一、充電樁概述

（一）充電樁誕生背景

隨著社會的進步和人們生活質量的提升，汽車已逐漸融入每個家庭的日常生活中。然而，汽車數量的激增也帶來了嚴重的環境污染問題，特別是尾氣排放。為了應對這一挑戰，新能源汽車，尤其是電動汽車，應運而生。電動汽車依賴電能運行，因此，在公共場所廣泛安裝充電樁以滿足其充電需求。

（二）充電樁觸摸屏的應用

現在都流行手機APP操控，為什么要專門給充電樁做一塊屏幕？這是為了應對一些信號不好的場景。例如，在一些信號不好的車庫，手機APP無法進行聯網操作，而加上一塊觸摸屏的交互設計可以有效防止這類尷尬的情況。

充電樁觸摸屏作為充電樁的重要組成部分，推動著電動汽車充電服務的智能化和人性化的發展，提升用戶的充電體驗和充電效率，受到了人們的關注。目前，國內充電樁觸摸屏采用的技術主要有電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏。電阻式觸摸屏成本較為低廉，但是對于多點觸控支持較弱；而電容式觸摸屏則具有更好的多點觸控性能，且具備較強的抗強光干擾能力、抗損性。

因此，本文主要介紹啟明智顯基于工業級HMI芯片Model3A設計的7寸電容式觸摸屏應用于充電樁的方案。

二、方案優勢介紹

（一）適應極端環境

暴露在地面的充電樁，夏季的中午溫度可以達到40攝氏度以上，冬季某些地區氣溫驟降到零下20攝氏度，極寒與極熱的天氣下，充電樁觸摸屏能夠穩定工作嗎？啟明智顯選用國產工業級HMI芯片Model3A作為核心處理器，工業溫寬，工作溫度在-40到105度，完美適配極端工作環境。

（二）接口豐富，擴展性強

7寸觸摸屏集成多種通信方式，不僅支持傳統的有線通信協議如CAN、RS485和串口，還提供了WIFI和藍牙等無線通信選項，充分支持外部監測設備的連接，為工作人員提供了高效、便捷的監測環境。

（三）UI組件豐富

觸摸屏界面的美觀度會影響到用戶的使用體驗，炫酷的UI能夠給予用戶視覺上的享受。啟明智顯7寸觸摸屏配備2D加速，刷新率高達60FPS，支持炫酷UI設計；另外，此觸摸屏支持應用LVGL開源圖形庫，擁有豐富的UI組件和靈活的界面設計，讓操作界面設計更加精美。

（四）SDK資料全開源

打造全開源生態是啟明智顯一貫的理念，提供屏幕開發完整SDK，如軟件源碼寄存器、系統驅動部（屏驅、CAN等接口驅動等）、演示示例（包括UI LVGL應用源碼）等，節省開發成本，提升開發效率。

三、方案介紹

（一）硬件選型

• 核心處理器：工業級HMI芯片Model3A，保證充電樁顯示屏能夠在極端環境下穩定運行，增強整個系統的穩定性和可靠性；
• 顯示器：啟明智顯7寸觸摸屏，IPS全貼合技術，1024*600分辨率，支持PNG/JPEG解碼引擎，高清文字、圖片彩色顯示；
• I/O接口：SD卡、RS485\CAN\串口等通信接口，方便與充電樁觸摸屏其他組件進行通信連接；

（二）軟件設計

• 操作界面：將充電樁的位置、充電方式、使用說明、充電匯率等信息集中顯示在觸摸屏上，用戶可以直接使用觸摸屏進行充電服務，避免繁瑣的操作步驟；
• 控制系統：編寫充電樁專用程序進行充電控制，自動或手動控制充電過程，開啟、中斷、繼續充電；
• 操作系統：基于開源的嵌入式系統，支持FreeRTOS或RT-Thread，提供穩定的運行環境；
• 數據導出：插入SD卡下載歷史充電數據；

（三）7寸充電樁觸摸屏功能

• 身份驗證：識別用戶IC卡信息、密碼輸入，確認用戶及車輛身份；
• 充電控制：IC卡識別驗證后，控制充電過程，如開始充電、中斷充電、結束充電等操作；
• 充電狀態：實時展示充電曲線、歷史記錄，包括起始時間、車牌號等詳細數據；
• 個性化設置：調整充電電壓、電流、時長，以適配不同車型；
• 遠程監控：實時監測電池和充電設備狀態，并將數據傳輸至中央監控系統。

四、展望

隨著新能源汽車的廣泛應用，對充電樁的需求不斷增加。充電樁與觸摸屏技術的巧妙結合進一步提升了用戶體驗，使得充電更加便捷。未來，我們可以期待更多的創新，例如智能預約充電、充電效率的優化以及智能能源管理。

（二）充電樁觸摸屏的應用

現在都流行手機APP操控，為什么要專門給充電樁做一塊屏幕？這是為了應對一些信號不好的場景。例如，在一些信號不好的車庫，手機APP無法進行聯網操作，而加上一塊觸摸屏的交互設計可以有效防止這類尷尬的情況。

充電樁觸摸屏作為充電樁的重要組成部分，推動著電動汽車充電服務的智能化和人性化的發展，提升用戶的充電體驗和充電效率，受到了人們的關注。目前，國內充電樁觸摸屏采用的技術主要有電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏。電阻式觸摸屏成本較為低廉，但是對于多點觸控支持較弱；而電容式觸摸屏則具有更好的多點觸控性能，且具備較強的抗強光干擾能力、抗損性。

因此，本文主要介紹啟明智顯基于工業級HMI芯片Model3A設計的7寸電容式觸摸屏應用于充電樁的方案。

二、方案優勢介紹

（一）適應極端環境

暴露在地面的充電樁，夏季的中午溫度可以達到40攝氏度以上，冬季某些地區氣溫驟降到零下20攝氏度，極寒與極熱的天氣下，充電樁觸摸屏能夠穩定工作嗎？啟明智顯選用國產工業級HMI芯片Model3A作為核心處理器，工業溫寬，工作溫度在-40到105度，完美適配極端工作環境。

（二）接口豐富，擴展性強

7寸觸摸屏集成多種通信方式，不僅支持傳統的有線通信協議如CAN、RS485和串口，還提供了WIFI和藍牙等無線通信選項，充分支持外部監測設備的連接，為工作人員提供了高效、便捷的監測環境。

（三）UI組件豐富

觸摸屏界面的美觀度會影響到用戶的使用體驗，炫酷的UI能夠給予用戶視覺上的享受。啟明智顯7寸觸摸屏配備2D加速，刷新率高達60FPS，支持炫酷UI設計；另外，此觸摸屏支持應用LVGL開源圖形庫，擁有豐富的UI組件和靈活的界面設計，讓操作界面設計更加精美。

（四）SDK資料全開源

打造全開源生態是啟明智顯一貫的理念，提供屏幕開發完整SDK，如軟件源碼寄存器、系統驅動部（屏驅、CAN等接口驅動等）、演示示例（包括UI LVGL應用源碼）等，節省開發成本，提升開發效率。

三、方案介紹

（一）硬件選型

• 核心處理器：工業級HMI芯片Model3A，保證充電樁顯示屏能夠在極端環境下穩定運行，增強整個系統的穩定性和可靠性；
• 顯示器：啟明智顯7寸觸摸屏，IPS全貼合技術，1024*600分辨率，支持PNG/JPEG解碼引擎，高清文字、圖片彩色顯示；
• I/O接口：SD卡、RS485\CAN\串口等通信接口，方便與充電樁觸摸屏其他組件進行通信連接；

（二）軟件設計

• 操作界面：將充電樁的位置、充電方式、使用說明、充電匯率等信息集中顯示在觸摸屏上，用戶可以直接使用觸摸屏進行充電服務，避免繁瑣的操作步驟；
• 控制系統：編寫充電樁專用程序進行充電控制，自動或手動控制充電過程，開啟、中斷、繼續充電；
• 操作系統：基于開源的嵌入式系統，支持FreeRTOS或RT-Thread，提供穩定的運行環境；
• 數據導出：插入SD卡下載歷史充電數據；

（三）7寸充電樁觸摸屏功能

• 身份驗證：識別用戶IC卡信息、密碼輸入，確認用戶及車輛身份；
• 充電控制：IC卡識別驗證后，控制充電過程，如開始充電、中斷充電、結束充電等操作；
• 充電狀態：實時展示充電曲線、歷史記錄，包括起始時間、車牌號等詳細數據；
• 個性化設置：調整充電電壓、電流、時長，以適配不同車型；
• 遠程監控：實時監測電池和充電設備狀態，并將數據傳輸至中央監控系統。

四、展望

隨著新能源汽車的廣泛應用，對充電樁的需求不斷增加。充電樁與觸摸屏技術的巧妙結合進一步提升了用戶體驗，使得充電更加便捷。未來，我們可以期待更多的創新，例如智能預約充電、充電效率的優化以及智能能源管理。