高速 ETC手机+ 扫码通行终端｜恒域威串口屏完整开发案例

发布日期： 2026-09-21

海石朗全金属散热外壳，15 寸 1000cd 高亮串口屏

核心使用场景覆盖全国通用：接收车道主控指令，动态刷新16cm×16cm 大二维码 + 车牌 / 站点文字，用于高速收费站扫码通行。

整个开发分4 大块：UI 工程开发 → 串口通信协议定义 → 主控（车道工控机）对接开发 → 整机联调与场景测试

串口屏：12.1寸、15 寸，1024*768，亮度 1000cd/㎡；

预留 16cm×16cm 区域放二维码

外壳：海石朗全金属外壳，激光切割开孔，G+G 框贴，IP65 防护，宽温 - 20~60℃

二、第一步：串口屏UI 工程开发（在恒域威组态软件里面操作）

1、页面布局规划

主页面（车辆待扫码页面）

顶部静态文字：手机+用户请扫码通行（固定文字，烧录进屏，不需要主控实时下发）

【二维码图片控件】：放置16cm×16cm 图片框，图片ID 预留。车道主控下发指令切换图片ID，即可更换二维码。

两种二维码实现方式，二选一

方案A（推荐，本项目）：提前把多张通行二维码图片预存到串口屏 Flash，主控只发【图片 ID 号】，串口屏直接调取图片显示。优点：串口传输数据量极小，响应快，适合高速车道低延迟。

方案B：主控实时传输二维码点阵数据给屏幕。

缺点：数据包大，网速/ 串口不稳容易卡顿，不推荐高速场景。

【动态文本控件】3 个，用来接收串口指令刷新内容：

文本框1：车牌号

文本框2：收费站名称

文本框3：车道号

静态图片控件：XX公司 LOGO、插画、背景底图，固定在页面，烧录到屏幕。

备用页面（多页面切换）

页面2：扫码成功页面：扫码成功，请通行

页面3：故障页面：等待车道连接，请稍候

2、组态软件操作步骤

新建工程，选择对应型号：恒域威15 寸屏，分辨率 1024×768

导入背景图、LOGO、插图素材到工程资源库

拖拽控件到画布：静态文字、图片控件、文本控件；调整尺寸，二维码区域严格设置16cm×16cm

给控件分配变量地址（寄存器地址）【最关键】

页面切换寄存器：0x0001，写入 1 = 主扫码页，2 = 成功页，3 = 故障页

图片控件寄存器：0x0002，写入图片 ID，串口屏就切换二维码图片

文本寄存器：0x0010（车牌号）、0x0020（收费站）、0x0030（车道号）

设置串口参数：波特率115200 / 9600，数据位 8，停止位 1，无校验，和车道主控保持一致

工程编译→ USB 下载，把工程烧录进恒域威串口屏。烧录完成，屏幕上电即可显示基础 UI。

重点：UI 全部在组态软件里完成渲染，车道主控不用绘图，只需要发简单指令，大幅降低车道工控机开发量。

三、第二步：定义串口通信协议（主控恒域威串口屏）

通讯方式：RS232 / RS485，一问一答模式（车道工控机作为上位机，串口屏为下位机）

协议规则（示例，可直接给车道设备厂家）

指令帧格式：帧头+ 寄存器地址 + 数据长度 + 数据内容 + 校验 + 帧尾

常用指令示例

① 【切换页面指令】上位机下发：切换到扫码主页面串口屏收到后，自动跳转到主 UI 界面。

② 【更新二维码指令】上位机下发：图片 ID=1001，串口屏调取 ID1001 图片，在 16cm 区域显示新二维码。

③ 【更新车辆文本信息】下发车牌号：川A12345，写入0x0010 文本寄存器；下发收费站、车道号同理，屏幕文字实时刷新。

④ 【扫码成功指令】上位机下发页面切换指令，屏幕跳转 “扫码成功，请通行” 页面。

⑤ 心跳检测：车道主控定时下发心跳包，串口屏回复应答，主控判断屏幕在线状态，断连自动切故障页面。

应答机制：串口屏收到合法指令后返回ACK 应答包；收到错误指令返回 NACK，方便主控排查通讯故障。

四、第三步：车道主控（工控机）软件开发逻辑

车道主控（高速车道控制器）不用做图片绘制，只负责业务逻辑，通过串口发指令给恒域威串口屏：

车辆进入车道→ 摄像头抓拍识别车牌，后台生成该车辆专属通行二维码图片

主控将二维码图片提前预上传存入串口屏Flash（提前批量导入，或者现场更新资源）

车辆就位，主控执行：

发送页面切换指令→ 打开扫码主页面

发送文本指令→ 更新车牌号、收费站、车道号

发送图片ID 指令 → 在 16cm 区域加载对应车辆二维码

司机扫码，后台校验通行权限，主控收到扫码成功信号

主控下发指令：切换页面到扫码成功提示，车道抬杆放行

车辆离开→ 主控下发清空指令，屏幕清空信息，等待下一辆车

守护逻辑：定时心跳包，通讯中断时，主控下发指令切换故障提示页面

主控开发工作量极小：只需要串口收发报文，不需要图形渲染、图片解码，这就是串口屏方案的核心优势。

五、第四步：整机硬件装配& 联调测试

结构装配恒域威串口屏贴合G+G 框贴，装入海石朗全金属外壳；外壳激光切割开孔，对准屏幕可视区、接线口；整机组装，保证 IP65 防尘防水。

接线：串口屏电源线、RS232/485 通讯线接入车道工控机

联调测试

电脑串口助手模拟主控，手动发送指令，测试：页面跳转、二维码切换、文字刷新② 长时间老化测试：7*24 小时上电，宽温测试（-20~60℃），验证工业稳定性

场景实测：正午强光下，测试1000cd 高亮屏幕，远距离扫码识别成功率，验证 16cm 大二维码识别效果

④ 异常测试：串口断线、断电重启，屏幕是否自动恢复兜底页面

六、开发中关键注意点

二维码图片大小：16cm×16cm，图片分辨率要匹配屏幕 DPI，不能压缩模糊，保证车内远距离扫码识别

高亮屏幕：1000cd 亮度，组态 UI 配色要高对比度，强光下不发白；避免浅灰色文字

通讯稳定性：收费站电磁干扰大，优先用232/ RS485，增加防雷保护；协议增加校验，防止干扰导致页面乱码

存储：图片资源预存在串口屏Flash，不要实时传大图，避免串口卡顿、扫码延迟造成车道拥堵

外壳散热：海石朗全金属自带散热基材，无风扇设计，减少粉尘故障，适合收费站户外长期使用