stm32f103的电池管理系统触摸屏设计

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1、51电池搜索网http://www.51dcso.comqtekcSTM32F103的电池管理系统触摸屏设计电动车电池能量管理系统（EMS）主要包括：信息采集模块、充放电均衡模块、信息集中处理模块以及显示模块。图1为自主研发的电动车电池能量管理系统（EMS）的结构图，可见显示模块的人机交互功能是EMS中不可或缺的组成部分，从显示模块所需的功能看触摸屏是不错的选择。但如果市面上的触摸屏，不仅显示内容会受触摸屏本身显示功能固定的限制而降低显示设计的灵活度、影响显示质量，并且市面上触摸屏的也普遍较高，给产品增加了很大一部分成本，这无疑会大大降低

2、产品的市场竞争力。基于这种情况本文提出一种以STM32F103单片机为控制核心的比较通用的液晶触摸屏的设计方案。液晶触摸屏电动车电池STM32F103芯片11触摸屏的种类及原理触摸屏种类众多，可以分为电阻式、电容式、红外线式、声表面波式、矢量压力传感器等，其中电阻触摸屏使用最为普遍。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器和触摸检测装置两个部分。其中，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，并将它转换成触点坐标，再送给微控制器，它同时能接收微控制器发来的命令并加以执行，触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置

3、，并传送给触摸屏控制器。触摸屏的基本原理是，用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置（以坐标形式）由触摸屏控制器检测，并通过接口送到微控制器，从而确定输入的信息。其中触点坐标的求取方法是：2所示，给触摸屏的X+加正电压V,X-接地时，在X+,X-方向上会形成均匀的电压梯度，当屏幕有触摸时，可以通过读取Y+的电压，经过A/D转换后计算求得触摸点X坐标。同理，在Y+,Y-方向上加电压，可以通过X+上的值计算出触摸点Y坐标。计算坐标的公式如下：式中，W为触摸屏的宽度；H为触摸屏的高度。本方案采用的是四线电阻式触摸屏并且不使用

4、专用的触摸屏控制器，直接由STM32F103控制以降低成本2STM32F103介绍方案中主控器件STM32F103单片机使用的是ARM为要求性能高、成本低、功耗低的嵌入式应用专门设计的32位的ARMCortex-M3内核。拥有可达128KB的嵌入式闪存、20kB的SRAM和十分丰富的外设：两个1μs的12位ADC,一个全速USB（OTG）接口，一个CAN接口，三个4M/S的UART,两个18M/S的SPI,两个I2C等。内部还集成了复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等，大大方便了用户的开发。该系列单片机不仅功能强大而且功耗相当

5、低，在72MHz时消耗36mA（所有外设处于状态），相当于0.5mA/MHz,待机时下降到2μA,是32位市场上功耗最低的产品。综上STM32F103系列单片机的性能完全可以满足液晶触摸显示屏的所有控制需要，内置A/D可以用于触摸屏控制，丰富的I/O接口可以用于与TFT液晶屏模块的通信，并且其本身自带CAN控制器可以作为与外界通信接口，用STM32F103做主控制器可以减少使用器件从而简化使整体电路，很好地达到降低EMS成本的目标。2.2TFT液晶屏模块本方案选用的是3.5寸的TFT液晶屏模块，电压3.3V,最大电流70mA.支持320×

6、240分辨率，内置230K内存显示可到256K色，可显示文字和图形，采用LED背光设计，使用软件即可对背光亮度进行调节，内置简体中文字库，支持2D的BTE引擎，同时建几何图形加速引擎，可以对显示对象进行复杂的操作如画面旋转功能、卷动功能、图形Pattern、双层混合显示和文字放大等等。这些功能将可节省用户在TFT屏应用的开发时间，提升MCU软件的执行效率并且使画面更加绚丽，显示功能更加丰富，使显示屏显示能力大大增强。提供8位或16位总线接口，方便与MCU的连线，适应性强，连接设计灵活。3总体构架液晶触摸显示屏系统主要由微控制器STM32F

7、103、TFT液晶屏模块、四线电阻触摸屏以及与外界通信的CAN总线接口组成。硬件模块连接3所示，其中四线电阻触摸屏的触摸检测装置安装在TFT液晶屏前面用于检测用户触摸的位置，本方案利用STM32F103自带A/D转换功能，由STM32F103实现触摸屏控制器的功能来直接控制四线电阻触摸屏，检测触摸信息并计算出触点坐标。然后STM32F103通过I/O接口与TFT液晶屏模块通信，将处理好的有效信息通过TFT液晶屏显示出来。由于STM32F103内置CAN总线控制器所以CAN总线接口可以直接从STM32F103的管脚引出，用来与EMS进行通信

8、，完成现实信息采集，设置参数等功能。4STM32F103与四线电阻触摸屏的接口电路4所示，STM32F103与四线电阻触摸屏直接通过自身的I/O口连接，实现触摸屏控制器功能。其中PA8、PA9