Resumen general de los sistemas 4D

Recientemente surgió un proyecto donde existía la necesidad de un temporizador para una sesión de capacitación. Requería el uso de una pantalla táctil independiente, así como capacidad de emparejamiento con dongles para múltiples usuarios. Esto quiere decir que la solución a considerar debía ser capaz de apoyar los programas en el dispositivo inalámbrico, con control sobre los dongles y ser capaz de indicar el estado de la sesión en la pantalla. Debía incluir algunos componentes complementarios como un reloj de tiempo real y transceptor de red en malla, los cuales no serán abordados en este artículo.

Al conocer las capacidades requeridas, hay muchas opciones que podrían resultar apropiadas para el proyecto. Se podría utilizar un número variado de microcontroladores incluyendo Arduino y los basados en PIC. Alternativamente, se podría utilizar una computadora monoplaca como una Raspberry PI. De cualquier manera, el controlador también necesitaría suficientes E/S para comunicarse con la pantalla, el reloj de tiempo real, la tarjeta micro SD para almacenamiento de información y el transceptor seleccionado de red en malla. Junto con el microcontrolador existe la necesidad de una pantalla táctil. La pantalla tendría que ser lo suficientemente grande para dar cabida a la programación, haciendo que el tamaño preferido sea alrededor de siete pulgadas.

Cada una de las opciones arriba mencionadas debería funcionar de alguna manera pero podría ser restrictiva en una u otra forma. Las opciones de un Arduino más pequeño y de PIC tienen muchas capacidades de potencia de procesamiento para manejar este tipo de proyecto, pero se quedan sin E/S rápidamente. Es probable que la Raspberry PI o una computadora monoplaca similar fuese perjudicial para la aplicación pero ofrece algunas ventajas sobre un microcontrolador básico. De cualquier manera, todas estas opciones se enfrentan con la misma dificultad que es el diseño de la interfaz gráfica de usuario (GUI). Hay opciones para ayudar en la creación de GUI para microcontroladores y equipos de una sola placa, pero ninguna es tan fácil de usar e intuitiva como el producto seleccionado.

Gen4-uLCD-70DCT-CLB de 4D Systems (número de pieza de DigiKey: 1613-1277-ND) junto con el Gen4-PA (número de pieza de DigiKey 1613-1210-ND) y 4D Workshop (número de pieza de DigiKey ) que resultaron ser la mejor solución para este proyecto. La pantalla está dirigida por el procesador Diablo16, que también ofrece un conjunto completo de E/S y puede interactuar con dispositivos SPI, I²C, seriales, digitales y analógicos. Además de eso, la pantalla utiliza una tarjeta micro SD para almacenamiento de la imagen a la que se puede acceder para el almacenamiento de datos en la programación.

El proyecto se inició en el 4D Workshop. El primer paso fue la creación de un nuevo proyecto de sistemas 4D y seleccionar el tipo de pantalla correcta. A partir de ahí es una cuestión de seleccionar en qué entorno configurar su pantalla. Las opciones son Designer, ViSi, ViSi Genie y Serial. Para este proyecto la pantalla de gráficos fue establecida en ViSi Genie entonces el código fue portado a ViSi para tener acceso al código 4DGL.

ViSi Genie permite el completo desarrollo gráfico en una forma sencilla e intuitiva. El software comienza con una sola página o formulario. Desde aquí se pueden colocar e integrar fondos de pantalla, botones, dígitos, indicadores, E/S, entradas, etiquetas, magia, primitivas y objetos de sistema/medios en el proyecto. Una vez seleccionado un objeto se coloca sobre la forma en la que pueda ser editado por el inspector de objetos. Se puede cambiar el nombre de los objetos y sus propiedades editadas desde la vista predeterminada en el inspector de objetos. Si se necesitan comandos sencillos a partir de un objeto, como un botón de alternar una pantalla LED, esto puede hacerse en la segunda página del inspector de objetos llamada "Eventos". Si existe la necesidad de añadir múltiples formas, estas se pueden agregar fácilmente desde la barra de herramientas del sistema/medios en la parte superior del diseñador. El proyecto puede ser compilado y cargado a la pantalla en cualquier momento desde la barra de herramientas superior para controlar la funcionalidad. Durante las pruebas, lo mejor es establecer su destino predeterminado para "ejecutar RAM" y así evitar el desperdicio de ciclos de escritura flash. Esto se puede cambiar en la pestaña Proyecto.

Después de que todos los gráficos han sido desarrollados y todas las formas establecidas, el proyecto es portado a ViSi que da una representación "Lo que ves es lo que hay" de la pantalla y del entorno de codificación IDE 4DGL. Aquí es donde se han escrito todos los códigos "pesados" usando las funciones internas de Diablo 16. El bus I²C fue creado para ejecutar el RTC para retención de fecha y hora. Todas las E/S para la comunicación con el transceptor de red en malla fueron programadas en este entorno, y existieron varios eventos para impulsar estos pines. Este proyecto específico requería de retención de un conjunto de variables que fueron escritas para la tarjeta micro SD situada en la pantalla que se mantiene a lo largo de un ciclo de alimentación. También todo el código comparativo para ejecutar el temporizador fue programado en este entorno.

En conclusión, el software de sistemas 4D y las pantallas son una opción potente pero fácil de usar. La sencilla interfaz del programa y la generación automática de código de ViSi Genie y ViSi hacen que el desarrollo gráfico sea un proceso rápido. El procesador integrado Diablo16 ofrece toda una serie de E/S y los métodos de comunicación para ejecutar el código a bordo o interactuar con otro dispositivo para proyectos más en profundidad.