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单片机工程师人机界面选型手册

单片机工程师人机界面选型手册

  单片机广泛应用于仪器仪表家用电器医用设备航空航天专用设备和工控设备的智能化管理及过程控制等领域

单片机开发出来的产品,能否得到用户的青睐,除了基本的功能以外,还需要一个友好的人机交互过程(简称人机界面)。单片机与人交流的发展过程,从发光二极管的亮灭--笔段数码管--点阵数码管--黑白点阵液晶屏。高端的MCU摆脱了黑白屏,轻松驾驭绚丽的彩色人机界面。单片机驱动不了彩色屏,但是开发产品技巧能弥补单片机的天生缺陷,使得单片机开发出的产品也可以是友好的彩色界面。

      如何为自己的单片机选择合适的人机界面呢? 市面上纵多的产品中,可以归结为三种比较成熟的产品:智能彩色显示终端(有些带VGA的)、组态人机界面和单板电脑。三种产品都可以使单片机开发出一个非常友好的界面产品,但各有优势和缺点。

一.智能彩色显示终端

                 产品开发难度:3



单片机技术要求:5

                     开发周期:4

                         效果:4


先把需要显示的图片存放到显示终端,单片机通过串口发送简单的指令,控制显示终端显示指定的图片、裁剪图片显示、画出各种图形、文字以及实时数据,这些复杂的图像处理只需要单片机灵活发出机灵即可。简单说,单片机主动发出指令,显示终端按指令执行显示。带触摸屏,可以替代了机械按钮,按钮可以通过用户上传小块图片标示。有些智能显示终端还带VGA输出,单片机直接驱动VGA显示器,真潇洒。把工程做成多个页面跳转更换配合触摸屏按钮,效果可以媲美银行的ATM终端。

二.组态人机界面

               产品开发难度:2

             单片机技术要求:3

                   开发周期:2

                       效果:4

有相当一部分搞单片机开发人员没有听说过组态人机界面,那是因为组态人机触摸屏一般搭配PLC一起使用在工控自动化行业,极大地简化了工程流程和缩短了工程开发时间。既然组态人机有这个优势,我们搞单片机开发产品也可以利用起来。开发过程,现在电脑安装组态软件,拖动需要显示的控件组合起来,如需要显示的数据变量和渐变的曲线、模拟仪表、密码登陆权限、报警模块、模拟生产流程等等。工程可以做成多个页面跳转,编译后下载到触摸屏上就可以使用。万事具备、只欠东风,单片机如何使用触摸屏实现呢?其实单片机能不能主动发只能去控制触摸屏的,这个是与显示终端最大的差异。工作原理,组态触摸屏不停的发指令,单片机仅作回复,并且按照双方协定执行动作,而触摸屏则会按照单片机状态显示。单片机需要加入通讯协议,这个协议是工业标准的modbus-RTU,移植到单片机也很简单,当然自己按照通讯标准写也可以。万事具备了,东风也有了,单片机的人机换面完美,但是能很好配合单片机使用的组态人机界面的产品不多,我印象中,广州市微嵌计算机科技有限公司(http://www.wqlcd.com/new/开发的组态触摸屏合适单片机,还相应开发了自由协议接口,可以像智能彩色显示器一样实现功能,提供移植好的标准通讯协议的源代码,稍微改动就能满足自己的工程,效果还不错。可以这样说,组态人机界面可以完全取代智能彩色显示器,效果也更好。

三.单板电脑

                 产品开发难度:5

               单片机技术要求:3

                     开发周期:5

                         效果:5

市场上工业平板电脑电脑带的系统一般只有WINCE系统的。广州微嵌计算机科技有限公司提供的工业平板电脑型号众多,提供全面的技术支持,单片机工程师可以用C#,VC++,EVC,.net,甚至用Labview,跨平台的QT开发也非常不错。从单片机如何显示完美人机界面的角度出发,WINCE单板电脑占很大优势,使用WINCE的习惯跟平时的WINDOWS一样。

用户可以选择自己精通的开发语言进行应用程序界面的开发。使用单板电脑开发界面会比上面两种产品难度高,但是可以有很好的效果,画面任意变化,集成了网络功能,可以做数据后台处理,复杂的处理系统。


最后,选择好的方案,事半功倍


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学习一下,人机界面选型的知识不只是可以应用到单片机之中,红外热像仪的选择也有很多共通的道理,其热成像或热像图可检测物体的加热曲线或温度的变化。这些变化使用户可在出现成本高昂的停机之前发现问题,或监控已出现的问题,以便在计划停机期间或预算允许的范围内安排维护,选择合适的人机界面选型可以很好的发挥以上功能。

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