Для многих производителей мелкосерийных приборов достаточно дорого создавать собственную аппаратную приборную доску, состоящую из набора тумблеров, потенциометров, стрелочных индикаторов и семисегментных дисплеев. В настоящее время имеется тенденция заменять большую часть перечисленных выше элементов приборной доски на их изображение на графическом экране с датчиком касания. Все они в случае их реализации будут образовывать виртуальную приборную доску управления. Достаточно просто и дёшево реализовать такую виртуальную приборную доску на основе TFT экрана с емкостной сенсорной панелью в стиле пользовательского интерфейса компьютера. Использование такого экрана позволяет получить наибольшую гибкость в расположение элементов управления и минимум усилий при создании виртуальной приборной доски. Максимальную гибкость данному устройству придаст микроконтроллер (МК), который будет осуществлять связь между доской и электронной схемой прибора и программно управлять TFT экраном с емкостной сенсорной панелью. Это позволит очень быстро создавать интерфейс любой сложности и с любым количеством кнопок, не меняя ничего в электрической схеме. Также с микроконтроллером можно использовать бесплатно распространяемые графические библиотеки, которые еще больше упростят разработку интерфейса.
Вместо МК могли использоваться такие устройства как ПЛИС, БИС и другие, но программирование на них является более сложным и дорогостоящим для таких задач. Именно поэтому использование микроконтроллера будет более предпочтительным для данного устройства.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка виртуальной приборной доски на примере регистратора каротажной станции на основе TFT экрана с сенсорной панелью.
Для достижения поставленной цели были выявлены следующие задачи:
1. Определить каким функционалом должна обладать виртуальная приборная доска для регистратора каротажной станции на основе анализа внутреннего устройства действующего регистратора с аппаратной приборной доской;
2. Создать макет графического интерфейса с продуманной эргономикой управления регистратором для каротажной станции;
3. Реализовать виртуальные амперметр и вольтметр на основе встроенных в МК АЦП;
4. Выбрать наиболее простое устройство, которое позволяет управлять экраном и реализовывать различные виды интерфейсов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была изучена литература по современным сенсорным TFT дисплеям, графические библиотеки для МК, ориентированных на работу с дисплеями. Эта работа позволила создать виртуальную приборную доску для регистратора каротажной станции на современном сенсорном TFT дисплее (FT5336).
Также были решены следующие практические задачи:
• определен функционал, которым должна обладать виртуальная приборная доска для регистратора каротажной станции;
• создан макет графического интерфейса с продуманной эргономикой управления регистратором для каротажной станции на основе существующего прототипа приборной доски регистратора «Гектор»;
• реализован электрический интерфейс измерителей тока и напряжения, указывающий на режимы работы источника питания, который питает каротажный прибор;
• выбрано наиболее простое устройство, которое позволяет управлять экраном и реализовывать различные виды графических интерфейсов.