{"id":3341,"date":"2015-01-27T16:57:56","date_gmt":"2015-01-27T15:57:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=3341"},"modified":"2015-05-29T17:15:47","modified_gmt":"2015-05-29T16:15:47","slug":"grafik-touchscreen-modul","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=3341","title":{"rendered":"Grafik-Touchscreen-Modul"},"content":{"rendered":"<p>Das Grafik-Touchscreen-Modul (GTM) ist entstanden aus der Idee, Mikrocontroller auf <strong>m\u00f6glichst einfache Weise mit einer grafischen Ausgabe<\/strong> zu versehen. Es sollte alles vermieden werden, was die Anbindung grafischer Anzeigen kompliziert macht. Insbesondere sollten die CPU-Kapazit\u00e4t und der Verbrauch an Pins geschont werden.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-3059\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-2.jpg\" alt=\"GTM-2\" width=\"1024\" height=\"768\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-2.jpg 1024w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-2-300x225.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Das GTM geht daher einen ungew\u00f6hnlichen Weg. Es ist einerseits <strong>deutlich mehr als eine Grafikkarte<\/strong>, denn es verarbeitet Daten und erzeugt daraus weitgehend autark Oberfl\u00e4chen und Bedienelemente. Damit wird der angeschlossene Mikrocontroller fast <strong>vollst\u00e4ndig von der grafischen Aufbereitung entlastet<\/strong> und kann sich den eigentlichen Aufgaben widmen. Das GTM nutzt dazu zwei Mikrocontroller f\u00fcr die grafische und die Touch-Datenverarbeitung.<\/p>\n<p>Au\u00dferdem wurde eine <strong>Kopplung auf serieller Basis<\/strong> gew\u00e4hlt. Damit sind maximal die zwei Pins RX und TX eines Mikrocontrollers (mit serieller Schnittstelle) belegt. Zum anderen ist das GTM damit in der Lage, <strong>Daten von jedem Ger\u00e4t<\/strong> entgegenzunehmen, das \u00fcber eine\u00a0 serielle Schnittstelle verf\u00fcgt. Dies k\u00f6nnen Mikrocontroller sein, aber auch ein Raspberry Pi und vergleichbare Kleincomputer oder sogar echte, ausgewachsene Computer.<\/p>\n<p>Das GTM ist zudem extrem bastelfreundlich: Alle benutzten Teile sind auch als <strong>DIL-Bausteine<\/strong> verf\u00fcgbar, so dass der haushalts\u00fcbliche L\u00f6tkolben zum Einsatz kommen kann. Die Hardware besteht aus zwei Atmel-Mikrocontrollern vom Typ ATMega1284P und ATMega328P. Das eingesetzte Display-Panel ist ein g\u00fcnstiges Fertigbauteil, das in vielf\u00e4ltiger Form auf dem Markt angeboten wird.<\/p>\n<p>Das GTM ist in verschiedenen Gr\u00f6\u00dfen und f\u00fcr unterschiedliche Grafikchips verf\u00fcgbar:<\/p>\n<ul>\n<li>4,3&#8243; mit 480 x 272 Pixeln mit dem Grafikcontroller SSD1963<\/li>\n<li>5&#8243; und 7&#8243; bei 800 x 480 Pixeln und dem\u00a0Grafikcontroller SSD1963<\/li>\n<li>2,8&#8243; und 3,5&#8243; bei 320 x 240 Pixeln und dem Grafikcontroller ILI9325<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das GTM bietet dabei eine Vielzahl von einfach zu bedienenden Oberfl\u00e4chen, die in einer Fensterdarstellung mit Rahmen, Titel und Schlie\u00dfknopf gezeichnet werden.<\/p>\n<ul>\n<li>Das <strong>Terminal<\/strong> erlaubt Textausgaben mit verschiedenen Schriftarten und Farben.<\/li>\n<li>Eine<strong> Balkengrafik<\/strong> stellt wahlweise einen bis acht Balken dar, deren H\u00f6he in 200 Stufen festgelegt werden kann. Die Farben der Balken k\u00f6nnen eingestellt werden. Die Balken k\u00f6nnen sehr schnell aktualisiert werden, so dass beispielsweise auch eine FFT-Frequenzanalyse gebaut werden kann.<\/li>\n<li>Ein<strong> Messwerte<\/strong>-Modus bietet die M\u00f6glichkeit, eigene Messwerte nacheinander auf ein Raster aufzutragen. Die Darstellung wird fortlaufend aktualisiert, so dass beim Erreichen des rechten Bildschirmrands automatisch links fortgesetzt werden kann. Ein graues Hintergrundraster hilft, die Messwerte abzulesen. Eins der Beispielprogramme nutzt dieses Modus, um damit ein einfaches Oszilloskop zu bauen.<\/li>\n<li>Ein<strong> radialer Messwerte-<\/strong>Modus zeichnet ein Polardiagramm mit einem Mittelpunkt, und die ausgegebenen Werte werden jeweils durch ein x-y-Koordinatenp\u00e4rchen bestimmt.<\/li>\n<li><strong>Frei Zeichnen<\/strong> \u2013 In diesem Modus ist der Anwender Herr des Bildschirms. Es kann frei gezeichnet werden. Dazu sind Funktionen zum Zeichnen von Rechtecken, Kreisen, Linien und Punkten vorhanden. Texte k\u00f6nnen in allen verf\u00fcgbaren Schriftarten und Typen ausgegeben werden. Auch voll funktionale GUI-Elemente wie Kn\u00f6pfe, Radio- und Checkboxen k\u00f6nnen dargestellt werden, so dass komplette grafische Bedienoberfl\u00e4chen auf sehr einfache Weise gebaut werden k\u00f6nnen.<\/li>\n<li><strong>8fach-LED-Bildschirm<\/strong> \u2013 ein Fenster, das acht farbige Kreise horizontal anordnet.\u00a0 Die \u201cLEDs\u201d k\u00f6nnen einzeln angesteuert werden und in unterschiedlichen Farben \u201eleuchten\u201c und beschriftet werden.<\/li>\n<li><strong>3fach-LED-Bildschirm<\/strong> \u2013 ein Fenster, das drei farbige Kreise vertikal in Ampelanordnung und -farbe anordnet. Die &#8222;LEDs&#8220; k\u00f6nnen seitlich gesondert beschriftet werden und ein- und ausgeschaltet dargestellt werden.<\/li>\n<li><strong>\u00a0Siebensegmentanzeige<\/strong> \u2013 eine achtstellige Anzeige, die die Siebensegment-Technik nutzt, um die Ziffern gro\u00dffl\u00e4chig auf dem Bildschirm darzustellen.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-8.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3062\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-8-300x168.jpg\" alt=\"GTM-8\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-8-300x168.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-8.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-Oszi.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3064\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-Oszi-300x168.jpg\" alt=\"GTM-Oszi\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-Oszi-300x168.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-Oszi.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6631.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3363\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6631-300x177.jpg\" alt=\"IMG_6631\" width=\"300\" height=\"177\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6631-300x177.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6631.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6634.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3365\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6634-300x174.jpg\" alt=\"IMG_6634\" width=\"300\" height=\"174\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6634-300x174.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/IMG_6634.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus stehen Elemente zum Bau von Bedienoberfl\u00e4chen zur Verf\u00fcgung, die bildf\u00fcllende Funktionen bieten:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Men\u00fc<\/strong> \u2013 Das Men\u00fc bietet eine Fensterdarstellung mit \u00dcberschrift und maximal 5 Auswahlelemente. Die Auswahl kann alternativ \u00fcber Touchscreen oder angeschlossene Tasten erfolgen.<\/li>\n<li><strong>Meldungsfenster (Messagebox)<\/strong> \u2013 Dieses Fenster zeigt eine Dialogbox, die ein Fenster darstellt mit \u00dcberschrift und mehreren Zeilen. Man kann au\u00dferdem festlegen, welche Schaltfl\u00e4chen das Fenster zeigen soll, z.B \u201eOK\u201c oder \u201eJa\/Nein\u201c.<\/li>\n<li><strong>Bildschirmtastatur<\/strong> &#8211; davon sind gleich vier St\u00fcck vorgesehen. Eine Tastatur bietet die Eingabe von Zahlen und Text in Gro\u00df- und Kleinschreibung. Eine zweite erlaubt nur die Eingabe von Zahlen (wahlweise mit Vorzeichenwechsel und Komma). Die dritte stellt das Layout eines Taschenrechners dar \u2013 hierf\u00fcr existiert ein spezielles Softwaremodul, das diesen Taschenrechner als kleines Zusatzwerkzeug in eigenen Anwendungen verf\u00fcgbar macht. Die vierte Tastatur enth\u00e4lt keinerlei Beschriftungen \u2013 hier kann der Anwender selbst definieren, was er auf die Tasten schreiben m\u00f6chte.<\/li>\n<li><strong>Farbpalette<\/strong> \u2013 zeichnet in ein Fenster eine Farbauswahl von 216 Farbwerten, die der Anwender nach der Auswahl entweder selbst nutzen oder sie direkt an ein Diagrammfenster \u00fcbergeben kann.<\/li>\n<li><strong>Schieberegler<\/strong> \u2013 ein Auswahlelement, in dem ein Regler mit dem Wertebereich 0..199 gezeichnet wird und wahlweise durch die Kn\u00f6pfe links und rechts, angeschlossene Tasten oder durch Antippen verschoben werden kann.<\/li>\n<li><strong>Listbox<\/strong> \u2013 ein Auswahlfenster, in dem mehrere Elemente als Liste angeordnet sind. Eins davon kann ausgew\u00e4hlt werden. Die Liste hat Platz f\u00fcr 16 Elemente, mit Kn\u00f6pfen zum Bl\u00e4ttern kann man jeden der Eintr\u00e4ge erreichen und ausw\u00e4hlen. Ein Rollbalken (Scrollbar) neben der Liste zeigt die Anzahl der vorhandenen Elemente und die momentane Position in der Liste an.<\/li>\n<li><strong>Radiobuttons<\/strong> \u2013 darunter versteht man sich gegenseitig ausschlie\u00dfende Elemente, die \u00e4hnlich wie die Taster eines alten Radios funktionieren: dr\u00fcckt man einen, wird der bisher gedr\u00fcckte automatisch gel\u00f6st. Es kann immer nur ein Knopf gleichzeitig gedr\u00fcckt werden. Der \u201egedr\u00fcckte\u201c Knopf wird hier durch einen ausgef\u00fcllten Kreis symbolisiert, w\u00e4hrend alle anderen durch Kreisringe gekennzeichnet sind. Bis zu 5 Elemente gleichzeitig sind m\u00f6glich.<\/li>\n<li><strong>Checkboxen<\/strong> \u2013 dieses Fenster bietet im Gegensatz zu den Radiobuttons die M\u00f6glicheit , mehrere Elemente auszuw\u00e4hlen \u2013 oder auch keines. Ausgew\u00e4hlte Elemente werden durch ein angekreuztes Rechteck symbolisiert. Nicht ausgew\u00e4hlte Elemente zeigen nur das Rechteck. Die Auswahl (und auch die Nicht-Auswahl) erfolgt durch Antippen des Rechtecks. Bis zu 5 Elemente sind m\u00f6glich.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-6.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3060\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-6-300x168.jpg\" alt=\"GTM-6\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-6-300x168.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-6.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-7.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3061\" src=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-7-300x168.jpg\" alt=\"GTM-7\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-7-300x168.jpg 300w, https:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/GTM-7.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Das GTM-Projekt steht unter Creative Commons-Lizenz CC BY-NC-SA 3.0; Firmware, Schaltungen und die Sourcecodes d\u00fcrfen unter Nennung der Autoren modifiziert und nicht-kommerziell frei verwendet werden.<\/p>\n<p>Das GTM ist urspr\u00fcnglich als Teil der Neubauten f\u00fcr Philips- und Kosmos-Experimentierk\u00e4sten entstanden; eine ausf\u00fchrliche Dokumentation und Historie findet sich im <a href=\"http:\/\/server23.hostpoint.ch\/~rigertc\/rigert.com\/ee-forum\/viewtopic.php?f=35&amp;t=1601\">Baukasten-Forum von Thomas Rigert<\/a>. Das GTM ist aber auch komplett autark betreibbar. Die Tipps und Hinweise im Handbuch sind daher auch f\u00fcr andere Anwendungsf\u00e4lle g\u00fcltig.<\/p>\n<p><a title=\"Funktionsbeschreibung\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=3350\">Funktionsbeschreibung<\/a><\/p>\n<h2>Downloads<\/h2>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/swl.zip\">SWL_Bibliothek zum Einbinden in eigene Programme<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/Source.zip\">Source-Code f\u00fcr Grafik- und Touchscreencontroller<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/Binaries.zip\">Hex-Dateien f\u00fcr die Mikrocontroller des GTM<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/Experimente-mit-Mikroprozessoren-V2.1.pdf\">GTM-Modul-Handbuch V2.1<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/Demos_ATMega88.zip\">Beispielprogramme f\u00fcr ATMega88P<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/GTM_V2_Schaltbild.pdf\">Schaltbild<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/Bestueckung.zip\">Platinenlayout (wahlweise einseitig)<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/Aufbauhinweise-zum-GTM-1.1.pdf\">Aufbauhinweise zum GTM V1.1<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Bestellm\u00f6glichkeit: Bitte eMail an frank(AT)brennecke.org<\/p>\n<p><a title=\"Elektronik\" href=\"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1039\">Zur\u00fcck zum Hauptfenster<\/a><\/p>\n<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_3341 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-de_DE sprite-de_DE\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_3341')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_3341').socialSharePrivacy({\"services\":{\"facebook\":{\"status\":\"on\",\"txt_info\":\"2 Klicks f\\u00fcr mehr Datenschutz: Erst wenn Sie hier klicken, wird der Button aktiv und Sie k\\u00f6nnen Ihre Empfehlung an Facebook senden. 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