khiển màn hình cảm ứng.

• Khe cắm thẻ SD là cần thiết cho phần sụn (tải lên các tệp có phần mở rộng * .TFT vào thư mục gốc của thẻ). Thẻ phải được định dạng bằng fat32, kích thước không quá 32 Gb. Chỉ nên có 1 tệp có phần sụn trên thẻ.

• Đầu nối GPIO cho một vòng lặp với bước 1 mm, lược 2,54 mm.

Thẻ mở rộng được kết nối với đầu nối GPIO bằng cáp (được cung cấp, nhưng chỉ định khi đặt hàng, trong trường hợp gói được thay đổi). Bảng mở rộng có các nút, bộ phát Piezo (cái gọi là còi) và đèn LED.

 

 

Để giao tiếp với môi trường, các mô hình BASIC sử dụng cổng nối tiếp, trong khi các mô hình với GPIO có thể giao tiếp trực tiếp thông qua nó. Điều này cho phép sử dụng thiết bị một cách độc lập mà không cần thêm các mô-đun. Hình dưới đây cho thấy sự chỉ định của các yếu tố hiển thị mà không có GPIO, thực tế mọi thứ đều giống nhau.

Đề án, kết nối, giao tiếp

Để kết nối nguồn với màn hình Nextion, có một bộ chuyển đổi đặc biệt cho micro USB.

Với nó, bạn có thể cung cấp năng lượng cho mô-đun, ví dụ, để chạy chế độ demo hoặc kết nối từ một nguồn điện riêng, độc lập với thiết bị được kết nối qua cổng nối tiếp.

Có bốn đầu nối pin trên bảng hiển thị và 4 dây đi ra từ phích cắm để kết nối với nó:

• Màu đỏ - "+" sức mạnh;

• Blue - TX (Đầu ra giao diện nối tiếp);

• Màu vàng - RX (Đầu vào giao diện nối tiếp);

• Đen - GND aka sức mạnh - sức mạnh.

Cổng nối tiếp kết nối với máy tính, vi điều khiển và những thứ khác, như thường lệ - rx đến tx và tx đến rx. Dưới đây là một ví dụ về sơ đồ kết nối hiển thị đến Raspberry Pi thông qua cổng nối tiếp.

Kết nối với Arduino cũng không khác.

Để giao tiếp với máy tính hoặc chương trình cơ sở, bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi USB-UART, chẳng hạn như bộ hiển thị bên dưới. Lưu ý rằng bạn cũng có thể sử dụng thẻ ARDUINO không nhằm mục đích sử dụng mà là bộ chuyển đổi USB-UART, để kết nối các thiết bị khác nhau với máy tính và chương trình cơ sở của chúng.

Biên tập Nextion

Như đã đề cập, có một phần mềm đặc biệt để làm việc với màn hình - Nextion Editor. Bạn có thể tải nó từ trang web chính thức.

Sau khi cài đặt và đưa vào, bạn sẽ thấy như sau:

Để bắt đầu làm việc, bạn cần nhấp vào nút mới của Nhật Bản, chỉ ra nơi lưu tài liệu mới và chọn mô hình hiển thị.

Trong hình, các con số chỉ ra:

1. Vùng công cụ (văn bản, số, nút, trường nhập, thanh trượt, v.v.).

2. Khu vực hiển thị phông chữ và hình ảnh đã tải xuống.

3. Cửa sổ cho kết quả tổng hợp.

4. Cửa sổ để hiển thị mã của các phần tử và sự kiện (hiển thị trong hình bên dưới trên ví dụ về thanh trượt).

5. Hiển thị các thuộc tính của các yếu tố.

6. Danh sách các trang (một trang là một nhóm các mục xuất hiện trên màn hình.)

7. Khu vực hiển thị màn hình.

8. Bắt đầu biên dịch mã.

9. Tải xuống màn hình UART

Để tìm tệp cho chương trình cơ sở bằng thẻ micro SD, bạn cần nhấp vào thư mục bản dựng Mở tệp, thư mục chứa chúng sẽ mở. Hãy chú ý đến địa chỉ. Tệp .TFT sẽ được đặt tên giống như tệp dự án HMI.

Chương trình có khả năng mô phỏng để xác minh hoạt động của dự án, với sự hỗ trợ để kết nối một bộ điều khiển bên ngoài mà nó sẽ hoạt động. Nghĩa là, để thiết kế và giao diện với các bộ điều khiển bên ngoài, bạn không cần phải mua màn hình - bạn có thể dùng thử miễn phí xem thiết bị này có phù hợp với nhiệm vụ của bạn không.

Ví dụ sử dụng

Hãy xem xét một lựa chọn nhỏ của các dự án trong đó màn hình này hữu ích! Một ví dụ tuyệt vời về việc sử dụng sẽ là tự động hóa cho một ngôi nhà thông minh với nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến rò rỉ và rơle điều hành. Ở đây màn hình Nextion hoạt động với Arduino.

Đồng hồ đơn giản với báo thức:

Một dự án của một trạm thời tiết hoạt động qua Wi-fi bằng cách sử dụng ESP32:

Điện thoại di động từ màn hình và Arduino:

Đào tạo hiển thị từ đơn giản đến phức tạp

Tổng cộng có 76 bài học với tổng thời lượng 25 giờ. Khóa học bao gồm rất nhiều vấn đề: kết nối màn hình, nhấp nháy, tạo dự án, thiết lập chế độ vận hành, thiết kế đồ họa của dự án và quản lý các thiết bị bên ngoài trực tiếp từ màn hình hoặc sử dụng vi điều khiển phụ.

Đặc biệt nhấn mạnh vào việc nghiên cứu các chế độ hoạt động, các lệnh để ghi lại các kịch bản và tạo các dự án thiết kế đồ họa. Ưu điểm của khóa học là phân tích rất chi tiết tất cả các tính năng của màn hình Nextion. Khóa học sẽ đặc biệt thú vị với người hâm mộ Arduino.

Kết luận

Như bạn có thể thấy, màn hình Nextion không chỉ là một thiết bị đầu ra, mà là một thiết bị chức năng hoàn chỉnh. Khi giao tiếp với bất kỳ vi điều khiển nào sử dụng cổng nối tiếp, có thể thực hiện các dự án của cả ứng dụng nghiệp dư và hoàn toàn công nghiệp. Một con ruồi trong thuốc mỡ là chi phí tương đối cao của chúng - phiên bản rẻ nhất của dòng BASIC có giá 16,4 đô la, và đắt nhất là ENHANCED $ 88-108. Mặc dù, tùy thuộc vào những gì để so sánh, xét cho cùng, bảng điều khiển từ các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp là một thứ tự lớn và có phần đắt hơn.