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使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)实现多功能UI

测试视频

使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)控制多类i2c类型设备，实时读取数据显示在OLED 屏幕，按键实现页面切换

概述

本文主要介绍使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)实现多功能UI，包括整个系统的硬件框架，软件框架结构，还介绍了软件实现的逻辑，包括：状态机跳转的核心代码，源代码等内容。

1 系统框架介绍

1.1 模块功能介绍

1）数据采集部分

SHT20: 温湿度传感器，采集环境温度和湿度

ISL29035: 光照传感器，采集环境的光照强度

DS18B20: 高精度温度传感器，设备工作环境温度监测

ADC(Temperatre): MCU内部温度监测

ADC(可调电阻)： 模拟数据输入

2）显示部分

OLED: 实时显示传感器的数据

3）模式切换

KEY-UP: 物理按键,正方向切换UI

KEY-DOWM: 物理按键,反方向切换UI

1.2 UI页面功能

1）页面一显示数据

2）页面二数据

3）页面三数据

4）页面四数据

2 软件框架结构实现

2.1 软件框架图

2.1.1 应用层API

  1. 实时读取各类sensor的数据

2）实时获取按键的状态

3）处理sensor数据，根据按键状态实现UI页面的切换

2.1.2 硬件驱动层

1）实现外围驱动的driver

  1. 读取MCU内部的各类应用模块参数

2.1.3 MCU底层驱动

1）实现I2C驱动（用于驱动I2C接口设备）

2）实现UART驱动（用于debug）

  1. IO层驱动实现

4）内部各个模块驱动（ADC，RTC）

2.2 软件流程图

4 软件功能实现

4.1 状态机功能核心代码

1）定义函数指针

代码第12行： 定义状态跳转函数指针

代码第13行：外部引用的函数指针变量

2）入口函数

代码65行： 系统启动后，跳转到第一个页面为ADC数据显示功能

3）根据按键值判断页面的位置

4）页面功能函数

4.2 页面功能函数

1）显示ADC数据

代码第110行： 实时显示ADC的数据

2）显示DS18B20 数据页面

显示数据函数：

3）显示ISL29035数据页面

4）显示SHT20数据页面

数据显示函数

4.3 源代码文件

创建app_state.c文件，编写如下代码：

  1.  /*
  2.  FILE NAME  :  app_state.c
  3.  Description:  app UI
  4.  Author     :  tangmingfei2013@126.com
  5.  Date       :  2024/06/03
  6.  */
  7. #include "bsp_i2c.h" 
  8. #include "hal_data.h"
  9. #include "oled_drv.h"
  10. #include "bsp_led.h"
  11. #include "bsp_timer.h"
  12. #include "bsp_uart.h"
  13. #include "bsp_adc.h"
  14. #include "ds18b20.h" 
  15. #include "app_ui.h" 
  16. #include "key.h" 
  17. #include "app_state.h" 
  19. typedef enum{
  20.    INIT_DQ = 0,
  21.    NEXT_0,
  22.    NEXT_1,
  23.    NEXT_2,
  24.    NEXT_3,
  25.    BACK,
  26.     
  27. }APP_STATE;
  29. static void dispADC_state( void *ptr );
  30. static void dispDS18B20_state( void *ptr );
  31. static void dispISL29035_state( void *ptr );
  32. static void dispSHT2X_state( void *ptr );
  34. STATE_FUNC pSt_State = dispADC_state;
  36.  uint8_t key_getState( void )
  37. {
  38.      static uint8_t run_state = INIT_DQ;
  39.     
  40.      if( Key_Scan(KEY1_SW2_PIN) == KEY_ON){
  41.          run_state++;
  42.      }
  43.      else if( Key_Scan(KEY2_SW3_PIN) == KEY_ON){
  44.          run_state--;
  45.      }
  46.      
  47.      if( run_state >= NEXT_3 )
  48.      {
  49.          run_state = NEXT_3;
  50.      }
  51.      
  52.      if( run_state <= NEXT_0 )
  53.      {
  54.          run_state = NEXT_0;
  55.      }
  56.      
  57.      return run_state;
  58. }
  60. void state_machine(void)
  61. {
  62.     pSt_State((void *)pSt_State);
  63. }
  65. void run_action( uint8_t state )
  66. {
  67.     switch( state )
  68.     {
  69.         case NEXT_0:
  70.             pSt_State = dispADC_state;
  71.             return;
  72.         
  73.         case NEXT_1:
  74.             pSt_State = dispDS18B20_state;
  75.             return;
  76.         
  77.         case NEXT_2:
  78.             pSt_State = dispISL29035_state;
  79.             return;
  80.         
  81.         case NEXT_3:
  82.             pSt_State = dispSHT2X_state;
  83.             return;
  84.         
  85.         default:
  86.             break;
  87.     }
  88. }
  90. static void dispADC_state( void *ptr )
  91. {
  92.     uint8_t run_state;
  93.     
  94.     (void)ptr;
  95.     oled_Clear();
  96.     oled_SetCharSize( FONT_16 );  
  97.     oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  
  98.     
  99.     while(1)
  100.     {
  101.         run_state = key_getState();
  102.         if( run_state != NEXT_0 ){
  103.              run_action( run_state );
  104.              return;
  105.         }
  106.         ui_active();
  107.     }
  108. }
  110. static void dispDS18B20_state( void *ptr )
  111. {
  112.     uint8_t run_state;
  113.     
  114.     (void)ptr;
  115.     oled_Clear();
  116.     oled_SetCharSize( FONT_16 );  
  117.     oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  
  118.     
  119.     while(1)
  120.     {
  121.         run_state = key_getState();
  122.         if( run_state != NEXT_1 ){
  123.              run_action( run_state );
  124.              return;
  125.         }
  126.         ui_dispDS18b20();
  127.     }
  128. }
  130. static void dispISL29035_state( void *ptr )
  131. {
  132.     uint8_t run_state;
  133.     
  134.     (void)ptr;
  135.     oled_Clear();
  136.     oled_SetCharSize( FONT_16 );  
  137.     oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  
  138.     
  139.     while(1)
  140.     {
  141.         run_state = key_getState();
  142.         if( run_state != NEXT_2 ){
  143.              run_action( run_state );
  144.              return;
  145.         }
  146.         ui_disISL29035();
  147.     }
  148. }
  150. static void dispSHT2X_state( void *ptr )
  151. {
  152.     uint8_t run_state;
  153.     
  154.     (void)ptr;
  155.     oled_Clear();
  156.     oled_SetCharSize( FONT_16 );  
  157.     oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  
  158.     
  159.     while(1)
  160.     {
  161.         run_state = key_getState();
  162.         if( run_state != NEXT_3 ){
  163.              run_action( run_state );
  164.              return;
  165.         }
  166.         ui_disSht2x();
  167.     }
  168. }

创建app_state.h文件，编写如下代码：

  1.  /*
  2.  FILE NAME  :  app_state.h
  3.  Description:  app ui interface
  4.  Author     :  tangmingfei2013@126.com
  5.  Date       :  2024/06/03
  6.  */
  7.  #ifndef APP_STATE_H
  8.  #define APP_STATE_H
  9.  
  10.  #include "hal_data.h"
  11.  
  12. typedef void (*STATE_FUNC)(void *ptr);
  13. extern STATE_FUNC pSt_State;
  14.  
  15. void state_machine(void);
  17. #endif   /* APP_STATE_H */

5 功能测试

5.1 软件的代码结构

代码结构分为3个部分

1） MCU的驱动层

2） Device的驱动层

3） 功能应用层

5.2 功能测试

1）页面一

2)页面二

3）页面三

4）页面四

标签： ui 嵌入式硬件 单片机
本文转载自: https://blog.csdn.net/mftang/article/details/142395854
版权归原作者 mftang 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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