基於Nuvoton N9H20 emWin交互式人機界面之按摩椅彩屏解決方案

隨著人們對生活品質需求的逐漸提高,智能型按摩椅在很多的商場、火車站等公共場合越來越普及。目前主流的按摩椅集成觸控彩屏、語音識別、多樣化的按摩模式,以及可以通過手機掃碼下單開啟服務等等功能。越來越智能化的產品設計,使用戶感受到科技的變革和生活品質的提升。

品佳集團一直致力於物聯網產品的設計和推廣,在按摩椅的方案設計上,可以提供各個功能模塊的產品設計。在觸摸彩屏主控上,我們推出Nuvoton N9H系列產品,支持emWin交互式圖形界面解決方案;在語音識別上,我們推出Nuvoton 94124系列產品,可以支持降噪環境下40條本地語音命令詞識別;在各類按摩控制板上,我們推出Nuvoton M0系列產品,滿足按摩椅控制板對UART和PWM的需求。通過這整套的方案設計,通過簡單的人機界面或者語音識別功能,和複雜的無刷按摩電機進行人機交互。目前,按摩椅控制板上有側板按摩控制、心率監測、手按摩控器、腿部按摩控制、背靠按摩控制等等,如此多的按摩電機,都是通過人機交互實現。同時我們還可以控制躺靠的角度、按摩的力度、循環的次數等等功能,讓我們疲憊的身心躺在按摩椅上,通過簡單的控制,得到精細化的滿意服務。

本方案主要介紹N9H20 emWin交互式人機界面(HMI)之按摩椅彩屏解決方案。採用新唐的N9H微處理器系列,此為一套完整的人機顯示接口解決平台,支持最高解析度為1024x768像素顯示器,Nuvoton N9H系列產品免費為其用戶提供經SEGGER正式授權,專為嵌入式系統打造的GUI軟體鏈接庫 (emWin) 和相關開發工具,讓產品開發人員可以快速且容易地,開發出流暢、有質感的用戶人機顯示接口 (Human Machine Interface, HMI)。N9H系列BSP(軟體開發包)帶有工業領先的emWin嵌入式互動圖形界面庫,其中包括emWin庫、樣本、工具和文件,方便開發者在樣本案例上直接進行產品開發設計。

針對沒有接觸過emWin的工程師,本方案也可以快捷的進行產品開發,因為我們提供一系列的開發工具和參考歷程,可以便捷、快速的進行產品開發,客戶使用定製化的產品UI界面,即可做出下文所示的美觀emWin界面。首先了解下emWin,德國SEGGER公司開發的一個嵌入式GUI圖形庫,GUI圖形庫的概念就好像它是一個平台,我們只需要在這個平台上通過其提供的方法寫自己的用戶界面應用程序就行,非常簡單,便捷。如果沒有這個GUI圖形庫,我們的應用程序還需要考慮按鍵,編輯框,下拉菜單等控制項的繪製,以及控制項的各種功能的實現,還需要管理各個控制項,窗口,頁面它們之間的關係,還需要做觸摸屏/鼠標/鍵盤的管理等等;如果使用了emWin,這些事情都是由emWin去處理,所有的功能基本上式通過調用API函數完成,如下圖示。


在進行產品開發設計前,Nuvoton提供N9H emWin 軟體工具如下。

   1、GUIBuilder軟體工具

 一個Windows上的軟體工具,提供現成的圖像方塊(widgets),讓工程師快速完成開發。

   2、Bitmap圖像格式轉換軟體工具

一個Windows上的軟體工具,能夠將不同格式的圖像檔案轉換成Bitmap圖像檔案。   如下是一個已經製作完成的GUIBuilder 界面,完成後存儲並生產代碼即可。

同時新唐為了縮短客戶開發時間,提供了大量GUI範本,如下所示,同時也可以掃描二維碼下載。

         在進行N9H emWin設計時,最關鍵的核心就是GUI 軟體庫,Nuvoton提供的API基本操作步驟如下。









►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►N9H應用框圖

►主控板照片

►客制化按摩設置

►按摩椅emWin效果圖

►按摩背靠電機

►核心技術優勢

N9H系列免費為其用戶提供經SEGGER正式授權,專為嵌入式系統打造的GUI軟體鏈接庫 (emWin) 和相關開發工具,讓產品開發人員可以快速且容易地,開發出流暢、有質感的用戶人機顯示接口 (Human Machine Interface, HMI)。N9H系列BSP(軟體開發包)帶有工業領先的emWin嵌入式互動圖形界面庫,其中包括emWin庫、樣本、工具和文件,方便開發者在樣本案例上直接進行產品開發設計。 方案的主要特色 1、 Arm 926EJ-S內核; 2、 支持高達1024*768解析度熒屏 @ 25fps(幀); 3、 支持i80(16bit)和RGB(24bit)界面; 4、 內建MJPEG硬體Codec和2D圖像硬體加速器;硬體圖像加速器大幅縮短運算時間 5、 核心速度:200MHz(N9H20)/264MHz(N9H26)/300MHz(N9H30); 6、 MCP方式, 內置2MB to 128MB的SDRAM/DDR; -減少EMI/EMC效應 → 縮短開發時間 -LQFP包裝 → 降低PCB成本 7、 內建ADC支持電阻式觸摸; 8、 內建H.264 Decoder,支持解析度高達720P(N9H26系列); 9、 內建音訊DAC(N9H20/26系列)

►方案規格

1、32-bit ARM926EJ-S N9H20K51N微處理器核心; 2、工作頻率最高可達 200 MHz; 3、內建2MB到32MB DDR內存; 4、USB 2.0 高速裝置; 5、開機來源:SPI NOR、SPI NAND、NAND、SD、emmc; 6、內置JPEG VIDEO CODEC,支持QVGA(320*240) \VGA(640*480) \SVGA(800*600) \XGA(1024*768) 24-bit RGB LCD; 7、10bit*3CH ADC、4CH PWM、2CH UART、1CH I2C、2CH SPI、1CH I2S等; 8、封裝LQFP128; 9、工作電壓3.3V-3.6V,GPIO支持5V輸入; 10、-40℃-85℃或-20℃-85℃。

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