均衡模塊 - 基于單片機(jī)的EMS液晶顯示觸摸屏設(shè)計(jì)方案

　　均衡模塊主要完成對(duì)電池特性差異進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)采集模塊采集來的信息判斷電池狀態(tài)，對(duì)單節(jié)電池進(jìn)行充放電均衡，來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)特性一致。

　　信息集中處理模塊負(fù)責(zé)將采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、計(jì)算(如SOC等)，并監(jiān)控均衡模塊的工作，對(duì)其進(jìn)行控制，同時(shí)與顯示模塊通信，在整個(gè)系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。

　　顯示模塊作為唯一的人機(jī)交互接口，不僅承擔(dān)著將所有數(shù)據(jù)、以及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)地顯示給用戶，讓用戶能夠直觀地看到電池狀態(tài)和EMS工作效果，而且還為用戶與EMS的控制交流提供接口，可以讓用戶設(shè)置參數(shù)，更改EMS工作狀態(tài)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)管和控制的目的。如果沒有顯示模塊人們就無法看到電池和EMS的信息，EMS的報(bào)警或提示信息無法通知到客戶，一些報(bào)警狀態(tài)得不到及時(shí)處理輕則造成電池?fù)p壞，重則會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)車工作失控，釀成嚴(yán)重事故。同樣客戶也無法根據(jù)情況來調(diào)整和控制EMS,也不能完全發(fā)揮EMS的作用?？梢婏@示模塊的人機(jī)交互功能是EMS中不可或缺的組成部分，從顯示模塊所需的功能看觸摸屏是不錯(cuò)的選擇。

　　但如果購(gòu)買市面上的觸摸屏，不僅顯示內(nèi)容會(huì)受觸摸屏本身顯示功能固定的限制而降低顯示設(shè)計(jì)的靈活度、影響顯示質(zhì)量，并且市面上觸摸屏的價(jià)格也普遍較高，給產(chǎn)品增加了很大一部分成本，這無疑會(huì)大大降低產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?；谶@種情況本文提出一種以STM32F103單片機(jī)為控制核心的比較通用的液晶觸摸屏的設(shè)計(jì)方案。

　　1 觸摸屏的種類及工作原理

　　觸摸屏種類眾多，可以分為電阻式、電容式、紅外線式、聲表面波式、矢量壓力傳感器等，其中電阻觸摸屏使用最為普遍。

　　觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。其中，觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給微控制器，它同時(shí)能接收微控制器發(fā)來的命令并加以執(zhí)行，觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制器。

　　觸摸屏的基本原理是，用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏?xí)r，所觸摸的位置(以坐標(biāo)形式)由觸摸屏控制器檢測(cè)，并通過接口送到微控制器，從而確定輸入的信息。其中觸點(diǎn)坐標(biāo)的求取方法是：如圖2所示，給觸摸屏的X+加正電壓V,X-接地時(shí)，在X+,X-方向上會(huì)形成均勻的電壓梯度，當(dāng)屏幕有觸摸時(shí)，可以通過讀取Y+的電壓，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后計(jì)算求得觸摸點(diǎn)X坐標(biāo)。同理，在Y+,Y-方向上加電壓，可以通過X+上的值計(jì)算出觸摸點(diǎn)Y坐標(biāo)。計(jì)算坐標(biāo)的公式如下：

　　式中，W 為觸摸屏的寬度;H 為觸摸屏的高度。

　　本方案采用的是四線電阻式觸摸屏并且不使用專用的觸摸屏控制器，直接由STM32F103控制以降低成本，如圖2所示。

　圖2 四線電阻觸摸屏示意圖