6ES7232-0HB22-0XA8厂家供应
由触摸检测部件和触摸屏控制器件组成(如图1所示);触摸检测部件用于检测用户触摸位置,接收后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息送给控制器,它能接收控制器发来的命令并加以执行。
触摸屏的主要3大种类是:电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、技术触摸屏。其中,电阻式触摸屏凭借低廉的价格以及对于手指及输入笔触摸的良好响应性,涵盖了100多家触摸屏元件制造商中的2/3,成为过去5年中销售量高的触摸屏产品。在这里根据要设计应用的触摸屏控制器,重点介绍一下四线电阻式触摸屏。
电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通y轴方向的5v均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行a/d转换,并将得到的电压值与5v相比即可得到触摸点的y轴坐标,同理得出x轴的坐标,这就是四线电阻式触摸屏基本原理,其原理如图2所示。
一、 概述
在()的画面工程文件编制过程中离不开软件的修改和调试工作,一般情况下,带触摸功能的人机界面组态软件具有工程文件离线仿真功能,不需要连接用户,工程人员就可以比较方便的调试编制的hmi工程文件,直到工程文件满足设计要求。
但在编制小型文本人机界面时,由于小型文本hmi的画面组态软件一般都不支持工程文件的离线仿真功能,工程人员编制工程文件时,往往要多次连接相应的plc来完成hmi工程文件的编制工作,比较费时、烦琐。在此,我们就提供一种可以模拟具有modbusrtuslave协议的串口设备(如plc)仿真器,通过这一仿真软件的使用,工程技术人员可以方便的在pc机上调试和修改小型文本hmi的工程文件。
二、 modbus_simulator软件简介
modbus_simulator为modbus rtu slave协议设备的仿真软件,主要可用于modbus rtumaster设备的调试。本软件为公益软件,不用注册,可自由使用。使用中发现软件bug时请告知我们改正!软件发布在本公司网站,下载解压安装后,点击modbus_sim图标就可使用。
本软件运行于bbbbbbs平台下,modbus_sim.exe执行后,弹出如下画面
其中:寄存器地址项为要显示数据寄存器的初始地址。
[0,0]的前一个数据位是通信时所接收数据帧的次数值,后一个数据位是数据帧的长度值,方括号外的数据为接收数据帧值,本项参数仅用于串口正常通信状态的监测。串口正常通讯时,接收帧次数值递增变化;“帧值”按通讯实际值变化。如果这两项值不发生变化,表示通信口未连通!
弹出的初始窗口画面中默认显示的数据为:03:hold,数据格式为:16 bits dec。
1、 软件支持多窗口显示,点击图标 ,可增加一幅数据窗口,如下图:
2、本软件支持modbus rtu全部四种数据寄存器的显示,分别为:
寄存器类型的选择也可在“显示”项中选取。
3、软件提供8种数据格式,分别为:
数据格式的选择也可在“显示”项中选取。
4、支持寄存器数据地址两种寻址方式,分别为:
地址类型的选择也可在“显示”项中选取。
5、通信参数设定:点击“通信”选项中的“设置”,软件弹出“通信设置”画面,选择恰当的通信参数值后再“确定”退出。
三、用于pop-hmi文本显示器工程文件调试举例
1、 要求:
硬件:
①支持modbus rtu master协议的pop-hmi文本显示器一台。
②pop-hmi文本 pc下载线一根
软件:pop-hmi文本画面组态软件v5.32 ;modbus_sim 仿真软件v1.0。
其中:文本显示器为modbus rtu master主设备,modbus_sim软件为 modbus rtuslave仿真从设备。
2、使用步骤:
①用pop文本的画面组态软件jb-hmi完成文本的modbus rtumaster协议的组态编程(详见pop-hmi文本使用手册),下载组态好需修改、调试的画面工程文件到pop文本中。串口为pc机的com1端口,文本显示器作为modbusrtu master设备,用户设备的modbus rtuslave通信参数为:波特率19200,数据位8,停止位1,偶校验,设备站号为0,如下图:
②打开modbus_sim软件,选择“通信”中的“通信设置”项,设置与pop-hmi文本中一样的通信参数值,即
③点击图标 ,或选择“通信”中的“连接”项,pop-hmi文本将与modbus_sim软件模拟的modbusrtu slave从站设备正常通信。
④进入modbus_sim的工作画面,根据设计需求选择自己需要查看或设定的数据寄存器,进行pop-hmi文本的调试工作。
⑤如果jb-hmi组态软件产生的工程文件不能满足设计要求,则断开modbus_sim与文本显示器的通讯连接,并返回步骤①修改工程文件,直至满足设计需求为止。
四、结束语
modbus_sim能很好的仿真modbus rtu slave设备,可以作为支持modbus rtuslave通讯协议的软件仿真器,用于各种modbus rtu maste设备的调试工作
下面就以一些实例来说明维修过程中常见故障的诊断处理方法:
1、正常但不能操作
故障现象:一台人机界面,经试验其本身一切正常,但接上主机后,电脑不能操作。
故障分析处理:这有可能是在主机启动装载人机界面驱动程序之前,人机界面控制卡接收到操作信号,只需重新断电后,再启动计算机即可。也有可能是人机界面驱动程序版本过低,需要安装新的驱动程序。
2、触摸不准
故障现象:一台表面声波人机界面,用手指触摸显示器屏幕的部位不能正常地完成对应的操作。
故障分析处理:这种现象可能是声波人机界面在使用一段时间后,屏四周的反射条纹上面被灰尘覆盖,可用一块干的软布进行擦拭,断电、重新启动计算机并重新校准。还有可能是声波屏的反射条纹受到轻微破坏,如果遇到这种情况则将无法完全修复。
如果是人机界面在下列情况下可运行屏幕校准程序:(开始--程序--microtouch touchware)
1)次完成驱动软件的安装。
2)每次改变显示器的分辨率或显示模式后。
3)每次改变了显示的显示区域后。
4)每次调整了控制器的频率后。
5)每次光标与触摸点不能对应时。
校准后,校准后的数据被存放在控制器的寄存器内,每次启动系统后无需再校准屏幕。
3、人机界面无响应
故障现象:一台人机界面不能工作,触摸任何部位都无响应。
故障分析处理:检查各接线接口是否出现松动,检查串口及中断号是否有冲突,若有冲突,应调整资源,避开冲突。再检查人机界面表面是否出现裂缝,如有裂缝应及时更换。还需要检查人机界面表面是否有尘垢,若有,用软布进行清除。观察检查控制盒上的指示灯是否工作正常,正常时,指示灯为绿色,并且闪烁。
如果上面的部分均正常,可用替换法检查人机界面,先替换控制盒,再替换触摸屏,后替换主机。
触摸屏维修方法同维修一般的电器产品是很接近的,需要注意的是它本身带有软件程序,很多时候维修要注意不要轻易卸下电池或者ram等器件。
作为用户输入设备的正在快速普及。从某些需求(如苹果公司的iphone)可以看出,一个出众的用户接口将带来极具竞争力的市场优势。对其他应用而言,还需要克服其他一些问题,如安全方面的问题、娱乐分心问题或者其他可用性问题。
来自工业、商业以及消费类等所有市场领域的用户都在不断追求更好的人机接口。目前,触摸激活接口方面的是触觉反馈,它可以向用户提供立即和正确无误的确认。该功能被用来改善用户性能和满意度。产品设计师通过提供直观的触觉提示可以将功能复杂度降到低。本文将讨论如何为产品的触摸激活接口添加触觉反馈(触觉技术)。
目前现状
能够提供触觉的触摸接口系统依赖于执行器产生触感。执行器和控制技术的发展使得目前的执行器能够支持各种从很小到很大的触摸面板和触摸屏上的触摸反馈,产品范围覆盖了从手机到宽屏触摸监视器等各种产品。支持触觉系统所需的处理器负荷相当小,触摸输入技术事实上已经非常普及,机电解决方案也都是现成的。
工作原理
对用于触摸激活控制的触觉技术的通常解释是,按键或开关的全程动作必须完全复制才有效。但实际上,人类手指的感知灵敏性并不这样低。大量的研究发现,如果结合适当的加速度,人类手指的神经元可以检测非常小的运动。在1.5g以上的加速度条件下,仅有0.1mm的运动就能被人类感知为确认响应。
1.5g这个低水平的加速度,还不足以产生佳的触觉效果。通过产生一个加速度和一个具有较强刺激的位移可以产生更有效的触觉效果。通过本文所示的“相图(phaseportraits)”可以看到这些加速度和位移。在成功地将触觉技术通过机械方式集成进触觉接口器件后可以产生相图。
解决方案
触觉反馈系统架构中通常包括:(1)执行器,可以是直流电磁型,或者是体积较大、必须正确安装到触摸屏中的定制器件,(2)触觉控制软件,可以安装在一个控制板上,或嵌入到产品的主处理器中,(3)一个触觉效果库,(4)一个从主程序调用触觉效果的可编程接口。上述几部分中任何一个的错误实现都会导致整个设计的失败。
执行机制
好的方法是使用为产生触觉效果专门设计的执行器,因为重新改变一个通用电机和螺线管的用途极具挑战性。为触觉应用设计的执行器将来自控制器的触觉信号转换成特定相图所描述的机械运动。很明显,除了提供一个好的动态响应外,所选的执行器需要满足严格的功率、效率和可靠性指标。
在手机中常用的两种执行器也非常适用于小型触摸平面产品(对角线长度在7英寸以下)。它们分别是偏心旋转块电机(erm)(照片中所示)和线性谐振执行器(lra),其中有个块状物在两个磁极之间振动。屏幕较大的产品,如那些从7英寸到36英寸带触摸接口的产品,就需要较大的执行器。immersiona100 和a300就是这样两种产品。
图1:a300执行器的位移和时间关系
图2:a300执行器的加速度与时间关系
图3:a300中加速度与位移的关系(相图)
图4:erm电机利用一个偏心块来为小型设备提供触觉效果。照片中显示的是sanyo公司的微型直流电机
图5:a100触觉执行器
图6:a300触觉执行器
图7:执行器的正确定位和安装将使运动能够有效地传递到用户的指尖上
应该对所有执行器进行优化,以便在位移很小的能产生较大的力,还要仔细选择这些执行器来满足性能和寿命方面的要求。设计所要求的执行器的类型和数量取决于触摸屏或面板的体积、重量和实现方案。
为了产生触觉效果而误用简单的螺线管和电机常易导致不良的实现。由于使用了不合适的执行器性能,延迟或者很慢的执行器加速、位移过大或者缺少对位移的jingque控制都是常见的一些问题。
执行器安装不良也是触觉系统中的常见问题。如果实现得不好,不仅是触摸接口本身,连整个系统都会谐振。在手持设备中可能问题还不大,但在固定设备中则不然,过强的谐振所产生的效果不亚于地震,而不再是友好的确认指示。如果安装设置将接口压迫到其加速度和位移被抑制在检测点之外的程度,还会发生其他极端的结果。
执行器的正确安装会将位移有效地转移到用户的指尖上。触摸屏显示器被安装在一个底座上,进行柔性密封。触觉执行器可以提供显示器和底座之间的主要附属装置,从而允许触摸面“悬浮”,这样可将大的能量转移到指尖上。
控制系统
对执行器的正确控制是通过软件和电路实现的,软件和电路主要用来处理触摸输入,并向执行器提供正确的指令。
控制指令应该对相关的执行器技术和理想的相图进行优化,这种相图应能正确确认用户的输入,又不干扰用户的注意力。提供这样的响应要求选择一个具有合适驱动输出能力和0.25mips冗余处理能力的处理器,还要为目标执行器选用一个合适的放大器。整个通信路径(从用户输入到触觉响应启动) 的延时应该小于30ms。
触觉效果库
触觉效果库应该包括各种效果,从而能使用户清楚地分辨各种触摸屏控制的感觉,并且可以将众多的功能分开来。好的方法是,触觉开发系统能够为用户接口设计师提供一个方便体验效果的方法,以便他们能从触觉效果库中选用好的效果。
编程接口
通过简化的api从主程序中调用触觉效果有助于软件的集成。软件开发工具也很有用。immersion公司提供了这样的开发工具,它向设计师提供了几种编程选择,包括bbbbbbsactivex控制、源代码形式的交叉平台api以及对定制接口的通信支持。还包括样本代码以及一个如何将触觉反馈加到主程序中的完整过程描述。
的新型触觉接口能够在触摸激活控制方面向用户提供更加熟悉的、动人和满意的用户体验。所幸的是,如今触觉系统在技术上已经成熟,机电集成也得到了很好地普及。这一新兴技术的关键要素是执行器集成、安装、触觉控制和编程。在按照本文的指导方针进行设计时,我们会发现在触摸激活控制感觉以及直觉、满意度以及自然的用户交互方面,触觉系统具有明显的优势。