2 Realizace grafiky a firmwaru
2.1 V´ ybˇ er a testov´ an´ı displej˚ u
Mikroe HMI 7”
Po proveden´ı poˇc´ateˇcn´ı reˇserˇse displej˚u byl vybr´an displej od spoleˇcnosti Mikro-elektronika. U tohoto displeje byla podle parametr˚u jedin´ym moˇzn´ym probl´emem pomˇernˇe mal´a sv´ıtivost jeho panelu. Pro ´uˇcel programov´an´ı tohoto displeje byl k dis-pozici kompil´ator
”microC for FT90x“. Souˇc´ast´ı tohoto kompil´atoru bylo i prostˇred´ı pro vytv´aˇren´ı grafick´eho rozhran´ı. Prostˇred´ı jako celek se jevilo pˇrehlednˇe a pˇrivˇetivˇe.
Jako moˇzn´y probl´em se zde uk´azala jeho dokumentace. V dokumentaci knihovny s funkcemi potˇrebn´ymi pro komunikaci pomoc´ı CAN protokolu nebyl totiˇz u vˇetˇsiny z nich uveden konkr´etn´ı pˇr´ıklad jejich vyuˇzit´ı. Naˇstˇest´ı zde bylo k dispozici nˇekolik pˇr´ıklad˚u od v´yrobce, kter´e slouˇzily jako inspirace.
Nejdˇr´ıve byla do displeje nahr´ana aplikace pro otestov´an´ı. Toto probˇehlo bez komplikac´ı. Pro nahr´av´an´ı zkompilovan´eho k´odu zde slouˇzila aplikace USB HID Bootloader. Dalˇs´ı ˇc´ast´ı bylo otestov´an´ı komunikace po sbˇernice CAN. V r´amci sezn´amen´ı se s displejem byla jako prvn´ı otestov´ana komunikace po s´eriov´em portu.
Toto testov´an´ı probˇehlo bez komplikac´ı. N´aslednˇe pˇriˇslo na ˇradu samotn´e otestov´an´ı komunikace po sbˇernici CAN, kter´e ovˇsem dopadlo ne´uspˇechem. St´ale totiˇz nebylo moˇzn´e v displeji pˇreˇc´ıst pˇrijat´e CAN zpr´avy. Pro vys´ıl´an´ı CAN zpr´av bylo pouˇzito v´yvojov´e desky Arduino Due vybaven´e pˇr´ısluˇsn´ym vys´ılaˇcem. Zde bylo vyuˇzito i podpory ze strany v´yrobce, ale ani s touto pomoc´ı se CAN zpr´avy st´ale nedaˇrilo zpracovat nebo i jen ˇc´ıst jejich jednotliv´e ˇc´asti. Ohlednˇe grafick´ych moˇznost´ı byl tento displej prozkoum´am jen zbˇeˇznˇe. A uk´azalo se, ˇze pro poˇzadovan´y grafick´y de-sign by bylo potˇreba vytvoˇren´ı ˇci ˇc´asteˇcn´e upraven´ı jiˇz dostupn´ych widget˚u. D´ale testov´an´ı tohoto displeje jiˇz neprob´ıhalo.
Weintek eMT3070B
HMI displej od spoleˇcnosti Weintek byl dalˇs´ım testovan´ym. Zde byla vcelku snadno vyzkouˇsena komunikace po sbˇernici CAN, kter´a na rozd´ıl od modelu uve-den´eho v´yˇse, fungovala bez probl´emu. Vˇse ohlednˇe nastaven´ı a n´asledn´eho zobra-zen´ı dat z CAN zpr´avy, bylo velice intuitivn´ı. V pˇr´ıpadˇe tohoto displeje tak staˇcilo prov´est jeho propojen´ı s CAN vys´ılaˇcem a ve v´yvojov´em prostˇred´ı pˇridat nov´e lok´aln´ı zaˇr´ızen´ı, kter´e komunikuje po sbˇernici CAN. N´aslednˇe pak bylo moˇzn´e, jednoduˇse ˇc´ıst poˇzadovanou ˇc´ast CAN zpr´avy. Za zm´ınku d´ale stoj´ı v´yvojov´e prostˇred´ı, kter´e
je uˇzivatelsky pˇr´ıvˇetiv´e a tak´e obsahuje jiˇz spoustu pˇreddefinovan´ych prvk˚u. Tyto prvky d´ale nab´ızej´ı velkou variabilitu v moˇznostech jejich pˇrizp˚usoben´ı. V´yhodou tohoto displeje byla robustn´ı konstrukce, jelikoˇz displej byl um´ıstˇen v kovov´em ˇsasi. Jako nev´yhoda se u tohoto displeje jeho pomˇernˇe vysok´a cena, kter´a by zne-snadˇnovala jeho pouˇzit´ı ve v´ysledn´em elektromobilu, a tak´e jeho n´ızk´a sv´ıtivost.
4D systems GEN4-ULCD-50D-SB-AR
Jako dalˇs´ı byl testov´an displej od spoleˇcnosti 4D Systems. Tento displej nab´ız´ı pouze komunikaci pomoc´ı s´eriov´e linky. V´yrobce uv´ad´ı u tohoto displeje, ˇze dis-ponuje vysokou sv´ıtivost´ı, coˇz by bylo pro pˇr´ıpad t´eto pr´ace ide´aln´ı. Bohuˇzel se nepodaˇrilo uv´est do provozu ani jeden ze dvou kus˚u tohoto displeje, kter´e byly k dis-pozici a tak nebylo moˇzn´e ho nˇejak´ym zp˚usobem d´ale otestovat. Displej po pˇripojen´ı nap´ajen´ı pouze problik´aval a tak byl hned ze zaˇc´atku oznaˇcen za nevhodn´y a byl zam´ıtnut.
Riverdi RiTFT-50-IOT-CAP
Dalˇs´ım z testovan´ych byl displej od spoleˇcnosti Riverdi. Tento displej umoˇzˇnoval v´yvoj pomoc´ı r˚uzn´ych v´yvojov´ych prostˇred´ı. Zde bylo vyzkouˇseno nahr´an´ı apli-kace z v´yvojov´ych prostˇred´ı Arduino IDE a tak´e Zerynth Studio. V obou pˇr´ıpadech probˇehlo vˇse bez komplikac´ı. Tento displej vypadal jako pˇrijateln´a varianta pro reali-zaci v´ysledn´eho ˇreˇsen´ı. Nedostatek tohoto displeje spoˇc´ıval v nepˇr´ıtomnosti rozhran´ı CAN a tak´e v jeho nepˇr´ıliˇs vysok´e sv´ıtivosti. Kombinace tˇechto dvou nedostatk˚u vedla k hled´an´ı dalˇs´ıch variant.
STM32H747I-DISCO
Po zkuˇsenostech z pˇredchoz´ıch HMI displej˚u pˇriˇsla na ˇradu tato varianta. V tomto pˇr´ıpadˇe se nejedn´a pˇr´ımo o HMI displej, ale o v´yvoj´aˇrsk´y kit, kter´y umoˇzˇnuje pˇripojen´ı panelu. Jelikoˇz tento kit disponuje rozhran´ım MIPI R DSI, bylo moˇzn´e prov´est snadnou v´ymˇenu panelu na tomto kitu. D´ıky tomu bylo rozˇs´ıˇreno mnoˇzstv´ı panel˚u, ze kter´ych bylo moˇzn´e vyb´ırat. Tento kit byl tak´e nakonec vybr´an jako va-rianta pro fin´aln´ı ˇreˇsen´ı s t´ım, ˇze pro nˇej bude vybr´an panel s dostateˇcnou sv´ıtivost´ı a pozorovac´ımi ´uhly. Dalˇs´ım d˚uvodem proˇc byl tento kit nakonec vybr´an, byla pˇr´ıtomnost CAN sbˇernice.
Pro v´yvoj grafiky tohoto displeje bylo k dispozici hned nˇekolik v´yvojov´ych prostˇre-d´ı. Jedna z variant, kter´a byla k dispozici, bylo Embeded Wizzard studio. Toto v´yvojov´e prostˇred´ı se z poˇc´atku jevilo jako dobr´a varianta, i kdyˇz zp˚usob vytv´aˇren´ı aplikac´ı zde byl m´ırnˇe odliˇsn´y od vˇetˇsiny ostatn´ıch v´yvojov´ych prostˇred´ı. Bylo zde ale k dispozici mnoˇzstv´ı pˇr´ıklad˚u a uk´azek. Jako dalˇs´ı moˇznost pro v´yvoj grafiky byl n´astroj TouchGFX Designer. Toto prostˇred´ı nab´ızelo klasick´y zp˚usob v´yvoje, kde byla k dispozici ˇc´ast pro grafick´y n´avrh zp˚usobem
”drag and drop“a k n´ı n´aleˇzej´ıc´ı zdrojov´y k´od. Pro vytvoˇren´ı uˇzivatelsk´eho rozhran´ı bylo nakonec zvoleno druh´e jme-novan´e prostˇred´ı TouchGFX Designer.
2.2 N´ avrh grafiky
Dalˇs´ı ˇc´ast´ı t´eto bakal´aˇrsk´e pr´ace bylo navrˇzen´ı grafick´eho rozhran´ı pro vybran´y displej. Uˇz pˇri p˚uvodn´ım seznamov´an´ı se s displeji bylo jasn´e, ˇze budou u vˇetˇsiny z nich moˇznosti pˇredpˇripraven´ych widget˚u nedostaˇcuj´ıc´ı. Zejm´ena pak z pohledu jejich grafick´e str´anky. Vˇetˇsina z nich totiˇz obsahovala pouze widgety jednoduch´eho vzhledu. Pro vytv´aˇre podoby wigdet˚u, kter´a odpov´ıdala poˇzadavk˚um bylo vyuˇzito aplikace GNU Image Manipulation Program, zkr´acenˇe GIMP.
Pˇri vytv´aˇren´ı grafick´eho rozhran´ı bylo nejprve potˇreba si ujasnit, co uˇzivateli (ˇridiˇci) bude nutn´e zobrazovat. Jednalo se o aktu´aln´ı rychlost vozidla, dojezd, pr˚umˇ er-nou spotˇrebu, procenta zb´yvaj´ıc´ı baterie, aktu´aln´ı vyuˇzit´ı motoru a pak r˚uzn´e signa-lizaˇcn´ı kontrolky jako jsou smˇerovky, signalizace poruchy motoru ˇci svˇetel a dalˇs´ı. Po ujasnˇen´ı tˇechto poˇzadavk˚u bylo moˇzn´e pˇristoupit k samotn´eho vytv´aˇren´ı grafick´eho rozhran´ı.
N´avrh ukazatel˚u
Jako prvn´ı z vyjmenovan´ych pˇriˇsla na ˇradu realizace vizualizace vyuˇz´ıvan´eho v´ykonu a dojezdu. Zde bylo jiˇz od zaˇc´atku uvaˇzov´ano o vizualizaci ve formˇe, ja-kou je v automobilech reprezentov´an rychlomˇer a ot´aˇckomˇer. Prvn´ım zhotoven´ym n´avrhem, byl tento kruhov´y analogov´y ukazatel na obr´azku2.1.