摘要：在世界范圍內(nèi)，能源問題制約著各個國家經(jīng)濟的發(fā)展，同時，人們對環(huán)保的關注度在逐漸提高。在此背景下，電動車的發(fā)展趨于清潔與環(huán)保，為了實現(xiàn)對其電池狀態(tài)的實時監(jiān)測，提出了電池能量管理系統(tǒng)，其中最為關鍵的內(nèi)容為EMS液晶顯示模塊，即：觸摸屏。它作為人機交互界面具有一體化，集合了顯示和輸入，在此基礎上，滿足了用戶對電池狀態(tài)觀察的需求，再者，通過對EMS控制參數(shù)的調(diào)整，以此實現(xiàn)了空間的高效利用。本文主要研究了基于STM32單片機的EMS液晶顯示觸摸屏設計，通過硬件與軟件兩方面的設計，旨在促進觸摸屏的健康與長足發(fā)展。

關鍵詞：STM32單片機 觸摸屏 設計

中圖分類號： TP272 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00

目前，電動車是重要的交通工具，其中最為重要的設備便是車載電池組，為了保證電動車的安全性與可靠性，其電池能量得到了廣泛的關注，如果動力不足則會造成一系列的問題，不僅影響著用戶的正常使用，嚴重情況下，還會造成交通安全事故或者爆炸事件等。為了避免上述問題的出現(xiàn)，提出了電池能量管理系統(tǒng)，即：EMS，此管理系統(tǒng)主要是由顯示模塊、信息采集、處理模塊及均衡模塊構成的，其中最為重要的為顯示模塊。當前，顯示模塊的人機交互設備為觸摸屏，但其市場價格偏高，制約著電動車競爭力的提高，因此，本文借助STM32單片機，對其硬件與軟件展開了設計。

1 觸摸屏的概況

觸摸屏的種類眾多，根據(jù)其技術原理，可以劃分為電阻式、紅外式、光學成像式等，其中電阻式的應用具有一定的普遍性，電阻式觸摸屏根據(jù)其引出線的數(shù)量也可以進行劃分，具體有四線式、五線式與八線式等，此類觸摸屏擁有一系列的優(yōu)點，其中最為顯著的為低廉的價格，本文研究的EMS液晶顯示觸摸屏屬于四線電阻屏，其具有一定的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性與實用性等[1]。

2 基于STM32單片機的EMS液晶顯示觸摸屏設計

2.1在硬件方面

對于觸摸屏而言，主要是利用控制器實現(xiàn)了對觸摸屏的觸控，此時的設計，使硬件的器件投入有所增加，同時其電路也具有復雜性，制約著電路板排版的高效性，再者也影響著系統(tǒng)功能的發(fā)揮。但STM32擁有ADC數(shù)字轉換器，其優(yōu)點眾多，如：12位的分辨率、自動的校準、雙重的轉換模式及間斷模式等。此時的的觸摸屏設計，實現(xiàn)了ADC數(shù)字轉換器和四線電阻觸摸屏的有效連接，通過STM32，實現(xiàn)了對觸摸信息的有效檢測與接收[2]。

對于液晶顯示器而言，它具有被動性，在對圖像或者字符進行顯示時，對能量的要求相對較小，其優(yōu)勢主要有工作電壓較低、功耗較小、輻射偏低、體積較小、使用時間較長等，因此，它作為顯示方式具有良好的效果。目前，在各個領域對其均有著廣泛的應用，如：家用電器、交通與儀表等，其種類眾多，具體包括TN型、TFT型與STN型，為了實現(xiàn)顯示，需要對液晶像素進行調(diào)整，如：頻率、相位與電壓等，同時要選用交流驅動。本文主要研究了液晶模塊LM2068的設計，其構成主要有LCD面板、RA8835控制電路與背光控制電路等，具體的設計內(nèi)容為LM2068引腳和STM32的接口設計，前者共有20個引腳，其中6個引腳聯(lián)系著電源，其余則聯(lián)系著通信，在STM32接口和模塊LM2068實現(xiàn)連接后，主要利用了并口通信[3]。

為了實現(xiàn)對EMS液晶顯示觸摸屏的設計，需要實現(xiàn)EMS通信接口，目前，在電動車上均應用了通信網(wǎng)絡，因此，在對顯示器進行設計時，要注重CAN接口的設計。對于CAN總線而言，其應用具有一定的普遍性，對其設計可以借助顯示設備，通過二者的連接以此促進了人機交互功能的實現(xiàn)。CAN總線擁有一系列的優(yōu)點，如：可靠性、實時性與先進性等?；赟TM32單片機，其擁有CAN控制器，但其引腳和USB控制器的引腳二者具有重疊性，因此要對二者進行單獨使用。在實際設計過程中，為了避免CAN總線電路過于復雜，對MCP2510進行了選用，它作為CAN總線協(xié)議控制器，滿足了相關技術規(guī)范的要求，其構成主要為3部分，分別為CAN通信協(xié)議引擎、SRAM寄存器與SPI協(xié)議模塊，同時其內(nèi)部的緩沖器有5個，其中發(fā)送的有3個，接收的有2個。

2.2在軟件方面

在設計過程中，軟件設計是重要的，它促進了顯示器各個功能的發(fā)揮，在對其編程時，選用了C語言。

首先，STM32和四線電阻觸摸屏通信軟件的設計，通過ADC轉換器實現(xiàn)了對觸摸點坐標的計算。A/D轉換的模式主要有兩種，一種為單次轉換，另一種為連續(xù)轉換，前者ADC的轉換次數(shù)為1次，后者需要ADC在轉換結束后要對另一次轉換進行啟動。

其次，STM32和液晶模塊通信LM2068軟件的設計，其中LM2068的指令共有13條，具體的部分有系統(tǒng)控制、顯示控制與數(shù)據(jù)操作，第一部分主要實現(xiàn)了模塊初始化，并且對空閑模式進行了設置；第二部分主要設置了顯示區(qū)域參數(shù)、顯示屬性與顯示合成方式等；第三部分主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換。

最后，STM32和CAN接口的程序設計，其中的通信為SPI模式，因此在設計時主要為SPI初始化、SPI讀、寫操作[4]。

3 結語

綜上所述，本文主要研究了基于STM32單片機的EMS液晶顯示觸摸屏設計，對觸摸屏進行了簡單的介紹，重點闡述了其硬件與軟件設計，相信，通過本文的研究，STM32單片機的作用將更加顯著，同時EMS液晶顯示觸摸屏的成本將得到有效的控制，其應用效果也將更加凸顯，進而電動車將獲得健康與穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻

[1]隋宗強，李立偉，張洪偉.基于STM32單片機的EMS液晶顯示觸摸屏設計[J].通信電源技術，2012，03：47-49+53.

[2]陳致遠，朱葉承，周卓泉等.一種基于STM32的智能家居控制系統(tǒng)[J].電子技術應用，2012，09：138-140.

[3]宋敬衛(wèi)，付廣春，馬獻國.基于STM32的多路電壓采集研究[J].電子世界，2013，12：55-56.

[4]丁力，宋志平，徐萌萌等.基于STM32的嵌入式測控系統(tǒng)設計[N].中南大學學報（自然科學版），2013，S1：260-265.

收稿日期：2015-08-03

作者簡介：黃祥（1993—），男，湖北應城人，本科，研究方向：計算機。