一、前言

前一篇关于 SmartDispaly RS485的技术文章『SmartDisplay RS485入门』已经对RS485与 Modbus协议进行初步介绍，本篇将进一步以多页面的实例来介绍几个常用的技巧，同时说明相关的SmartDisplay规格与技术，包括：

• 如何利用按钮widget进行换页。
• 换页后的widget数据更新。
• 以蜂鸣器发出不同长短的声音。
• Graph widget的使用方法。

二、 准备材料

• 具备RS485接口的SmartDisplay 。此处使用的是3.5” SmartDisplay。
• Arduino (Uno 或Mega2560)。
• Arduino 的RS485 扩充板 (Link to DFRobot)
• 可变电阻。

三、 接线方式

• 可变电阻：Vcc接5V, GND 接GND, 输出接到 Arduino A0。
• RS485扩充板的A接到SmartDisplay RS485+。
• RS485扩充板的B接到SmartDisplay RS485-。

四、 范例内容

这个项目包含三个页面，各页面可以利用按钮对象进行切换。各页面的内容与功能如下：

第一页：
右方有一个到下一页的按钮，下方则有一个调整屏幕亮度的Horizontal Slider。预视图如下：

第二页：
左边按钮回前一页，右边按钮到下一页，以及下方三个按钮可以分别发出短、中、长三种不同长度的蜂鸣声。

第三页：
左边按钮回前一页，同时以可变电阻模拟模拟输入，将结果显示在Graph widget上：

由于本范例中使用了RS485扩充板，在开始进行编程前请透过函式库管理员进行下载函式库：

五、 建立页面内容

首先以GUI Builder建立页面内容。其中各页面的 Text widget可以直接填入文字，就不必在程序中写入：

详细的 widget 内容如下表所示：

您可以根据现有材料选择SmartDisplay型号，并使用不同widget制作不同的外观，唯一要注意的是每一页的 widget ID与Type必须和程序中的写法一致，所以为了避免复杂化，建议还是根据此表的 widget ID和type 建立您的页面内容。

接下来就要进入程序部分。

六、 范例解说

1. Include 檔

下载 ModebusMaster 函式库后，记得要加入 #include：

另外我们也把一些 SmartDisplay 相关的常数放在 SmartDisplayModbus.h 中以方便管理，也要包含进来。

2. Widget ID与缓存器的转换

在前一篇的介绍文章中曾说明 widget ID 的缓存器地址换算方式如下：

但这个表格是针对早期每页最多只有10个widgets的情况下制定。现在每一页的 widget 已经可以增加到最多 64 个。这个表格在前10个 widget 仍然适用，但超过10个以后就必须调整到新的缓存器区块，因此我们定义了下列巨集：

为了方便使用，我们定义了根据 widget ID 来进行读写的函式，在函式中进行转换：

3. Widget ID 与 GUI 设计

在前面使用 GUI Builder 设计页面内容时曾提到 widget ID 必须保持一致，因此程序中定义了 widget ID常数如下：

利用这些常数定义可以帮助我们记忆widget的类别，同时便于对照到实际的页面设计。日后若GUI设计上有进行修改，也记得要对这些数值进行比对，以免产生错误。

4. 蜂鸣器

韧体实现蜂鸣器发声方式是以计数器延迟一段时间后送出0/1讯号给蜂鸣器发出声音，并以其他计数器来控制声音启动与关闭的时间。为了发出声音，我们必须写入四个缓存器，包括：

为了调整声音长度，我们制作一个传入SMARTDISPLAY_BUZZER_HIGH参数的函式进行发音：

SMARTDISPLAY_BUZZER_ACTIVE 必须与前一次写入的值不一样时才会进行发声，所以在此函式内以 static 式存在，并且在每次呼叫前进行反向处理。

最后在页面处理函式中就可以根据按钮状态发出不同长度的声音了：

5. 换页机制

换页前必须先进入 CONFIG_MODE。设定到新页面后，再设为 DISPLAY_MODE。在切换页面后，SmartDisplay会重载新页面所有的 widgets。为了避免在SmartDisplay加载动作完成前进行读写，我们通常会增加一个延迟时间稍作等待。这个延迟长度与页面复杂度有关，若实际操作时发现换页后有异常现象，可以试着延长时间看看。

换页之后新页面的 widgets的内容都是默认值，因此我们建立一个流程来进行换页、记录 widgets及回复 widgets的数值。

首先定义页面处理的函式指标，方便我们建立页面表格，并且为每一页指定一个处理函式：

并且建立页面表格:

常数MAX_WIDGETS_PER_PAGE 定义了每一页要记录数值的 widgets数量。若日后增加了widget数，记得同步更新些值。

最后在 loop() 进行处理：

当发现目前页面_curPage不等于下个页面_nextPage时，就将换页旗标 newPage 设为 true，这样在页面处理函式知道需要进行初始化。以 Page0 为例：

若传入的 init 为 true 表示刚进入页面，我们就将 WIDGET_P0_BUTTON_NEXT 的值设为0，这是因为刚换到新页的按钮默认值为 0，我们希望只有在刚按下时（此时读到的值为由0变1）才会执行特定指令（这里为换到PAGE_1），因此要重新设定（因为先前可能已经按下变成1了）。

Slider 刚加载时的初值也是0，但是先前可能已经修改过亮度，因此要恢复成目前的亮度值 _brightness。

其他时候（init 为 false）则根据 widget 的是否有变化进行相对的处置，最后再把所有 widget的值都存起来，供下次处理时参考。

至于下一页_nextPage的设定，是利用下列函式：

页面处理函式除了第一次外每次都会检查 widgets内容。当检查到按钮由0变1时就呼叫此函式提出换页需求：

6. 绘图对象（Graph Widget）

Graph widget可以将写入的数值以绘图的方式呈现。这里使用一个可变电阻接到 A0 模拟成模拟输入，以Graphic widget显示数据的变化。由于 Arduino 的模拟输入范围为 0-1023，而 Graph widget 的接受范围则为 0-100，因此要使用 map() 进行范围调整。

Graph widget被设计成当数值改变时才会更新画面，若想要呈现定时更新的效果，就得使用一些小技巧：定时更新检查数值，若发现新的值与上次读取的值相同时，就稍微加以变化（加1或减1），这样就可以产生定时更新的动态效果。

七、 结语

以上就是对这次范例程序的说明，希望能让读者有进一步的认识。此范例也可以做为日后项目的初始框架，缩短一些开发时间。完整的程序可以在下列网址下载： Modbus-MultiPageOperation on GitHub.

若对 RS485 / Modbus 比较不熟悉的话，也可以参考前一篇的说明： SmartDisplay RS485 Introduction.