本发明公开了一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，包括通过并行通信电路相连接的第一MCU电路和第二MCU电路，还包括给上述各个电路供电的电源降压电路。所述第一MCU电路包括第一开关状态检测电路、第一RS‑232串行数据通信接口和第二RS‑232串行数据通信接口。本发明采用双MCU方案，降低MCU软件的复杂性，更降低了生产成本，能够较为经济、理想的实现双DGUS触摸屏的同步智能调节。在双触摸屏上实现显示和控制的同步刷新，可大大方便工业现场的监控工作，减轻现场工作人员的监控强度，特别对于有害气体污染环境的化工行业的设备改造是具有重要意义。
1.一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：包括通过并行通信电路相连接的第一MCU电路和第二MCU电路，还包括给上述各个电路供电的电源降压电路，其中，所述第一MCU电路包括第一开关状态检测电路、第一RS-232串行数据通信接口和第二RS-232串行数据通信接口；第一开关状态检测电路与所述第一RS-232串行数据通信接口连接以完成与原设备的通信；第一开关状态检测电路与所述第二RS-232串行数据通信接口连接以完成与原设备所配的DGUS触摸屏通信；所述第二MCU电路包括第二开关状态检测电路及第三串行数据通信接口；第二开关状态检测电路与所述第三串行数据通信接口连接以完成与新添加的DGUS触摸屏通信；第一MCU电路监控第一RS-232串行数据通信接口，第二MCU电路监控第二RS-232串行数据通信接口和第三串行数据通信接口。
2.如权利要求1所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述第三串行数据通信接口为RS-232或者RS-485。
3.如权利要求1所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述第一、第二MCU电路均包括单片机、时钟电路和复位电路。
4.如权利要求1或2所述一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：在所述第一MCU电路中，使用的单片机具体型号为STC89C52RC；在所述第二MCU电路中，使用的单片机具体型号为STC12C5A60S2。
5.如权利要求1所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述第一、第二开关状态检测电路均包括四组，设置四组拨码开关；第一开关状态检测电路用于为串行通信设置四种不同波特率，第二开关状态检测电路用于设置对应的限制触摸屏功能。
6.如权利要求1所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：装置中，DGUS触摸屏通过串行数据通信接口实现数据的显示和控制操作，监控所述第一、第二MCU电路对应的串行数据通信接口，识别DGUS触摸屏发送的翻页控制指令，第一MCU电路或第二MCU电路向对应的无操作的DGUS触摸屏发送控制指令，强制进行触摸屏刷新。
7.如权利要求6所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述控制指令包括配置文件和指令代码，所述配置文件和指令代码通过文件合并的方式添加至第二MCU电路，形成供第二MCU电路正常运行的烧写文件。
8.如权利要求1所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述第一MCU电路中，控制实现的具体方法为：初始化第一MCU电路，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控的标志位；检测波特率设置功能的开关状态，根据开关状态设置串口通信传输波特率，并把开关状态通过并口传送给第二MCU电路；等待接收第二MCU电路发送的触摸屏触控权限开关状态，根据开关状态设置关键字，代表对应的限制触摸屏功能。
9.如权利要求8所述的一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，其特征在于：所述第二MCU电路中，控制实现的具体方法为：初始化第二MCU电路，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控标志位；接收第一MCU电路发送的波特率设置功能的开关状态；初始化后，第二MCU电路呈中断等待状态，当第二MCU电路收到触摸屏数据刷新数据时，将所述数据同时向第一MCU电路和远程DGUS触摸屏发送。技术领域
本发明公开了一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，涉及检测技术和触摸屏技术领域。
背景技术
DGUS(DWIN Graphical Utilized Software，迪文图形应用服务软件)是一种新的触摸屏应用技术。与传统的LCM通过时序或指令控制显示不同，DGUS屏采用直接变量驱动显示方式，所有的显示和操作都是基于预先设置好的变量配置文件来工作的。使用DGUS来进行开发，可帮助用户快速开发全图形触摸屏人机界面，触摸屏输入法、弹出菜单、滑块拖动、增量调节等触摸屏交互方式和变量图标、艺术字、曲线显示、时间变量等变量显示可借助PC轻松完成，可以减少工程师大量的编程工作。工业生产环境复杂，工作人员希望能在远程办公场所也能监控现场设备的运行情况，但不改变现场设备的控制方式，最常见的方案是同一串行接口扩展两个触摸屏，但这种方案优点是节省成本，能实现显示的同步，但缺点是无法解决两个触摸屏同时发送控制指令时造成的设备接收命令出错的问题，其中必有一台触摸屏无法实现控制功能，这种方案常见于服务行业在电脑扩展液晶屏，不常用于工业场合的触摸屏的扩展；另一种传统的方法需要重新开发原设备的软硬件部分，相当于重新做一个系统，工作量较大，且造成二次成本的浪费；同时，在原设备上重新开发，存在着一个技术难度：原系统要分出一定的时间去管理和分配两台触摸屏的显示和控制数据流，对原设备的运行速度和工作效率产生影响。因此，如果如何降低设备的开发难度，或升级时不破坏原设备的软硬件功能，并解决监控过程中本地操作和远程监控操作的同步问题，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，利用单片机技术监控和管理原设备与触摸屏的数据流，并通过电脑应用软件的简单设置，实现了不改变原设备的软硬件及机械构造，直接在远程添加一台同样的触摸屏的技术方案，能在双触摸屏上实现显示和控制的同步刷新，提供一种更方便、更低成本、节省工艺流程的设备接口方案。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置，包括通过并行通信电路相连接的第一MCU电路和第二MCU电路，还包括给上述各个电路供电的电源降压电路，其中，所述第一MCU电路包括第一开关状态检测电路、第一RS-232串行数据通信接口和第二RS-232串行数据通信接口；第一开关状态检测电路与所述第一RS-232串行数据通信接口连接以完成与原设备的通信；第一开关状态检测电路与所述第二RS-232串行数据通信接口连接以完成与原设备所配的DGUS触摸屏通信；所述第二MCU电路包括第二开关状态检测电路第三串行数据通信接口；第二开关状态检测电路与所述第三串行数据通信接口连接以完成与新添加的DGUS触摸屏通信；第一MCU电路监控第一RS-232串行数据通信接口，第二MCU电路监控第二RS-232串行数据通信接口和第三串行数据通信接口。做本发明的进一步优选方案，所述第三串行数据通信接口为RS-232或者RS-485。做本发明的进一步优选方案，所述第一、第二MCU电路均包括单片机、时钟电路和复位电路。做本发明的进一步优选方案，在所述第一MCU电路中，使用的单片机具体型号为STC89C52RC；在所述第二MCU电路中，使用的单片机具体型号为STC12C5A60S2。做本发明的进一步优选方案，所述第一、第二开关状态检测电路均包括四组，设置四组拨码开关；第一开关状态检测电路用于为串行通信设置四种不同波特率，第二开关状态检测电路用于设置对应的限制触摸屏功能。做本发明的进一步优选方案，装置中，DGUS触摸屏通过串行数据通信接口实现数据的显示和控制操作，监控所述第一、第二MCU电路对应的串行数据通信接口，识别DGUS触摸屏发送的翻页控制指令，第一MCU电路或第二MCU电路向对应的无操作的DGUS触摸屏发送控制指令，强制进行触摸屏刷新。做本发明的进一步优选方案，所述控制指令包括配置文件和指令代码，所述配置文件和指令代码通过文件合并的方式添加至第二MCU电路，形成供第二MCU电路正常运行的烧写文件。做本发明的进一步优选方案，所述第一MCU电路中，控制实现的具体方法为：初始化第一MCU电路，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控的标志位；检测波特率设置功能的开关状态，根据开关状态设置串口通信传输波特率，并把开关状态通过并口传送给第二MCU电路；等待接收第二MCU电路发送的触摸屏触控权限开关状态，根据开关状态设置关键字，代表对应的限制触摸屏功能。所述第二MCU电路中，控制实现的具体方法为：初始化第二MCU电路，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控标志位；接收第一MCU电路发送的波特率设置功能的开关状态；初始化后，第二MCU电路呈中断等待状态，当第二MCU电路收到触摸屏数据刷新数据时，将所述数据同时向第一MCU电路和远程DGUS触摸屏发送。采用双MCU(Microcontroller Unit，单片微型计算机或单片机)方案，第一MCU监控第一RS-232串行数据通信接口，第二MCU监控第二RS-232串行数据通信接口和第三串行数据通信接口(RS-232或者RS-485)，双MCU独立工作，占用CPU时间少；第一MCU和第二MCU采用并行口进行通信，分别采用外部中断INT0、INT1作为握手信号，响应速度快，传送数据速度快，不降低原设备的传输数据波特率大小。DGUS触摸屏通过串口实现数据的显示和控制操作，监控第一MCU串口和第二MCU串口，如果判断接收的是具有“翻页”功能的控制指令，第一MCU或第二MCU向另外没发“翻页”控制指令的触摸屏放送“翻页”自写指令，强制进行触摸屏刷新；原设备配一台触摸屏时候，不需要发指令进行“翻页”，添加另一台设备后，需要同步显示和控制，无操作的触摸屏需要发指令强制“翻页”；需要“翻页”的功能按钮是固定的，翻转到那一页也是固定的，可以采用查询方案自动实现无操作屏的“翻页”动作，第一MCU或第二MCU监控串口的控制指令，如果是“翻页”指令，自动生成强制“翻页”指令发送给无操作的触摸屏。DGUS屏的强制“翻页”指令如下：0xAA,0x70,0x01,0xCC,0x33,0xC3,3C，其中0xAA是指令前缀，0xCC,0x33,0xC3,0x3C是指令后缀，0x70是功能命令代码，0x01代表跳转到第一页，如果跳转其他页码，改变0x01即可；跳转代码查找办法是，按下触摸屏的“翻页”按钮，观察跳转页面的图片，接着打开DGUS屏自带的SD卡文件根目录的DWIN_SET文件夹，找到该图片，DGUS屏图片的命名为“图片存储位置+(可选)文件名.BMP”，记下图片上的存储位置就是“翻转”将要跳转的页面页码；采用把“翻页”相关信息通过软件做成配置文件，通过软件生成单片机的指令代码，再通过文件合并的方式，添加到第二MCU原程序中去，形成完整的第二MCU烧写文件，既操作方便，同时又节省了一个EEPROM。本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明采用双MCU方案，降低MCU软件的复杂性，更降低了生产成本，能够较为经济、理想的实现双DGUS触摸屏的同步智能调节，其设计技术具有经济性价比高的特点，实现了不改变原设备的软硬件及机械构造，直接在远程添加一台同样的触摸屏的技术方案。本发明能在双触摸屏上实现显示和控制的同步刷新，大大方便了工业现场的监控工作，减轻了现场工作人员的监控强度，特别对于有害气体污染环境的化工行业的设备改造是具有重要意义。
附图说明
图1是本发明的结构模块示意图。图2是本发明的第一RS-232串行数据通信接口电气连接示意图。图3是本发明的第二RS-232串行数据通信接口电气连接示意图。图4是本发明的第三串行数据通信接口电气连接示意图。图5是本发明的第二MCU与第二开关状态检测电路电气连接示意图。图6是本发明的电源降压电路电气连接示意图。图7是本发明的第一MCU与第一开关状态检测电路电气连接示意图。图8是本发明中第一MCU逻辑控制示意图。图9是本发明中第二MCU逻辑控制示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：本发明的结构模块示意图如图1所示，在本发明的一个实施例中，具体的电气连接示意图分别如图2至图7所示，实现触控同步的扩展DGUS触摸屏装置有壳体，壳体上有电源输入端、3个RS-232串行数据通信接口、一个RS-485串行数据通信接口、两组状态选择开关；壳体内有电路板，电路板有电源降压电路、第一MCU电路、第二MCU电路、并行通信电路、第一开关状态检测电路、第二开关状态检测电路、第一RS-232串行数据通信接口、第二RS-232串行数据通信接口，并可以选配第三RS-232串行数据通信接口或RS-485串行数据通信接口；电源降压电路的输入为原设备提供给DGUS触摸屏的供电电源正电压(此处为+12V)，连接在LM7805稳压器1脚，LM7805稳压器2脚与地连接，3脚接输出(此处为+5V)；电解电容C19、陶瓷电容C21一端接输入电压，一端接地，电解电容C20、陶瓷电容C22一端接输出，一端接地。第一MCU电路有型号STC89C52RC单片机U2，单片机连有时钟电路1、复位电路2和型号是MAX232的串行通信模块U1，单片机的串行接口RXD、TXD与串行通信模块的串行接口R1OUT、T2IN相连。第二MCU电路有型号STC12C5A60S2单片机U4，单片机连有时钟电路3、复位电路4和型号是MAX232的串行通信模块U3，单片机的串行接口RXD、TXD与串行通信模块的串行接口R1OUT、T2IN相连；另一型号是MAX232的串行通信模块U5，单片机的串行接口RXD2、TXD2与串行通信模块的串行接口R1OUT、T2IN相连；并行通信电路为单片机U2的P0口直接和单片机U4的P0口直接相连，进行并行通信；单片机U2的外部中断INT0和单片机U4的外部中断INT0直连，单片机U2的外部中断INT1和单片机U4的外部中断INT1直连，充当并行通信的状态信号为单片机U1或单片机U2提供中断源。第一开关状态检测电路有四组，每组有相同的连接电路，现以第一组开关检测电路为例进行说明：拨码开关S1的1脚接地，8脚接单片机U2的P1.0，上拉电阻R2分别接地和接单片机U2的P1.0脚；四组拨码开关，分别用于为串行通信设置四种不同波特率。第二开关状态检测电路有四组，每组有相同的连接电路，现以第一组开关检测电路为例进行说明：拨码开关S2的1脚接单片机U4的P2.0，拨码开关S2的8脚接地；上拉电阻R7分别接地和接单片机U4的P2.0脚；四组拨码开关，分别用于设置限制触摸屏功能；选择方式1双触摸屏均可使用全部功能；选择方式2可在一触摸屏触控操作时，限制另一触摸屏的操作；选择方式3，4可以限制另外触摸屏的控制功能。RS-232串行数据通信电路有三组，电路均相同，现以第一RS-232串行数据通信接口为例进行介绍：电解电容C1接型号是MAX232的串行通信模块U1的4、5脚，电解电容C2接型号是MAX232的串行通信模块U1的1、3脚，电解电容C7接型号是MAX232的串行通信模块U1的2脚和地，型号是MAX232的串行通信模块U1的2脚的15脚接地、16脚接电源正电压(这里是+5V)，电解电容C6一端接地，另一端接型号是MAX232的串行通信模块U1的6脚，型号是MAX232的串行通信模块U1的7、13引脚和接口模块的2、3脚相接；本电路的功能是把串口通信中的TTL电平转换为RS_232电平。RS-485串行数据通信电路主要包括了232电平转换、485电路。本电路的232电平转换电路采用了MAX232或者也可以直接使用NIH232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。型号是MAX232的串行通信模块U4的电路上述已经介绍，注意的是型号是MAX232的串行通信模块U1的11和10引脚相短接、14脚接电阻R11；R11另一端接放大器Q1的基极，放大器Q1的发射极接地，电阻R12一脚接电源正电压(此处为+5V)，一端接放大器Q1的集电极；型号是MAX485的串行通信模块U62、3脚和放大器Q1集电极两连、1脚和型号是MAX232的串行通信模块U5的13脚相连、4脚和型号是MAX232的串行通信模块U5的7脚相连、5脚接地、8脚接电源正极(这里是+5V)、6脚电阻R13、7脚接R14，电阻R13另一引脚接电源正极(这里是+5V)，电阻R14另一引脚接地；MAX485是通过两个引脚RE(2脚)和DE(3脚)来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由单片机U4输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路使用TXD线和MAX232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时MAX232的14脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。当单片机机U4发送数据时，MAX232的14脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。本发明中第一MCU逻辑控制示意图如图8所示，第一MCU内的控制程序是：开始，初始化第一MCU，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控标志位FLAG，FLAG＝0表示已有触摸屏被触控，FLAG＝1表示未有触摸屏被触控，初始化FLAG＝0；检测波特率设置功能的开关状态，根据开关状态设置串口通信传输波特率，并把开关状态通过并口传送给第二MCU；等待接收第二MCU发送的触摸屏触控权限开关状态，根据开关状态设置关键字LOCK，LOCK＝0表示双触摸屏可以同步触控，LOCK＝1表示在同一时刻，只有一台触摸屏被触控，形成触控互锁，LOCK＝2本地触摸屏可以被触控，本地触摸屏禁止触控，LOCK＝3远程触摸屏可以被触控，远程触摸屏禁止触控，并判断LOCK值，如果LOCK不为2，向第二MCU发送“翻页”查表时所需辅助信息，否则不发送；初始化完成后，第一MCU处于中断等待状态，如果收到第二MCU传输的数据，首先检查数据的最高位，如果为1，触控标志位FLAG取反，检测触控权限状态LOCK，如果LOCK＝0，查表寻找“翻页”数据块，找到翻页码，并添加指令格式形成“翻页”指令向DGUS触摸屏发送，如果LOCK＝1，再判断触控标志位FLAG，如果FLAG＝1，表示触摸屏处于不同时触控允许状态，且当前无任何DGUS触摸屏被触控，查表寻找“翻页”数据块，找到翻页码，并添加指令格式形成“翻页”指令向DGUS触摸屏发送；如果第一MCU收到串口1的DGUS触摸屏发来数据，触控标志位FLAG取反，并检测触控权限状态LOCK，如果LOCK＝0，再判断是否是翻页指令，如果是，查询对应的翻页代码数据，并把代码数据最高位置1，用来提供给第二MCU区分是否是“翻页”数据，把修改后的代码数据送第二MCU，如果不是翻页指令，直接把数据送第二MCU；如果LOCK＝1，判断LOCK，如果FLAG＝1，表示触摸屏处于不同时触控允许状态且没有DGUS触摸屏被操作，再判断是否是翻页指令，如果是，查询对应的翻页代码数据，并把代码数据最高位置1，用来提供给第二MCU区分是否是“翻页”数据，把修改后的代码数据送第二MCU，如果不是翻页指令，直接把数据送第二MCU；如果LOCK＝2，再判断是否是翻页指令，由于此时接在第一MCU的本地DGUS触摸屏允许触控，而接在第二MCU的远程DGUS触摸屏不允许触控，所以如果不是翻页指令，数据直接送第二MCU，如果是翻页指令，查询对应的翻页代码数据，并把代码数据最高位置1，用来提供给第二MCU区分是否是“翻页”数据，把修改后的代码数据送第二MCU，如果LOCK＝3，由于接在第一MCU的本地DGUS触摸屏禁止触控，无操作。本发明中第二MCU逻辑控制示意图如图9所示，开始，初始化第二MCU，初始化中断和串口通信参数，建立触摸屏是否被触控标志位FLAG，FLAG＝0表示已有触摸屏被触控，FLAG＝1表示未有触摸屏被触控，初始化FLAG＝0；接收第一MCU传送过来的波特率设置功能的开关状态；初始化后，第二MCU中断等待状态；如果第二MCU收到串口2的原设备传输来的的数据，此信息为触摸屏数据刷新数据，应同时向第一MCU发送和向串口3的远程DGUS屏发送；如果第二MCU接收到第一MCU发送的数据，首先触控标志FLAG取反，并判断是否为“翻页”操作，如果是翻页操作，查找翻页对应的代码，并添加指令格式，形成“翻页”指令，发送到串口3的远程DGUS屏，如果不是“翻页”操作，检测触摸屏触控权限开关状态LOCK，如果LOCK＝0，直接把数据发送到串口2所在的原设备接口，如果LOCK＝1，再判断触摸屏触控标志FLAG，如果FLAG＝1，直接把数据发送到串口2所在的原设备接口，FLAG＝0则不操作，如果LOCK＝2，直接把数据发送到串口2所在的原设备接口，如果LOCK＝3，不操作。如果收到串口3的远程DGUS触摸屏数据，首先触控标志位FLAG取反，再判断触控状态LOCK，如果LOCK＝0，则判断是否为“翻页”操作，如果是，最高位置1，并发送给第一MCU后，第一MCU查找翻页码，并添加指令格式，形成“翻页”指令送个串口1的本地DGUS触摸屏，如果不是“翻页”操作，直接发送串口2的设备接口，如果LOCK＝1，判断触控标志FLAG，如果FLAG＝1，再判断是否为“翻页”操作，如果是，最高位置1,发送给第一MCU，通过第一MCU发送给串口1的本地DGUS触摸屏，如果不是“翻页”操作，直接发送到串口2的原设备接口，如果FLAG＝0且不是“翻页”指令，直接发送到串口2的原设备接口，如果LOCK＝3，且不是是“翻页”指令，直接发送到串口2的原设备接口。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。