【AWTK开源智能串口屏方案】方案介绍和工作原理
本篇文章介绍一下awtk 开源智能串口屏方案的基本原理和实际使用效果，包括主要特点、应用场景、工作原理以及简单的demo演示。
引言：awtk-hmi是基于awtk与awtk-mvvm开发的低代码智能串口屏方案，本系列文章介绍如何从零开发hmi程序，包括搭建开发环境、创建hmi运行时工程、修改应用界面以及开发mcu程序。
awtk开源智能串口屏方案简介awtk 开源智能串口屏方案（gitee仓库地址：gitee.com/zlgopen/awtk-hmi），仓库包含了mcu端工程（含pc模拟器）、mcu sdk、hmi端工程（含pc模拟器）以及多个串口屏应用示例，并配有说明文档。
其中hmi端工程（又称为运行时）运行在串口屏硬件上，负责界面显示和人机交互，用户可替换里面的资源文件切换为不同的应用。mcu端工程则是用户自己的主控程序，通过调用mcu sdk的api，可以与hmi端通过串口或网口通信。mcu可以主动获取、设置串口屏的变量值，或接收串口屏的按键事件，实现双向交互。
图 1 mcu端与串口屏端连接方式
1. 主要特点
1.1 hmi端
开放源码，免费商用，从底层到应用程序全程可控；基于awtk和awtk-mvvm实现强大的 gui 功能；强大的界面设计器 awstudio，拖拽式开发所见即所得；界面设计与绑定数据（变量）简单，无需编写任何代码；支持通过串口更新ui资源，无需重新编译工程；支持在pc上模拟运行。1.2 mcu端
提供mcu sdk与hmi端通信，使用简单无需了解通信协议；只需使用三组函数：获取变量、设置变量、监视事件；无需指定物理地址，变量可用中文名；支持串口和tcp通信；提供mcu模拟器模拟与串口屏的交互。 2. 应用场景本方案假设有两类用户：串口屏厂商与普通用户。厂商把hmi端工程（运行时）烧写固化到串口屏硬件上；用户买到串口屏后，通过awstudio开发自己的界面应用并把生成的资源文件替换到串口屏上，再开发自己的主控mcu程序，最后通过mcu sdk控制串口屏。
图 2 使用awstudio开发界面应用3. 工作原理
串口屏hmi工程实际上是一个awtk+mvvm的程序（运行时），这个程序可以加载res文件夹的ui资源文件（ui-xml、字体、图片等），并显示在屏幕上。由于使用mvvm框架，界面上的可变内容可以绑定到特定的变量名。
串口屏作为通信服务端启动，而mcu端程序使用我们封装好的通信协议（mcu sdk），作为通信客户端与串口屏连接，之后就可以直接通过变量名进行交互。
图 3 工作原理后期用户如果想更新串口屏上的应用，直接用awstudio设计新界面，打包替换res文件夹的资源文件然后重启串口屏即可，无需重新编译hmi工程。
demo演示下面使用pc上的mcu模拟器和串口屏模拟程序来对awtk-hmi的一些功能进行演示。
1. mcu获取串口屏事件用户在串口屏上改变界面数据时，会自动将事件通知mcu端，如下图所示：
图 4 串口屏界面改变自动通知mcu
2. mcu设置串口屏变量属性在mcu中输入属性名称、属性类型和值再点击“设置属性”按钮即可看到串口屏界面中对应的属性改变，如下图所示：
图 5 mcu修改数据自动更新串口屏界面
3. 串口屏实机效果下面是串口屏在实际板子上的运行效果，包括使用mcu操控串口屏界面以及手动操作串口屏界面两种方式：
图 6 串口屏实际上板演示
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其中hmi端工程（又称为运行时）运行在串口屏硬件上，负责界面显示和人机交互，用户可替换里面的资源文件切换为不同的应用。mcu端工程则是用户自己的主控程序，通过调用mcu sdk的api，可以与hmi端通过串口或网口通信。mcu可以主动获取、设置串口屏的变量值，或接收串口屏的按键事件，实现双向交互。
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1. mcu获取串口屏事件用户在串口屏上改变界面数据时，会自动将事件通知mcu端，如下图所示：
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图 5 mcu修改数据自动更新串口屏界面
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