一、文档基础信息

（一）文档概要

本文档聚焦恒域威串口屏与 STM32 微控制器的通信实现方案，结合实操例程详细阐述硬件接线、软件配置、协议交互及功能调试的全流程，适用于恒域威工业级 / 医用级串口屏全系列产品，以及 STM32F103、STM32F407 等主流型号开发板，旨在为工程人员提供标准化、可落地的技术参考，助力快速实现设备间的数据交互与功能联动。

（二）适用范围

1. 硬件：恒域威F系列串口屏（工业级 / 医用级）、STM32 系列开发板
2. 软件：HMIDesigner（恒域威串口屏配置软件）、Keil MDK（STM32 开发环境）
3. 场景：工业自动化控制、医疗设备操作面板、智能终端数据交互等

（三）核心功能目标

通过串口（UART）实现恒域威串口屏与 STM32 的双向通信：

1. STM32 向串口屏发送数据，实现参数显示、状态反馈等功能
2. 串口屏向 STM32 发送指令，实现按键控制、参数配置等功能

二、通信基础原理

（一）核心通信方式

恒域威串口屏与 STM32 采用异步串行通信（UART）实现数据交互，支持 RS232/TTL/RS485 三种物理接口（工业级优先选 RS485，医用级优先选 TTL/RS232），通信参数需严格保持一致，核心参数如下（例程默认配置）：

• 波特率：9600（可灵活调整为 115200、4800 等，工业级场景常用 9600 提升稳定性）
• 数据位：8 位
• 停止位：1 位
• 校验位：无校验（医用级高精度场景可开启偶校验）
• 流控制：无流控制

（二）通信协议规范

恒域威串口屏采用简洁的自定义帧格式，保障数据传输的准确性，帧结构如下（固定格式，支持 CRC16 校验，工业级场景推荐开启）：

• 帧头：0xE7（固定标识，避免数据误判）
• 数据长度：有效数据的字节总数
• 校验位： CRC16 校验值（工业级复杂环境必备）,默认关闭
• 帧尾：0xAA 0x55 0xE7（固定标识，标记帧结束）

（三）产品性能支撑

恒域威串口屏通过 ESD、EMC 权威检测，该性能较行业平均水平提升 20% 以上，可有效抵御工业现场电磁干扰、医用设备高频信号干扰，保障与 STM32 通信的稳定性与连续性；同时支持 ROHS 认证，医用级场景无有害物质释放，符合医疗设备使用规范。

三、前期硬件准备与接线

（一）硬件清单

（二）接线方案

核心原则：交叉接线（TX 接 RX，RX 接 TX），共地保障信号稳定，分三种接口类型对应接线：

1、TTL 接口（最常用，适用于近距离通信＜10 米）

• 恒域威串口屏 TTL_TX → STM32 USARTx_RX（例：USART1_RX=PA10）
• 恒域威串口屏 TTL_RX → STM32 USARTx_TX（例：USART1_TX=PA9）
• 恒域威串口屏 GND → STM32 GND（共地，避免信号漂移）
• 恒域威串口屏 VCC → 5V 电源（不可接 3.3V，避免供电不足）

2、RS232 接口（适用于中距离通信＜50 米，工业级场景）

• 需通过 RS232 转 TTL 模块转接，接线逻辑与 TTL 一致，仅增加电平转换环节

3、RS485 接口（适用于远距离通信＜1000 米，工业级生产线场景）

• 恒域威串口屏 A → STM32 RS485 模块 A
• 恒域威串口屏 B → STM32 RS485 模块 B
• 恒域威串口屏 GND → STM32 RS485 模块 GND

四、软件配置步骤（结合例程）

（一）恒域威串口屏端配置（HMIDesigner 软件）

本侧例程目标：创建 “LED 控制 + 数据显示” 界面，按钮控制 STM32 LED 启停，文本控件显示 STM32 采集的模拟温湿度数据。

1、新建工程

• 打开 HMIDesigner，输入工程名称 “STM32_Communication_Demo”，选择对应恒域威串口屏型号（工业级 HYW070F_8048 / 医用级 HYW050F_480272）
• 配置屏幕参数：分辨率 800480（7 英寸）/480272（5 英寸），触控类型（工业级电容 / 医用级电阻）

2、配置通信参数

• 点击工程名称，在右侧属性窗口找到 “设备设置”，配置如下（与 STM32 保持一致）：
• 波特率：9600
• CRC16校验：关闭（工业级可开启 CRC16）

3、添加并配置控件

• 文本显示控件：命名 “Temp_Hum_Disp”，ID=1，位置（100,100），尺寸（200,50），用于显示 “温度：XX℃ 湿度：XX%”
• 按钮控件：命名 “LED_Control”，ID=2，位置（100,200），尺寸（100,50），文字 “LED 启停”，用于发送控制指令

4、配置控件通信指令

• 按钮控件（LED_Control）配置：
• 触控类型：开关描述
• 操作风格：开关
• 指令格式（符合恒域威帧格式）：0xE7 0xB0 0x31 0x00 0x00 0x00 0x02 0x00 0x01 0x01 0xAA 0x55 0xE7
• 帧头：0xE7
• 数据长度：0x01（有效数据）
• 命令码：0xB0 0x31（串口屏向 STM32 发控制指令）
• 有效数据：0x01（LED 切换指令，0 = 关闭，1 = 开启）
• 帧尾：0xAA 0x55 0xE7
• 文本显示控件（Temp_Hum_Disp）配置：
• 输入设置：用户主机输入

5、编译并下载工程

• 点击 “编译→编译工程”，生成 PKG 文件，通过 FAT32 格式 U 盘拷贝至串口屏根目录，上电升级完成

（二）STM32 端配置（Keil MDK 软件）

本侧例程目标：初始化串口，接收串口屏按钮指令控制 LED（PA0）启停，定时采集模拟温湿度数据并发送给串口屏显示。

1、新建 STM32 工程

• 选择 STM32F103C8T6 型号，添加标准库 / HAL 库文件，配置工程路径与名称
• 串口初始化配置（以 USART1 为例，HAL 库例程）

• GPIO 配置：PA9（TX）、PA10（RX）配置为串口复用模式，推挽输出，上拉输入
• USART 初始化代码：

2、编写数据收发函数

• 发送函数：实现字节发送、帧数据发送（按恒域威帧格式封装）
• 接收中断回调函数：解析串口屏发送的指令，控制 LED 启停

3、主函数逻辑编写

4、编译下载

• 点击 “编译”，生成 HEX 文件，通过 ST-Link 下载至 STM32 开发板

五、场景化例程演示与测试

（一）基础功能测试步骤

• 硬件接线：按 TTL 接口接线方案完成恒域威串口屏与 STM32 的接线，确保共地可靠
• 供电开机：给串口屏通 5V 电，STM32 通过 USB 供电，等待串口屏加载工程界面
• 功能验证：
• 数据显示：STM32 每 1 秒发送温湿度数据，串口屏文本控件实时显示 “温度：XX℃ 湿度：XX%”
• 指令控制：点击串口屏 “LED 启停” 按钮，STM32 LED（PA0）实现亮灭切换
• 故障排查：若通信失败，优先检查通信参数是否一致、接线是否交叉、电源是否稳定

（二）工业级场景示例（自动化生产线控制）

• 应用需求：STM32 采集生产线传送带转速、物料计数数据，发送给恒域威工业级串口屏显示；串口屏发送 “启动 / 暂停 / 急停” 指令，控制 STM32 驱动传送带运行。
• 专属配置：
• 串口屏端：选择 RS485 通信接口，开启 CRC16 校验，添加 “转速显示”“计数显示”“急停按钮” 控件，急停指令帧校验位采用 CRC16 值，提升抗干扰能力
• STM32 端：外接 RS485 模块，优化接收中断逻辑，增加指令容错处理，传送带控制引脚添加光耦隔离，适配工业现场强干扰环境

优势体现：依托恒域威工业级串口屏 EMC 性能优势，保障在生产线电机、变频器干扰下通信稳定；三年质保降低设备维护成本；一对一技术协助快速解决现场调试问题。

（三）医用级场景示例（输液泵控制）

• 应用需求：STM32 控制输液泵运行，发送输液速度、剩余药量数据给恒域威医用级串口屏显示；串口屏设置输液速度参数，发送给 STM32 执行，同时开启防误触锁定功能。
• 专属配置：
• 串口屏端：选择电阻触控（支持戴手套操作），关闭触控提示音，开启配置锁定功能，输液速度参数通过数值输入控件设置，指令帧采用偶校验，提升数据精准度
• STM32 端：串口接收数据后增加参数合法性校验（避免超量程设置），输液控制逻辑符合医疗设备规范，数据发送频率调整为 500ms / 次，保障实时性

优势体现：恒域威医用级串口屏耐酒精消毒，无有害物质释放；低电磁辐射不干扰周边医疗设备；个性化定制可适配输液泵外观尺寸与功能需求；交期稳定保障医疗设备批量生产。

六、关键注意事项

1. 通信参数一致性：波特率、数据位、停止位、校验位必须完全一致，否则会导致数据乱码或通信中断
2. 接线规范：严格遵循 “TX 接 RX，RX 接 TX” 原则，务必共地，工业级远距离通信优先选用 RS485 接口并使用屏蔽线
3. 指令格式合规：必须按照恒域威串口屏帧格式封装数据，开启 CRC16 校验时需准确计算校验值，避免数据丢弃
4. 抗干扰措施：工业级场景可在接线两端添加 TVS 管抑制静电，医用级场景避免串口屏与高频医疗设备近距离摆放
5. 质保与技术支持：恒域威串口屏非人为因素质保长达三年，通信调试过程中遇到问题可享受一对一技术协助，助力项目快速落地
6. 定制化服务：针对工业级 / 医用级特殊需求，可申请屏幕尺寸、触控类型、通信接口等个性化定制，兼顾品质、交期与价格优势