單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的縮寫MCU表示單片機,目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網絡通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。
單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、設備和工控設備的智能化管理及過程控制等領域
單片機開發出來的產品,能否得到用戶的青睞,除了基本的功能以外,還需要一個友好的人機交互過程(簡稱人機界面)。單片機與人交流的發展過程,從發光二極管的亮滅--筆段數碼管--點陣數碼管--黑白點陣液晶屏。的MCU擺脫了黑白屏,輕松駕馭絢麗的彩色人機界面。單片機驅動不了彩色屏,但是開發產品技巧能彌補單片機的天生缺陷,使得單片機開發出的產品也可以是友好的彩色界面。
如何為自己的單片機選擇合適的人機界面呢?市面上縱多的產品中,可以歸結為三種比較成熟的產品:智能彩色顯示終端(有些帶VGA的)、組態人機界面和單板電腦。三種產品都可以使單片機開發出一個非常友好的界面產品,但各有優勢和缺點。
一.智能彩色顯示終端:
產品開發難度:3
單片機技術要求:5
開發周期:4
效果:4
先把需要顯示的圖片存放到顯示終端,單片機通過串口發送簡單的指令,控制顯示終端顯示的圖片、裁剪圖片顯示、畫出各種圖形、文字以及實時數據,這些復雜的圖像處理只需要單片機靈活發出機靈即可。簡單說,單片機主動發出指令,顯示終端按指令執行顯示。帶觸摸屏,可以替代了機械按鈕,按鈕可以通過用戶上傳小塊圖片標示。有些智能顯示終端還帶VGA輸出,單片機直接驅動VGA顯示器,真瀟灑。把工程做成多個頁面跳轉更換配合觸摸屏按鈕,效果可以媲美銀行的ATM終端。
二.組態人機界面:
產品開發難度:2
單片機技術要求:3
開發周期:2
效果:4
有相當一部分搞單片機開發人員沒有聽說過組態人機界面,那是因為組態人機觸摸屏一般搭配PLC一起使用在工控自動化行業,極大地簡化了工程流程和縮短了工程開發時間。既然組態人機有這個優勢,我們搞單片機開發產品也可以利用起來。開發過程,現在電腦安裝組態軟件,拖動需要顯示的控件組合起來,如需要顯示的數據變量和漸變的曲線、模擬儀表、密碼登陸權限、報警模塊、模擬生產流程等等。工程可以做成多個頁面跳轉,編譯后下載到觸摸屏上就可以使用。萬事具備、只欠東風,單片機如何使用觸摸屏實現呢?其實單片機能不能主動發只能去控制觸摸屏的,這個是與顯示終端zui大的差異。工作原理,組態觸摸屏不停的發指令,單片機僅作回復,并且按照雙方協定執行動作,而觸摸屏則會按照單片機狀態顯示。單片機需要加入通訊協議,這個協議是工業標準的modbus-RTU,移植到單片機也很簡單,當然自己按照通訊標準寫也可以。萬事具備了,東風也有了,單片機的人機換面,但是能很好配合單片機使用的組態人機界面的產品不多,我印象中,廣州市微嵌計算機科技有限公司(/new/)開發的組態觸摸屏合適單片機,提供移植好的標準通訊協議的源代碼,稍微改動就能滿足自己的工程,效果還不錯。
三.單板電腦:
產品開發難度:5
單片機技術要求:3
開發周期:5
效果:5
市場上單板電腦帶的系統一般有WINCE和LINUX。從單片機如何顯示人機界面的角度出發,WINCE單板電腦占很大優勢,使用WINCE的習慣跟平時的WINDOWS一樣。
用戶可以選擇自己精通的開發語言進行應用程序界面的開發,就現在而言,wince單板電腦支持的開發語言還是比較豐富的,包括VC++,C#,VB,EVC和.NET等語言。使用單板電腦開發界面會比上面兩種產品難度高,但是可以有很好的效果,畫面任意變化,集成了網絡功能,可以做數據后臺處理,復雜的處理系統。
zui后,選擇好的方案,事半功倍
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