节省1个MCU？大彩串口屏提供PWM/AD/IO/UART扩展口二次开发

大彩君最近一直收到客户反馈：
1. 贵司的明星产品医用级M070能否增加U盘？我们需要大量数据导出和升级。
2. 我需要屏幕支持2路IO输出，接报警器和报警灯。
3. 是否支持PWM输出，直接屏幕控制电机或呼吸灯？
4. 贵司产品能再扩展一路串口输出吗，需要走自定义协议？
5. 可以AD采集温湿度型号吗？
6. 你们支持外接矩阵键盘吗？

这一次，研发工程师花1个月精心打造，采用成本增加3毛钱的方式统统完成了大家的期望，产品成功批量上市。
该产品除了给用户省去一个MCU，更方便产品的布线，所有功能都可以使用LUA脚本二次开发，丰富的例程和技术支持助您产品快速升级。

产品图片

核心硬件图

产品特点

1、具备组态串口屏所有常规功能，支持U盘功能;

2、新增加的扩展口接口，支持3.3V 电源输出、ADC、串口、PWM、IO输入、IO输出;

3、支持给3.3V外设供电;

4、ADC电压测量，可以检测多达10个按键输入;

5、新产品实现双串口的数据通信，扩展口拥有一个串口，对原来主串口没有影响。新增加的串口在LUA中自定义数据接收和发送;

6、4个IO口，可以根据需求配置输入、输出模式，电平3.3V。

接口介绍

功能简介，如表格5-1所示。
表格 5-1 功能介绍

功能	IO口/使能脚	介绍
3.3V	PD20	可以控制3.3V输出，电流500mA。
ADC输入	不需要配置IO，有专门的LUA API	分辨率是6bit，采样率是250Hz，支持电压0-1.77V。
IO输入、输出	PE5、PE9、PE10、PD21	可以输入/输出，电平3.3V。
PWM输出	不需要配置IO，有专门的LUA API	频率范围0Hz-4MHz，占空比范围0%-100%。
串口	UART3	LUA自定义串口发送、接收，电平3.3V。

接口介绍，如表格5-2所示。

序号	定义	描述	参考图
1	ADC	模数转换接口
2	RX0	串口输入，接用户TXD端
3	TX0	串口输出，接用户RXD端
4	PWM	PWM输出
5	IO0	IO0输入/输出端
6	IO1	IO1输入/输出端
7	IO2	IO2输入/输出端
8	IO3	IO3输入/输出端
9	3V3OUT	电源输出端
10	GND	电源地

该产品除了给用户省去一个MCU，更方便产品的布线，所有功能都可以使用LUA脚本二次开发，丰富的例程和技术支持助您产品快速升级。

下面我们就一起看看如何使用LUA脚本进行二次应用开发。

电源开关

控制PD20使能3.3V输出。可以给外设供电。
核心API函数：
1. gpio_set_out (pin)
PIN引脚设置为输出模式

• pin:引脚
  

2. gpio_set_value (pin,value)
设置输出PIN引脚为（高电平1/低电平0）

• pin：引脚
• value：输出电平
  

代码如程序清单 5-1所示。
程序清单 5-1 电源开关程序
初始化gpio_set_out( POWER_EN_PD20 )--关闭电源gpio_set_value( POWER_EN_PD20,0 )--打开电源gpio_set_value( POWER_EN_PD20,1 )

ADC输入

可以检测电压值，电压方位支持0-1.77V。使用 status,data = get_key_adc_data() 获取电压值。此例程通过ADC检测按键输入，共10个按键，每个按键按下的电压差值大约是0.17V。
核心API函数：
1、get_key_adc_data()
返回两个参数：

• Status：状态，1表示有按键按下，17表示没有按键按下
• data：按键按下时表示具体数值，数组范围0-59。按键没有按下时，数值会大于59。
  
  代码如程序清单 5-2所示。
  程序清单 5-2 ADC输入检测
  local status,data = get_key_adc_data()
  

IO输入、输出

4个GPIO，即可以检测输入，也可以用输出高低电平。
核心API函数：
1. gpio_set_in (pin)
PIN引脚设置为输入模式

• pin:引脚
  

2. gpio_set_out (pin)
PIN引脚设置为输出模式

• pin:引脚
  

3. gpio_set_value (pin,value)
设置输出PIN引脚为（高电平1/低电平0）

• pin：引脚
• value：输出电平
  

4. gpio_get_value (pin)
获取输入PIN引脚电平（高电平1/低电平0）

• pin：引脚
  

代码如程序清单 5-3所示。
程序清单 5-3 IO控制

--初始化IO为输出模式gpio_set_out ( IO0_PE5 )--设置IO输出低电平gpio_set_value ( IO0_PE5, 0 )--设置IO输出高电平gpio_set_value ( IO0_PE5, 1 )--初始化IO为输入模式gpio_set_in ( IO0_PE5 )--获取IO电平local io0_num = gpio_get_value ( IO0_PE5 )

PWM输出

可以设置PWM输出，频率范围0Hz-4MHz，占空比范围0%-100%。
核心API函数：
1、set_pwm(freq,duty)
返回两个参数：

• freq：频率，范围0Hz-4MHz。
• duty：占空比，范围0%-100%。
  

代码如程序清单 5-4所示。
程序清单 5-4 PWM控制

local pwm_freq = 100local pwm_duty = 50set_pwm( pwm_freq, pwm_duty )

串口

使用UART3的TX、RX。在LUA脚本实现串口数据发送、接收、解析。
在本例程中，把扩展口的TX0口和RX0口短接，形成短路，从而自发自收测试。
核心API函数：
1. uart_set_baudre3(baudrate)
设置串口3的波特率：串口3为屏幕和串口小助手通讯串口

• baudrate:波特率，支持2400bps~961200bps
  

2. on_uart_recv_data3(packet)
串口3接收数据的回调函数，使用自定义串口指令触发此函数执行：

• packet:接收的字节数组
  

3. uart_send_data3(packet)
通过串口3发送数据

• packet:发送的字节数组，下标从0开始
  

代码如程序清单 5-5所示。
程序清单 5-5 串口测试

--初始化串口3，设置波特率为115200uart_set_baudrate3( 115200 ) --发送数据local us_data={}us_data[0] = 0x5A --数据us_data[1] = 0xA5 --数据uart_send_data3( us_data ) --发送数组-- 串口接收回调函数function on_uart_recv_data3( packet ) local count = #( packet ) --计算长度 local string1 = '' --存放数据的临时变量 fori=0, countdo --for循环把数据存到string1 string1 = string1 .. string.format( '%X', packet ) end --接收完成，调用string1 print( string1 )end