基于HMI串口屏的协议（STM32）

提示：
硬件：STM32H750VBT6、USART_HMI(3.5寸基本型)（TJC4832T035_011X）
官方资料网站：HMI

文章目录

基于HMI串口屏的协议（STM32）
前言
一、协议
二、协议示例
三、协议程序
- 1、`Hmi_Agreements.c`
- 2、`Hmi_Agreements.h`
四、使用说明
- 1、接收数据
- 2、发送数据
五、下载方式

前言

一、协议

提示：此处仅作为演示，完整版在文章末尾会有下载方式

注：一帧完整的数据一共有7Byte，所以在发送功能类数据时需要把其他位用0x00补全。

数据的缩放等级有0x00、0x01、0x02三个等级，分别对应数据扩大0倍、数据扩大10倍、数据扩大100倍。数据采用低端模式，即低字节在地址的低地址中，(例如：发送0x43AA，则协议中的数据位的顺序是AA 43，所以在单片机解析数据中需要注意)。STM32也是采用小端模式。

二、协议示例

在调试的时候可以把这些数据采用上位机的形式发送给单片机。

三、协议程序

1、`Hmi_Agreements.c`

代码如下（示例）：

#include "hmi_agreement.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"_usarthmi UHMI;// _User HMI_User;       //用户数据/******************************
**** 函数功能：HMI复位
**** 形参：         无
**** 返回值：        无
*******************************/
void HMI_Usart_Rest(void)       //显示屏复位
{uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};uint8_t Rest[4] = "rest";HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&Rest, 4, 0xffff);               //发送数据HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, 3, 0xffff);      //发送结束位
}/******************************
**** 函数功能：刷新HMI界面
**** 形参：             Page：需要刷新的页面（字符串形式）
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_Refresh(uint8_t *Page)       //刷新页面
{uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};uint8_t Head[5] = "page ";uint8_t *str;uint16_t size = strlen((char*)Page);str = (uint8_t*)malloc(size + 5);      //申请内存if(str != NULL)  //申请内存成功{// sprintf((char*)str,"%s %s",Head,Page);memcpy(str,Head,5);memcpy(str + 5,Page,size);      HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)str, size + 5, 0xffff); //发送数据HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, 3, 0xffff);      //发送结束位free(str);   //释放内存}
}// /******************************
// **** 函数功能：发送数据到HMI屏幕
// **** 形参：              SData：需要发送的数值（字符串形式）
// **** 返回值：         无
// *******************************/
// void HMI_Usart_SendDataValue(uint8_t *SData)     //串口发送数值数据到HMI屏幕
// {//  uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};
//  HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&SData, strlen((char*)SData), 0xffff);               //发送数据
//  HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, sizeof(End_Bit), 0xffff);      //发送结束位
// }/******************************
**** 函数功能：隐藏或显示控件
**** 形参：             Obj：控件名字,State：状态（1，显示。0，隐藏）
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_ShowHideobj(uint8_t *Obj,uint8_t State)      //对指定的控件的显示和隐藏进行操作
{uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};uint8_t Sho[4] = "vis ";uint8_t *str;uint16_t size = sizeof(Obj);str = (uint8_t*)malloc(size + 6);if(str != NULL){memcpy(str,Sho,4);memcpy(str + 4,Obj,size);memcpy(str + 4 + size,(uint8_t*)",",1);if(State)memcpy(str + 5 + size,(uint8_t*)"1",1);elsememcpy(str + 5 + size,(uint8_t*)"0",1);HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)str, size + 6, 0xffff);  //发送数据HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, 3, 0xffff);      //发送结束位free(str);   //释放内存}
}/******************************
**** 函数功能：发送字符数据到HMI
**** 形参：             Head：控件的名字，SData：显示的字符
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_SendDataText(uint8_t *Head, uint8_t *SData)      //串口发送字符数据到HMI屏幕
{uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};uint8_t *str;uint16_t size1 = strlen((char*)Head);uint16_t size2 = strlen((char*)SData);str = (uint8_t*)malloc(size1 + size2 + 3);if(str != NULL){memcpy(str,Head,size1);memcpy(str + size1,(uint8_t*)"=",1);memcpy(str + size1 + 1,(uint8_t*)"\"",1);memcpy(str + size1 + 2,SData,size2);memcpy(str + size1 + size2 + 2,(uint8_t*)"\"",1);HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)str, size1 + size2 + 3, 0xffff);             //发送数据HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, 3, 0xffff);          //发送结束位free(str);   //释放内存}
}/******************************
**** 函数功能：发送数据到控件（value）
**** 形参：             Head：控件的名字，data：数据
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_SendDataValue(uint8_t *Head, int16_t data)
{uint8_t End_Bit[3] = {0xff,0xff,0xff};uint8_t buf[10];uint8_t *str;uint16_t size1 = strlen((char*)Head);sprintf((char*)&buf,"%d",data);uint16_t size2 = strlen((char*)buf);str = (uint8_t*)malloc(size1 + 1);if(str != NULL){memcpy(str,Head,size1);memcpy(str + size1,(uint8_t*)"=",1);str = (uint8_t*)realloc(str,size1 + 1 + size2);     //再申请内存memcpy(str + size1 + 1, buf,size2);HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)str, size1 + size2 + 1, 0xffff);   //发送数据HAL_UART_Transmit(&uart, (uint8_t*)&End_Bit, 3, 0xffff);          //发送结束位free(str);   //释放内存}
}/******************************
**** 函数功能：   数据解算
**** 形参：     _DA接收到的数据
**** 返回值：    数据
*******************************/
static float ResolvingData(uint8_t *_DA)
{int16_t DataBUf = 0;switch (_DA[2])       //数据缩放等级（0(0)，1(10)，2(100)）{case _1E_0:     //无缩放DataBUf = *((int16_t*)(&_DA[3]));return (float)DataBUf;       //解算数据case _1E_1:       //10倍缩放DataBUf = *((int16_t*)(&_DA[3]));return (float)DataBUf / 10.f;      //解算数据case _1E_2:       //100倍缩放DataBUf = *((int16_t*)(&_DA[3]));return (float)DataBUf / 100.f;        //解算数据default:return -1.f;}
}/******************************
**** 函数功能：   接收数据处理
**** 形参：     _DA接收到的数据
**** 返回值：    无
*******************************/
static void Acceptance_Data(uint8_t *_DA)
{float DataBuf = 0;DataBuf = ResolvingData(_DA);      //数据解算if(DataBuf != -1)        //解算成功{UHMI.ID = _DA[1];       switch (_DA[1]) //数据ID{case _INT_VAID1: UHMI._IntRecData->_Data01 = (int16_t)DataBuf; break;case _INT_VAID2: UHMI._IntRecData->_Data02 = (int16_t)DataBuf; break;case _INT_VAID3: UHMI._IntRecData->_Data03 = (int16_t)DataBuf; break;case _INT_VAID4: UHMI._IntRecData->_Data04 = (int16_t)DataBuf; break;case _INT_VAID5: UHMI._IntRecData->_Data05 = (int16_t)DataBuf; break;    //整型数据case _FLO_VAID1: UHMI._FloatRecData->_Data10 = DataBuf; break;case _FLO_VAID2: UHMI._FloatRecData->_Data20 = DataBuf; break;case _FLO_VAID3: UHMI._FloatRecData->_Data30 = DataBuf; break;case _FLO_VAID4: UHMI._FloatRecData->_Data40 = DataBuf; break;case _FLO_VAID5: UHMI._FloatRecData->_Data50 = DataBuf; break;    //小数数据}}
}/******************************
**** 函数功能：HMI接收数据函数
**** 形参：             RData：接收到的数据
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_ReciveData(uint8_t *RData,uint8_t size)
{if(size == 7)    //数据长度正确{if(RData[0] == 0xCC)         //数值类帧，帧头正确Acceptance_Data(RData);       //数据处理else if(RData[0] == 0xDD)       //功能类，帧头正确HMI_Usart_FunctionSelect(&RData[1]);   //功能执行}
}/******************************
**** 函数功能：HMI功能类执行函数选择
**** 形参：             Rfun：接收的数据
**** 返回值：            无
*******************************/
void HMI_Usart_FunctionSelect(uint8_t *Rfun)
{switch (*Rfun){case Start: UHMI.StartFlag = 1;     break; case Stop:  UHMI.StartFlag = 0;  break;case mode1: UHMI.Mode = 1; break;case mode2:   UHMI.Mode = 2; break;case mode3:   UHMI.Mode = 3; break;case mode4:   UHMI.Mode = 4; break;case mode5:   UHMI.Mode = 5; break;default: UHMI.Mode = 0; UHMI.StartFlag = 0; break;}
}

2、`Hmi_Agreements.h`

代码如下（示例）：

#ifndef __HMI_AGREEMENT_H
#define __HMI_AGREEMENT_H    #include "stm32h7xx.h"                  // Device header
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "usart.h"#define uart        huart2      //使用的串口
#define _DataNum    5           //可接收数据数量       enum _Var
{Start  =  0x00,Stop   =  0x01,   //工作状态mode1     =  0x11,mode2  =  0x12,mode3  =  0x13,mode4  =  0x14,mode5  =  0x15,   //模式_1E_0   =  0,      //数据缩放等级_1E_1,_1E_2,_INT_VAID1  =  0x01,   //整型数据ID_INT_VAID2,_INT_VAID3,_INT_VAID4,_INT_VAID5,_FLO_VAID1  =  0x10,   //小数数据ID_FLO_VAID2,_FLO_VAID3,_FLO_VAID4,_FLO_VAID5,
};struct IntRecData //接收的数据缓存(整数)
{int16_t _Data01;int16_t _Data02;int16_t _Data03;int16_t _Data04;int16_t _Data05;
};struct FloatRecData   //接收的数据缓存(小数)
{float _Data10;float _Data20;float _Data30;float _Data40;float _Data50;
};typedef struct
{uint8_t StartFlag;         //程序开始运行标志位uint8_t ID;                  //数据ID  uint8_t Mode;               //工作模式struct IntRecData _IntRecData[_DataNum/5];        //接收的数据结构体struct FloatRecData _FloatRecData[_DataNum/5];        //接收的数据结构体
}_usarthmi;extern _usarthmi UHMI;/********************** 用户上传指令 ********************/void HMI_Usart_Rest(void);                                     //HMI显示屏复位
void HMI_Usart_Refresh(uint8_t *Page);                          //HMI刷新页面
void HMI_Usart_SendDataValue(uint8_t *Head, int16_t data);      //串口发送数据到HMI屏幕
void HMI_Usart_SendDataText(uint8_t *Head, uint8_t *SData);     //串口发送字符数据到HMI屏幕
void HMI_Usart_ShowHideobj(uint8_t *Obj,uint8_t State);         //对指定的控件的显示和隐藏进行操作/********************* 用户接收数据处理 *******************/static float ResolvingData(uint8_t *_DA);                     //数据解算
static void Acceptance_Data(uint8_t *_DA);                      //接收数据处理/********************* 用户可调用的函数 *******************/void HMI_Usart_ReciveData(uint8_t *RData,uint8_t size);                     //HMI接收数据函数
void HMI_Usart_FunctionSelect(uint8_t *Rfun);                   //HMI功能类执行函数选择#endif

四、使用说明

1、接收数据

本程序暂未采用DMA形式发送接收数据，只需在串口回调函数中调用数据接收处理函数

void HMI_Usart_ReciveData(uint8_t *RData,uint8_t size)

接收的数据会分为两类：整型和浮点型的数据，整型数据保存在以下结构体中：

struct IntRecData    //接收的数据缓存(整数)
{int16_t _Data01;int16_t _Data02;int16_t _Data03;int16_t _Data04;int16_t _Data05;
};

浮点型数据保存在以下结构体中：

struct FloatRecData  //接收的数据缓存(小数)
{float _Data10;float _Data20;float _Data30;float _Data40;float _Data50;
};

他们的ID与HMI发送的数据的ID相同（注：发送时整型和浮点型数据开始的ID不一样）
而他们都在以下结构体中：

typedef struct
{uint8_t StartFlag;         //程序开始运行标志位uint8_t ID;                  //数据ID  uint8_t Mode;               //工作模式struct IntRecData _IntRecData[_DataNum/5];        //接收的数据结构体struct FloatRecData _FloatRecData[_DataNum/5];        //接收的数据结构体
}_usarthmi;

2、发送数据

发送数据可使用以下函数：

void HMI_Usart_SendDataValue(uint8_t *Head, int16_t data);       //串口发送数据到HMI屏幕
void HMI_Usart_SendDataText(uint8_t *Head, uint8_t *SData);     //串口发送字符数据到HMI屏幕

五、下载方式

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