基于 NXP i.MX RT1050 高分辨率触摸屏方案~让传统家电更智能
原标题:基于 NXP i.MX RT1050 高分辨率触摸屏方案~让传统家电更智能
参加2019 上海家博会,可以看到目前家电进化方向,传统家电联网化、智能化。联网很容易理解,更多是加个 WiFi 模组,可以与手机互联,再进行远程控制,这也是智能化的一种方式,那么还有别的智能化方式吗?本方案介绍另外一种能让传统家电更智能的方案,HMI,human machine interface 人机接口,即应用于小家电的高分辨率触摸屏方案。
常规款的的微波炉、洗衣机、电饭煲,大部分为实体按键,再后来演变成触摸按键,现在看到家电市场的高端家电,许多都使用上了触摸显示屏方案。包括云米的净水器、云米冰箱、格力洗衣机等各类产品,都有加上了显示触摸屏。
大联大世平集团推出方案是基于 NXP i.MX RT1050 作为显示触摸屏的主控,GUI 功能基于免费的GUI 开发工具 emwin,开发简单、便捷、免费。跨界 MCU 在电源设计上不需要电源管理芯片,节省成本,支持视频播放软解码,使用本身的格式TS,ffmep 来进行解码,再用JPEG2MOVIES 编码成EMF (EMWIN MOvie File)格式,用的是EmWIn 带的工具,AVI 视频格式可以直接在 JPEG2MOVIES 来进行解码播放。
方案主要应用于各类小家电产品上的触摸屏应用:洗衣机、电饭煲、饮水机、咖啡机等。
硬件设计说明
主控采用的是 NXP MCU i.MX RT1050,该产品以MCU的价格让客户得到 MPU的性能体验,具有极高的性价比。MX RT1050具有足够的计算性能和灵活的存储器配置。它的基本参数如下:
Cortex-M7 内核,600M 主频
无内部 Flash,512KB SDRAM
支持 LCD RGB888 接口,CSI 接口
支持 emwin 等 GUI 工具
带有 PXP 加速器
分辨率最高支持 1366 * 768
支持以太网接口
支持 Keil、IAR、MCUexprsso 开发环境
支持 FreeRTOS、RT-Thread
低成功、高性价比
该芯片高主频,外设资源丰富,除了本方案介绍的 HMI 应用外,还可应用于其它方案,如电机控制、电话会议系统、环绕音箱等;
主控框图如下图所示:
2. 触摸屏设计
方案使用的触摸屏为 Rocktech的4.3英寸TFT,像素为480*272,带LED背光和电容式触摸板,触摸板上的 IC 为敦泰 FT36GQQ,接口为 I2C 接口。
3. 其它电路设计
该方案上面用到的 SDRAM 为华邦的W9825G6KH-5I,Flash 为华邦的 W25Q256JVEIQ,本身 flash 支持 SPI flash,Hyper Flash,根据应用需求和成本来考量,且我们有测试过如下品牌的 Flash,可以正常使用,在选型评估时,也可作参考使用。
4. 硬件设计注意事项
① Layout建议参考开发板的 4 层板设计
② 电源部分建议保持内部 DC/D C电流环路尽可能小,以避免 EMI 问题
③ 过孔和线宽设计建议
对于 BGA 区域:
- 通孔类型为 14/8mils,走线宽度为 4mils,走线间距为 3.79mils。
对于默认区域(BGA 除外):
- 通孔类型为 18/8mils,走线宽度为 5mils,走线间距为 7mils。
- 首选的 BGA 电源去耦设计布局参考恩智浦开发板
④ SDRAM 接口(运行频率高达 166MHz)是芯片路由的关键接口之一。 单端走线的受控阻抗必须为 50Ω。理想情况下,将所有信号路由到与 EVK 板相同的长度。
方案原理图:
PCB Layout:
软件设计说明
GUI 开发工具安装
①下载 SDK,里面包含有 emWIn GUI 的 Demo,可以进行参照路径:
② 程序
2. 注意事项:
① 使用 J-link 下载时选择 SWD 接口,同时需要使用 V9 版本及以上的 J-link,同时J-link 软件驱动包需要在 6.24b 以上。
② 提供 64Mbyte HyperFalsh 、8 Mbyte 、1 6Mbyte QSPIFalsh 的烧录算法,在烧录的时候需要注意将 RAM Use size 改为 0x8000。
3. 其他补充说明:
① 该方案除了可以做一些界面显示,还可以实现小视频的播放,视频播放本身的格式TS,ffmep 来进行解码,然后在用JPEG2MOVIES 编码成EMF (EMWIN MOvie File)格式,用的是EmWIn 带的工具,就是 EmWIn 自带的函数,AVI 可以直接在 JPEG2MOVIES 来进行解码播放
② 在用 SDRAM 的情况下,RGB888 和网口是不能够同时使用的,芯片管脚复用的问题。
烧录demo后的实际效果图:
① 如图是温控器的显示,显示房间的温度,可以通过触摸屏来选择温度的调节
②播放小视频
可以播放一些类似开机画面,LOGO 动态显示
场景应用图
展示板照片
方案方块图
核心技术优势
1. 方案支持分辨率高达 1366 * 768,
2. 支持小视频播放,高达 512KB 内部 SDRAM
3. 外挂 flash,用多大挂多大
4. 免费提供硬件参考设计、软件 SDK、方案的相关代码
方案规格
1. 4.7 寸电容触摸屏幕,480*272 分辨率
2. 支持播放小视频(软解码)
3. emwin GUI 开发
4. 支持通过以太网口更新信息
5. 4 层板 Layout
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