西门子6AV6643-0CD01-1AX1

2.2 触摸屏介绍及组态画面的设计

触摸屏LEVI700L 是维控科技生产的7 英寸真彩TFT，主板规格：RISC CPU 400MHz，128M Flash，64DDRAM。拥有一个DB9 串口，支持RS232/RS485/RS422 通信，另外包括一个USB Host 和一个USB Slave。

触摸屏LEVI700L 配套的组态软件为LEVI Studio，用户界面友好，易于操作，支持离线和在线模拟。本文以触摸屏在大功率晶闸管整流控制器中的应用为例，说明触摸屏的画面设计。主要有主界面、实时曲线查看整定画面、参数调节画面、工作模式查询画面，图2 给出主界面和实时曲线查询画面。可通过通讯口配置设置触摸屏和DSP 以及其他控制器进行连接，同时可选择相应的通信协议，本设计中采用Modbus 协议，串口参数设置为波特率：38400Kbps，停止位：1 位，数据位：8 位，无校验。另外还需要配置各个部件的地址。如图2 中反馈电压和电流的查看是个数字输入/显示部件，根据MODBUS 协议要对其读取地址进行编辑，使用功能码3 对其读数据。从上节中触摸屏发送数据的命令格式可知，需要设置DSP 的站号和寄存器的类型以及起始地址。

                 　　图2 触摸屏画面设计

2.3 从站DSP 程序设计

若要触摸屏和DSP 通信成功，在DSP 的串口初始化时就需要将串口参数设置的和触摸屏一致， 即波特率：38400Kbps，停止位：1 位，数据位：8位，无校验。一旦二者通信成功，触摸屏会根据部件设置向DSP 发送相应的数据命令， 如上节图2中的反馈电压和电流，触摸屏上需要显示从DSP中读出的数据，就会发送命令：07 03 00 03 0002 34 6D。DSP 接收到命令数据后的处理过程如图3 所示。

          　　图3 数据通信流程图

从图3 可以看出，DSP 的程序设计主要包括初始化，接收和发送中断子程序，MODBUS 帧解析、处理及回应子程序，CRC 码验证子程序。其中接收和发送中断子程序的流程图如图4 所示。

 
                　　图4 接收和发送中断子程序流程图

3 试验调试

DSP 和触摸屏的通信接口调试分步骤进行，包括：触摸屏串口测试、通信软件的调试以及触摸屏和DSP 通信的试验和调试。

1)触摸屏串口测试：首先在LEVI Studio 组态软件中编写画面程序并且利用数据下载线将其下载到触摸屏中，然后利用串口调试线将触摸屏和PC 机连接起来，通过串口调试工具可以查看到触摸屏不断向串口发送命令， 同时串口调试工具也可以编写正确的返回数据给触摸屏。此时需要注意的是必须将触摸屏的串口参数和串口调试工具的串口参数设置的一致才能通信成功。

2)通信软件的调试：利用串口线将DSP 电路板和PC 机连接，在CCS 中编写好C 语言程序后，利用仿真器和串口调试工具对主程序，数据接收和发送中断子程序，MODBUS 帧解析、处理及回应子程序，CRC 码验证子程序进行仿真调试。

3)触摸屏和DSP 通信试验和调试：通过上述两个部分的调试后，按照图1 所示的硬件连接线路将DSP 和触摸屏连接起来。在此之前，需要将调试好的组态画面程序下载到触摸屏中，C 语言程序固话到DSP 的Flash 中。较后，若通信成功，可从触摸屏中看到相关数据，如图5 所示a 为实时曲线图，b 为PID 参数调节图，其中给定电压、电流，PID 参数可以在线修改，c 为权限设置界面，不同的工作人员权限不一致，在修改某些参数时需要输入密码。

                  　图5 实验结果图

4 结束语

本文设计了基于MODBUS 协议的触摸屏和DSP 串行通信的硬件电路和软件程序，经过试验调试说明该系统通信稳定可靠，速率可达38400Kbps，实时性强。以大功率晶闸管整流控制器的应用为例，得出了相关的实验数据，说明本文设计的系统满足工业控制监测显示需要，同时由于触摸屏在人机界面领域的显着优势， 本文提出的设计思路也可应用于其他工业控制器的人机接口通信。