一、充电桩概述
（一）充电桩诞生背景
随着社会的进步和人们生活质量的提升，汽车已逐渐融入每个家庭的日常生活中。然而，汽车数量的激增也带来了严重的环境污染问题，特别是尾气排放。为了应对这一挑战，新能源汽车，尤其是电动汽车，应运而生。电动汽车依赖电能运行，因此，在公共场所广泛安装充电桩以满足其充电需求。
（二）充电桩触摸屏的应用
现在都流行手机APP操控，为什么要专门给充电桩做一块屏幕？这是为了应对一些信号不好的场景。例如，在一些信号不好的车库，手机APP无法进行联网操作，而加上一块触摸屏的交互设计可以有效防止这类尴尬的情况。
充电桩触摸屏作为充电桩的重要组成部分，推动着电动汽车充电服务的智能化和人性化的发展，提升用户的充电体验和充电效率，受到了人们的关注。目前，国内充电桩触摸屏采用的技术主要有电阻式触摸屏和电容式触摸屏。电阻式触摸屏成本较为低廉，但是对于多点触控支持较弱；而电容式触摸屏则具有更好的多点触控性能，且具备较强的抗强光干扰能力、抗损性。
因此，本文主要介绍启明智显基于工业级HMI芯片Model3A设计的7寸电容式触摸屏应用于充电桩的方案。
二、方案优势介绍
（一）适应极端环境
暴露在地面的充电桩，夏季的中午温度可以达到40摄氏度以上，冬季某些地区气温骤降到零下20摄氏度，极寒与极热的天气下，充电桩触摸屏能够稳定工作吗？启明智显选用国产工业级HMI芯片Model3A作为核心处理器，工业温宽，工作温度在-40到105度，完美适配极端工作环境。
（二）接口丰富，扩展性强
7寸触摸屏集成多种通信方式，不仅支持传统的有线通信协议如CAN、RS485和串口，还提供了WIFI和蓝牙等无线通信选项，充分支持外部监测设备的连接，为工作人员提供了高效、便捷的监测环境。
（三）UI组件丰富
触摸屏界面的美观度会影响到用户的使用体验，炫酷的UI能够给予用户视觉上的享受。启明智显7寸触摸屏配备2D加速，刷新率高达60FPS，支持炫酷UI设计；另外，此触摸屏支持应用LVGL开源图形库，拥有丰富的UI组件和灵活的界面设计，让操作界面设计更加精美。
（四）SDK资料全开源
打造全开源生态是启明智显一贯的理念，提供屏幕开发完整SDK，如软件源码寄存器、系统驱动部（屏驱、CAN等接口驱动等）、演示示例（包括UI LVGL应用源码）等，节省开发成本，提升开发效率。
三、方案介绍
（一）硬件选型
- 核心处理器：工业级HMI芯片Model3A，保证充电桩显示屏能够在极端环境下稳定运行，增强整个系统的稳定性和可靠性；
- 显示器：启明智显7寸触摸屏，IPS全贴合技术，1024*600分辨率，支持PNG/JPEG 解码引擎，高清文字、图片彩色显示；
- I/O接口：SD卡、RS485\CAN\串口等通信接口，方便与充电桩触摸屏其他组件进行通信连接；
（二）软件设计
- 操作界面：将充电桩的位置、充电方式、使用说明、充电汇率等信息集中显示在触摸屏上，用户可以直接使用触摸屏进行充电服务，避免繁琐的操作步骤；
- 控制系统：编写充电桩专用程序进行充电控制，自动或手动控制充电过程，开启、中断、继续充电；
- 操作系统：基于开源的嵌入式系统，支持FreeRTOS或RT-Thread，提供稳定的运行环境；
- 数据导出：插入SD卡下载历史充电数据；
（三）7寸充电桩触摸屏功能
- 身份验证：识别用户IC卡信息、密码输入，确认用户及车辆身份；
- 充电控制：IC卡识别验证后，控制充电过程，如开始充电、中断充电、结束充电等操作；
- 充电状态：实时展示充电曲线、历史记录，包括起始时间、车牌号等详细数据；
- 个性化设置：调整充电电压、电流、时长，以适配不同车型；
- 远程监控：实时监测电池和充电设备状态，并将数据传输至中央监控系统。
四、展望
随着新能源汽车的广泛应用，对充电桩的需求不断增加。充电桩与触摸屏技术的巧妙结合进一步提升了用户体验，使得充电更加便捷。未来，我们可以期待更多的创新，例如智能预约充电、充电效率的优化以及智能能源管理。
