使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)实现多功能UI

概述

1 系统框架介绍

1.1 模块功能介绍

1.2 UI页面功能

2 软件框架结构实现

2.1 软件框架图

2.1.1 应用层API

2.1.2 硬件驱动层

2.1.3 MCU底层驱动

2.2 软件流程图

4 软件功能实现

4.1 状态机功能核心代码

4.2 页面功能函数

4.3 源代码文件

5 功能测试

5.1 软件的代码结构

5.2 功能测试

测试视频

使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)控制多类i2c类型设备，实时读取数据显示在OLED 屏幕，按键实现页面切换

概述

本文主要介绍使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)实现多功能UI，包括整个系统的硬件框架，软件框架结构，还介绍了软件实现的逻辑，包括：状态机跳转的核心代码，源代码等内容。

1 系统框架介绍

1.1 模块功能介绍

1）数据采集部分

SHT20: 温湿度传感器，采集环境温度和湿度

ISL29035: 光照传感器，采集环境的光照强度

DS18B20: 高精度温度传感器，设备工作环境温度监测

ADC(Temperatre): MCU内部温度监测

ADC(可调电阻)：模拟数据输入

2）显示部分

OLED: 实时显示传感器的数据

3）模式切换

KEY-UP: 物理按键,正方向切换UI

KEY-DOWM: 物理按键,反方向切换UI

1.2 UI页面功能

1）页面一显示数据

2）页面二数据

3）页面三数据

4）页面四数据

2 软件框架结构实现

2.1 软件框架图

2.1.1 应用层API

1) 实时读取各类sensor的数据

2）实时获取按键的状态

3）处理sensor数据，根据按键状态实现UI页面的切换

2.1.2 硬件驱动层

1）实现外围驱动的driver

2) 读取MCU内部的各类应用模块参数

2.1.3 MCU底层驱动

1）实现I2C驱动（用于驱动I2C接口设备）

2）实现UART驱动（用于debug）

3) IO层驱动实现

4）内部各个模块驱动（ADC，RTC）

2.2 软件流程图

4 软件功能实现

4.1 状态机功能核心代码

1）定义函数指针

代码第12行：定义状态跳转函数指针

代码第13行：外部引用的函数指针变量

2）入口函数

代码65行：系统启动后，跳转到第一个页面为ADC数据显示功能

3）根据按键值判断页面的位置

4）页面功能函数

4.2 页面功能函数

1）显示ADC数据

代码第110行：实时显示ADC的数据

2）显示DS18B20 数据页面

显示数据函数：

3）显示ISL29035数据页面

4）显示SHT20数据页面

数据显示函数

4.3 源代码文件

创建app_state.c文件，编写如下代码：

 /*FILE NAME  :  app_state.cDescription:  app UIAuthor     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/
#include "bsp_i2c.h" 
#include "hal_data.h"
#include "oled_drv.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_timer.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_adc.h"
#include "ds18b20.h" 
#include "app_ui.h" 
#include "key.h" 
#include "app_state.h" typedef enum{INIT_DQ = 0,NEXT_0,NEXT_1,NEXT_2,NEXT_3,BACK,}APP_STATE;static void dispADC_state( void *ptr );
static void dispDS18B20_state( void *ptr );
static void dispISL29035_state( void *ptr );
static void dispSHT2X_state( void *ptr );STATE_FUNC pSt_State = dispADC_state;uint8_t key_getState( void )
{static uint8_t run_state = INIT_DQ;if( Key_Scan(KEY1_SW2_PIN) == KEY_ON){run_state++;}else if( Key_Scan(KEY2_SW3_PIN) == KEY_ON){run_state--;}if( run_state >= NEXT_3 ){run_state = NEXT_3;}if( run_state <= NEXT_0 ){run_state = NEXT_0;}return run_state;
}void state_machine(void)
{pSt_State((void *)pSt_State);
}void run_action( uint8_t state )
{switch( state ){case NEXT_0:pSt_State = dispADC_state;return;case NEXT_1:pSt_State = dispDS18B20_state;return;case NEXT_2:pSt_State = dispISL29035_state;return;case NEXT_3:pSt_State = dispSHT2X_state;return;default:break;}
}static void dispADC_state( void *ptr )
{uint8_t run_state;(void)ptr;oled_Clear();oled_SetCharSize( FONT_16 );  oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  while(1){run_state = key_getState();if( run_state != NEXT_0 ){run_action( run_state );return;}ui_active();}
}static void dispDS18B20_state( void *ptr )
{uint8_t run_state;(void)ptr;oled_Clear();oled_SetCharSize( FONT_16 );  oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  while(1){run_state = key_getState();if( run_state != NEXT_1 ){run_action( run_state );return;}ui_dispDS18b20();}
}static void dispISL29035_state( void *ptr )
{uint8_t run_state;(void)ptr;oled_Clear();oled_SetCharSize( FONT_16 );  oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  while(1){run_state = key_getState();if( run_state != NEXT_2 ){run_action( run_state );return;}ui_disISL29035();}
}static void dispSHT2X_state( void *ptr )
{uint8_t run_state;(void)ptr;oled_Clear();oled_SetCharSize( FONT_16 );  oled_PrintfString(13,0,(uint8_t*)"Renesas MCU ");  while(1){run_state = key_getState();if( run_state != NEXT_3 ){run_action( run_state );return;}ui_disSht2x();}
}

创建app_state.h文件，编写如下代码：

 /*FILE NAME  :  app_state.hDescription:  app ui interfaceAuthor     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/#ifndef APP_STATE_H#define APP_STATE_H#include "hal_data.h"typedef void (*STATE_FUNC)(void *ptr);
extern STATE_FUNC pSt_State;void state_machine(void);#endif   /* APP_STATE_H */