O protocolo UART do Smart Display é um protocolo de comunicação proprietário desenvolvido pela WINSTAR para permitir a comunicação e o controle entre um controlador host e os Smart Displays WINSTAR por meio da interface UART. Em conjunto com o WINSTAR GUI Builder, ele proporciona um fluxo de desenvolvimento HMI mais eficiente, desde o projeto da interface do usuário até a comunicação e o controle do dispositivo.
Com o GUI Builder, os desenvolvedores podem criar interfaces HMI utilizando diferentes Widgets, desde elementos básicos, como Button e Text, até Gauge e Keypad, de acordo com os requisitos de cada aplicação. Essa abordagem de desenvolvimento visual simplifica o design da UI e oferece maior flexibilidade para a criação de interfaces específicas para diferentes aplicações.
Após a criação da interface do usuário, o controlador host pode se comunicar com o Smart Display via UART e controlá-lo utilizando o protocolo de comunicação proprietário e os comandos da WINSTAR. A integração entre o design da UI e a comunicação UART ajuda a simplificar o desenvolvimento HMI e a integração de sistemas.
A WINSTAR aprimora continuamente o GUI Builder para oferecer uma experiência de desenvolvimento mais eficiente e flexível para aplicações com Smart Display.
O Smart Display GUI Builder oferece uma interface intuitiva e fácil de usar para a criação eficiente de projetos HMI. Basta arrastar e soltar os diferentes Widgets na página para exibi-los no Smart Display e interagir com eles. A facilidade de operação e a flexibilidade dos recursos permitem atender a diferentes requisitos de aplicação e tornar o desenvolvimento mais eficiente.
As etapas a seguir mostram como criar um projeto UART usando o Smart Display GUI Builder e como controlar objetos via UART.
Para criar um projeto UART, insira o nome do projeto, selecione o tipo de Smart Display adequado à aplicação e escolha "SmartDisplay protocol (UART)" na opção Protocol.
Após adicionar um Widget, cada objeto possui um Index ID exclusivo, além das configurações correspondentes de Page Index e Object ID. Com essas duas configurações, o Host pode controlar o objeto por meio de comandos UART.
Clique no ícone "Simulator With GUI" para iniciar o simulador.
Após iniciar o simulador, mova o controle deslizante identificado como GAUGE_0 na parte inferior para simular o envio de dados do Host para GAUGE_0. Observe as alterações do Gauge no simulador e consulte o registro dos comandos UART no Message Log à direita. Também é possível utilizar o Horizontal Slider no simulador para simular o envio de dados pelo Device.
Após verificar o funcionamento por meio do simulador, se tudo estiver funcionando corretamente, conecte o dispositivo e transfira as configurações do projeto para o Smart Display.
Aguarde a conclusão do upload e da atualização.
Após transferir o projeto para o dispositivo, é possível verificar o funcionamento diretamente no Smart Display. Conecte o dispositivo usando o GUI Builder, clique em "Test Device" e teste a interação entre o Host e o Device.
Nesta interface de teste, é possível simular a alteração do valor de um objeto pelo Host. Mova o controle deslizante GAUGE_0 na parte inferior para simular o envio do valor de Object 0 pelo Host e observe as alterações do Gauge no dispositivo. No Message Log localizado na parte inferior, também é possível visualizar Send command e Response command. Além disso, utilize o Horizontal Slider no dispositivo para verificar o Event command enviado pelo Device.
Por meio da janela Test Device descrita acima, é possível simular o envio de comandos UART pelo Host para controlar o Smart Display. Observe o resultado no Smart Display e opere o equipamento pelo Touch Panel para confirmar se o Host recebe o Event command correspondente.
Quando os Widgets padrão do Smart Display GUI Builder não atendem aos requisitos de design, é possível personalizar seus ícones substituindo as imagens correspondentes e, assim, adaptar a interface às necessidades da aplicação. Para botões simples ou botões do tipo toggle, basta substituir as imagens On/Off. No caso de Widgets mais complexos, além da substituição das imagens, pode ser necessário configurar parâmetros adicionais para garantir que o Widget seja exibido corretamente.
É possível criar um Gauge personalizado substituindo as imagens e ajustando os parâmetros correspondentes do Gauge.
O Text Widget do Smart Display oferece suporte a Unicode, permitindo a exibição de textos em diferentes idiomas. Siga as etapas abaixo para configurar os textos nos idiomas desejados.
1. Adicione um Custom Font, selecione a fonte e o tamanho desejados e defina o intervalo de caracteres Unicode que será exibido. Para consultar o intervalo Unicode correspondente, acesse Unicode Character Blocks. Se o intervalo de caracteres necessário for muito amplo, como no caso de caracteres chineses, e o espaço disponível na memória Flash não for suficiente, é possível incluir em Custom Characters somente os caracteres que serão efetivamente utilizados, reduzindo o espaço de armazenamento necessário para a fonte.
2. Defina a fonte do Text Widget: selecione o Text Widget cujas configurações de fonte deseja alterar.
3. Adicione um Text Widget e verifique no simulador se o texto é exibido corretamente.
A seguir, apresentamos o protocolo de comandos utilizado na comunicação UART. Esses comandos permitem que o Host controle diferentes funções do Smart Display, como alternar entre páginas, ajustar o brilho da retroiluminação e acionar o buzzer.
Default baud rate: 115200 (Pode ser modificado através do GUI Builder.)
Parity Bit: None
Data Bit: 8
Stop Bit: 1
| Header Byte(1 Byte) | Length(1 Byte) | Payload(N Byte) | CRC(2 Byte) |
|---|---|---|---|
| Command Header | Value: 4 + Payload length Payload max size: 250 |
Payload data max size: 250 | Modbus CRC16 (Calculate Modbus CRC16 https://www.modbustools.com/modbus_crc16.html) |
O protocolo UART possui principalmente três tipos principais de comandos: comando de envio, comando de resposta e comando de evento, com os seguintes formatos na ordem.
O comando de envio é usado pelo lado Host para enviar comandos para o lado SmartDisplay.
| Header Byte(1 Byte) | Length(1 Byte) | Payload(N byte) | CRC(2 Byte) |
|---|---|---|---|
| Start with 0x53 (S) | Value: 4 + Payload length Payload max size: 250 |
Command code: 1 byte Command parameter: 0 ~ N bytes |
Modbus CRC16 |
O comando de resposta é usado pelo lado SmartDisplay para responder ao lado Host com os resultados do comando de envio.
| Header Byte(1 Byte) | Length(1 Byte) | Payload(N byte) | CRC(2 Byte) |
|---|---|---|---|
| Start with 0x52 (R) | Value: 4 + Payload length Payload max size: 250 |
Command Code: 1 byte Error Code: 1 byte Response Data: 0 ~ N bytes |
Modbus CRC16 |
Quando o lado SmartDisplay precisa relatar dados proativamente, ele usará este comando, por exemplo, quando um botão for acionado.
| Header Byte(1 Byte) | Length(1 Byte) | Payload(N byte) | CRC(2 Byte) |
|---|---|---|---|
| Start with 0x45 (E) | Value: 4 + Payload length Payload max size: 250 |
Event Command Code: 1 byte Event Data: 0 ~ N bytes |
Modbus CRC16 |
* Para detalhes sobre o código do Comando de Envio e o código do Comando de Evento, consulte o documento do Guia do Usuário do SmartDisplay UART.
A seguir, apresentamos, de forma sequencial, o formato de dados e exemplos para cada carga útil de comando.
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x3 |
| Parameter data | 8 Byte | uint16 PageIndex; uint16 ObjectId; int32 value; |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x3 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Set Object value
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x5 |
| Parameter data | N Byte | uint16 PageIndex; uint16 ObjectId; uint8 [] data (max 100 bytes) // Unicode String for Text // Clock setting for Digital Clock |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x5 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Set Object Text: test
Example: Set Clock Widget date time: 2024/09/01 04:05:06
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x6 |
| Brightness | 1 Byte | Brightness value |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x6 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Set brightness to 90.
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x7 |
| Cycle | 1 Byte | Cycle value |
| High | 1 Byte | High value (Unit: 10 ms) |
| Low | 1 Byte | Low value (Unit: 10 ms) |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x7 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Emitting buzzer: Cycle:1, High: 200 ms, Low: 0 ms
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x8 |
| Page Index | 1 Byte | Page Index value |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x8 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Switching Page Index to 1.
Para trocar de páginas, você precisa primeiro definir o Estado do Dispositivo como ConfigMode. Em seguida, envie o comando de mudança de página. Após completar o comando de mudança de página, defina o Modo do Estado do Dispositivo como Display Mode para finalizar a operação de troca de página. A sequência de comandos relacionados é a seguinte:
Send Command
| Command Code | 1 Byte | 0x20 |
| Device State | 1 Byte | 0: ConfigMode 1: DisplayMode |
Response command
| Command Code | 1 Byte | 0x20 |
| Error Code | 1 Byte | 0: Success 1: Failed |
Example: Refer to the example of switching pages
Event Command
| Event Code | 1 Byte | 0x01 |
| Parameter data | 2 Byte | Uint16 PageIndex |
Example: SmartDisplay switches to Page 1.
Event Command
| Event Code | 1 Byte | 0x02 |
| Parameter data | N +2 Byte | Uint16 ObjectId N byte Unicode Text |
Example: Keypad widget sends the text "1234"
Event Command
| Event Code | 1 Byte | 0x03 |
| Parameter data | 6 Byte | Uint16 ObjectId int32 value |
Example: Object value change event.
Com o GUI Builder, é possível criar interfaces de usuário arrastando e soltando Widgets. A abordagem WYSIWYG (What You See Is What You Get) torna o desenvolvimento da interface mais intuitivo e eficiente. O simulador integrado também permite visualizar a interface e avaliar o design da UI antes de utilizar o display físico.
Após a conclusão da UI, o controlador host pode se comunicar com o Smart Display via UART utilizando o protocolo de comunicação proprietário da WINSTAR, permitindo o controle do dispositivo e a troca de dados. Esse fluxo de trabalho integra o design da UI, a simulação e a comunicação com o dispositivo, simplificando o desenvolvimento de HMI e a integração de sistemas.
Antes de adquirir um UART Smart Display, você pode utilizar o GUI Builder e o simulador integrado para avaliar se o design da interface e as funcionalidades atendem aos requisitos da sua aplicação.
Solicitar o download do GUI Builder — preencha o formulário online para receber o link de download.
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