西门子6ES7352-5AH01-0AE0通讯模组

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高效工程组态成就高效自动化

】人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。            

人机界面（HumanMachine Interaction，简称HMI），是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。

人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面1.人机界面领域的形成  

从计算机问世以来，早期用户是以计算机专业人员为主，但随着计算机广泛进入人们的工作生活领域，计算机用户发生了改变，非计算机专业的普通用户成了用户的主体。这一重大转变使计算机的可用性问题变得日益突出起来。人机界面应当是什么样的？如何去建造这样的界面？人们开始关注和研究这些问题。这些问题既涉及人也涉及计算机及一些相关的学科，如：心理学、人的因素学（Human Factors）、社会学、语言学等。随着计算机技术的发展，应用领域的拓宽，从而带来了不同的理论方法。八十年代以来，人机界面的研究有了*的发展，微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。

2.研究人机界面的各种理论和方法

（1）分析与评价技术:

用于分析、评价用户界面有效性的理论和经验方法，如任务分析、话语分析、内容分析及可用性评价等。

（2）设计方

用来产生好的用户界面设计的方法与技术，如：软件心理学、环境因素设计法、多方参与设计法以及支持设计过程的工具和标记法。

（3）开发工具和方法:

支持用户界面开发的工具箱、用户界面管理系统（UIMS）、快速原型法和程序设计辅助工具等。

（4）交互方式与设备:

新的输入/输出设备和设备运用策略，包括视觉、声音、触觉、姿态等通信模态及多种模态的集成。

（5）关键用户界面成分：西门子6ES7352-5AH01-0AE0通讯模组

如用户界面隐喻（metaphor）、用户界面风格、智能界面技术、取消、超文本/超媒体以及联机帮助。

（6）用户模型：

包括用户行为模型、关于系统的用户内心模型、用户个体差异等。

（7）特定应用的用户界面设计： 

满足某类应用问题对人机交互作用的特定限制条件和要求的用户界面设计。如：虚拟现实、智能辅导系统、信息检索、Internet/WWW、CAD/CAM、专家系统过程控制、决策支持等。

（8）计算机辅助协同工作（CSCW）：

关于如何使用计算机系统帮助人的群体有效协同工作的研究，包括现场观察研究、理论模型、群体用户界面开发设计等。

（9）法律与标准：

关于用户界面的和版权问题、用户界面的标准化。

这些研究方向目前大多处于十分活跃的发展阶段，并且有着较强的分化和相互渗透倾向，有些方向甚至有可能发展为具有相当规模的相对对立的研究领域。

并且发布一些控制信息来指导现场系统的运行。因此，他们对人机界面的直观性和友好性要求较高，人机界面设计应该考虑以下原则。

1.以用户为中心的基本设计原则

在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的 设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解 用户的需求和目标，系统就会更加成功。

2．顺序原则

即按照处理事件顺序、访问查看顺序（如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等）与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及 其二级界面。

3．功能原则

即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求 等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和 特点，提高其友好性和易操作性。

4．*性原则

包括色彩的*，操作区域*，文字的*。即一方面界面颜色、形状、字体与、或行业通用标准相*。另一方面界面颜色、 形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持*。界面细节美工设计的*性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散 他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，*性还能减少他们的操作失误。

5．频率原则

即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。

6．重要性原则

即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控 制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现*调度和管理。

7．面向对象原则

即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息 ，从而提高用户的交互水平和效率。

人机交互界面，无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理，两者是有密切内在的，他们监控和管理的现场设各对象是相同的，因此 许多现场设备参数在他们之间是共享和相互传递的。人机界面的标准化设计应是未来的发展方向，因为它确实体现了易憧、简单、实用的基木 原则，充分表达了以人为本的设计理念。各种工控组态软件和编程工具为制作精美的人机交互界面提供了强大的支持手段，系统越大越复杂越 能体现其优越性

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人机界面的设计过程可分为以下几个步骤：

3.1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况（包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等）有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的假想(简称系统假想）设计用户模型，zui终使之与系统实现后得到的系统映象（系统的外部特征）相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。总之，只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。

3.2 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务

任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。

逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。

3.3 考虑界面设计中的典型问题

设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨zui多的问题，除了响应时间的长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉（铃声）、视觉（颜色）刺激，则效果更佳；命令方式是菜单与键盘命令并存，供用户选用。

3.4 借助CASE工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想*为止。一般可借助于用户界面工具箱作。

1. 人机界面产品的定义

连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备，由硬件和软件两部分组成。HMI为英文Human-Machine Interface的缩写。

2. 人机界面（HMI）产品的组成及工作原理

人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JB－HMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

3. 人机界面产品的基本功能及选型指标

基本功能：

设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等；

数据、文字输入操作，打印输出；

生产配方存储，设备生产数据记录；

简单的逻辑和数值运算；

可连接多种工业控制设备组网。

选型指标：

显示屏尺寸及色彩，分辨率；

HMI的处理器速度性能；

输入方式：触摸屏或薄膜键盘；

画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节（byte）、还是位（bit）；

通讯口种类及数量，是否支持打印功能。

4. 人机界面产品分类

薄膜键输入的HMI，显示尺寸小于5.7?，画面组态软件免费，属初级产品。如POP－HMI 小型人机界面；

触摸屏输入的HMI，显示屏尺寸为5.7?～12.1?，画面组态软件免费，属中级产品；

基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI，显示尺寸大于10.4?，画面组态软件收费，属产品。

5. 人机界面的使用方法

明确监控任务要求，选择适合的HMI产品；

在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”；

测试并保存已编辑好的“工程文件” ；

PC机连接HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中；

连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。

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今天人类的生活片刻也离不开机器。与机器的和平共处比任何时候都更显重要。而要做到这一点，人与机器的交流必须通畅无阻。设计zui精巧的人机界面装置能够让人根本感觉不到是它赋予了人巨大的力量－此时人与机器的界线*消融，人与技术合为一体。以下是10种产品被专家们认为是s世纪zui伟大的人机界面装置。

扩音器 折叠

扩音器的问世使得人们不仅在乘坐地铁或去郊外远足时能够欣赏自己喜爱的音乐和广播节目，而且还能聆听以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音以及大自然中根本不存在的种种奇妙声音。在电影院里，扩音器所营造的声的世界将观众们带入一个想象的世界。扩音器亦是本世纪所有具有个性魅力的公众人物与大众沟通的重要工具。

扩音器是1915年发明的，从那以后一代又一代的技术人员为它的完善做出了不懈的努力。今天，随着录音设备和存储技术的飞速发展，用美国*扩音设备生产企业Bose公司研究员威廉·R·舒特的话说，扩音器“反而成为家庭音响系统中zui薄弱的一环”。他说：每当我在家中欣赏音乐的时候，根本没有办法做到想象自己是坐在音乐厅里。扩音技术还做不到这一点，原因何在，尚不得而知。

按键式 折叠

按键式业务是美国电报公司在1963年11月正式开通的。几乎所有初次接触按键式的人都认为它远胜于转盘式。贝尔实验室的研究人员为使这种新产品为人们所接纳，真可谓绞尽脑汁。他们实验了16种按键排列方式，交叉式的，圆盘式的，不一而足。他们还在机的大小、形状、按键的间距、弹性甚至与手指尖接触的部位的外形上作了大量的文章。

节省拨号时间只是按键式的设计初衷之一，实际上从一开始技术专家就抱着一个把新式机设计成一种遥控数据输入设备的目的。正是从这一设计思想出发，研究人员在1968年又在键盘上增加了“*”键和“#”键。虽然研究人员的部分设计思想－如通过机来控制家用电器的开关－迄今尚未实现，但是按键式毕竟开创了语音数据通信的新时代。

方向盘 折叠

zui初的汽车是用舵来控制驾驶的。舵不能说不好，但是它会把汽车行驶中产生的剧烈振动传导给驾驶者，增加其控制方向的难度。当发动机被改为安装在车头部位之后，由于重量的增加，驾驶员根本没有办法再用车舵来驾驶汽车了。方向盘这种新设计便应运而生，它在驾驶员与车轮之间引入的齿轮系统操作灵活，很好地隔绝了来自道路的剧烈振动。不仅如此，好的方向盘系统还能为驾驶者带来一种与道路亲密无间的感受。

但是zui初设计方向盘的人没有能够预见到在汽车车速越来越快的今天，一旦发生车祸，方向盘却成了造成驾驶员丧命的罪魁祸首。五十年代，不带方向盘的概念型汽车相继问世，可是消费者对这种汽车一点也不感兴趣。毕竟，没有方向盘的汽车根本就不成其为汽车。

折叠

今天在许多场合我们都会用到，如在食堂就餐，在商场购物，乘公共汽车，打，进入管制区域等等，不一而足。在西方，人们遗失之后，往往担心的不是里的现金，而是各种用途的。国问世，*的提高了购物时的验证效率，一下子便受到零售商的青睐。美国的行业因此进入一个高速增*。有人问，目前陆陆续续问世的各种“智能卡”会不会取代呢？专家认为暂时是不会的。他们指出，芯片型的智能卡只适用于某些特定的领域，与并不发生冲突，更何况取代的终端设备投放代价高昂，谁也不会愿意这么做的。

交通指挥灯 折叠

交通指挥灯是非裔美国人加莱特·摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。

开车的人谁也不愿意看到停车信号。美国夏威夷大学心理学家詹姆斯指出，人有一种将刹车和油门与自尊相互的倾向。他说：驾车者看到黄灯亮时，心里便暗暗作好加速的准备。如果此时红灯亮了，马上就会产生一种失望的感觉。他把交叉路口称作“心理动力区”。如果他的理论成立的话，这个区域在佛罗伊德心理学理论中应该是属于超我（supere go）而非本能（id）的范畴。

新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。犯事的司机不久就会收到罚款单。有的红绿灯还具备监测车辆行驶速度的功能。

遥控器 折叠

据说，遥控器的开发源于人们对于电视商业广告的反感。美国公司（Zenith）的总裁尤其痛恨电视节目频频被广告打断的现象。在他的下，公司在1950年开发出了世界上*个遥控器。这个遥控器是有线的。公司再接再厉，在1955年又研制了世界上*个使用光学传感器的无线遥控器，后来又发明了超声波遥控器。红外线遥控器则是到了八十年代初才问世。这时遥控器的价格变得非常低廉，谁都能买得起。今天遥控器已经成为家电产品的标准配置，市场上销售的99%的电视机和100%的录像机都配置有它。对了伴着遥控器长大的一代人来说，手持遥控器从一个频道换到另一个频道正是电视给他们带来的欢乐之一。

阴极射线管 折叠

阴极射线管（CRT）是德国物理学家布劳恩（Kari Ferdinand Braun）发明的，1897年被用于一台示波器中*与世人见面。但CRT得到广泛应用则是在电视机出现以后。电视出现于本世纪20年代，到了50年代在西方得到全面普及，如今电视更是*。据统计，美国人平均每天要观看7个小时的电视。

当然，看电视是一种被动接受。但是当CRT显示器上显示出的是一幅计算机的操作界面，情况就大不相同了。我们可以与之互动、交流，此时显示器便成为我们可以加以利用的一种手段。随着互联网的蓬勃兴起，许多人患上了“上网成瘾症”，这种社会现象从一个侧面充分反映出今天越来越多的人宁愿坐在CRT的面前，而不愿意做其他任何事情。

液晶显示器 折叠

电视机和计算机屏幕可向人们展示容量庞大的可视信息。然而它们拥有一个共同的缺点：体积太大。因为它们都需要一个阴极射线管作显示器。液晶显示器的发明使得人们可以将显示器携带在身边。

虽然液晶早在1888年就已经被奥地利植物学家Frederich Reinitzer所发现，但是人们直到1977年才将其用作显示用途。当时Hoffmann-La Roche发明了“螺旋向列液晶显示器”并申请了。这种显示器现在被普遍用于计算器和电子手表。80年代，每个像素都由一个晶体管控制的有源矩阵液晶显示器研制成功，有力地推动了笔记本电脑、微型电视机和便携式DVD播放机的发展。

虽然液晶显示器还存在显示速度慢和视角受限等技术缺陷，但是技术专家指出，以薄、平著称的液晶显示器5年内必将淘汰目前普遍使用的又笨又重又占位置的CRT显示器。

鼠标/图形用户界面 折叠

道格拉斯·恩格尔巴特在60年代发明了鼠标和图形用户界面。他曾这样说过：“我当初发明鼠标的时候，几乎谁也不相信人们会愿意坐在计算机显示器跟前进行在线操作。”

但是，鼠标和图形用户界面在70年代在施乐公司的帕罗奥尔托研究中心（PARC）的努力下得到了进一步的完善，80年代在苹果公司的努力下，它终于完成了走向大众的进程。至此，显示在计算机屏幕上的内容在可视性方面大大改善，人们再也不用象从前一样需要记忆计算机文件的名称和路径。由于图形用户界面减轻电脑操作者的记忆负担以及提供了一个良好的视觉空间环境，计算机终于发展成为一种工作场所。美国学者史迪文·*在《界面设计》一书中盛赞恩格尔巴特的发明“为普及数字化革命所作出的巨大贡献是其他任何在软件上所取得的进步所不能比拟的。”

条形码扫描器 折叠

1992年2月，美国前总统乔治·*获赠一个用于超级市场的条形码扫描器。据说，*当时说了句：“ 这东西真是奇特！”但是请注意，令*感到惊叹不已的并不是这种早在1974年就已经问世的扫描技术。他感叹的是当时他手中拿的那种新式扫描器居然能够扫描被撕成7张碎片的条形码。

条码扫描器*次实际应用是在美国俄亥俄州特洛伊市的马什超级市场，扫描的是10小包一袋的口香糖。此前，条码扫描器经过了一个漫长的开发过程。扫描器对商家zui初的吸引力是它的扫描结果非常准确。但是激光能够读取大量信息，包括所售商品的类型、时间和组合。如今，零售商存储的数据量以兆兆位计，对每笔交易都要进行记录，这些信息都将返回给分销商。条形码大大提高了供应链的通信效率，以至于有些商店要在商品销售以后才付款。

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简介 折叠

人机交互、人机互动（Human-Computer Interface，简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是一门研究系统与用户之间的互动关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。

人机交互（Human-Computer Interaction，简写HCI）：是研究关于设计、评价和实现供人们使用的交互计算系统以及有关这些现象进行研究的科学。

人机交互与人机界面是两个有着紧密而又不尽相同的概念。

人机交互与人机界面的关系 折叠

人机交互是指人与机器的交互，本质上是人与计算机的交互。或者从更广泛的角度理解：人机交互是指人与含有计算机的机器的交互。具体来说，人机交互用户与含有计算机机器之间的双向通信，以一定的符号和

液晶屏被用作人机界面显示器

动作来实现，如击键，移动鼠标，显示屏幕上的符号/图形等。这个过程包括几个子过程：识别交互对象-理解交互对象-把握对象情态-信息适应与反馈等；而人机界面是指用户与含有计算机的机器系统之间的通信媒体或手段，是人机双向信息交互的支持软件和硬件。这里界面定义为通信的媒体或手段，它的物化体现是有关的支持

软件和硬件，如带有鼠标的图形显示终端等。

交互是人与机-环境作用关系/状况的一种描述。界面是人与机-环境发生交互关系的具体表达形式。交互是实现信息传达的情境刻画，而界面是实现交互的手段。在交互设计子系统中，交互是内容/灵魂，界面是形式/肉体；然而在大的产品设计系统中，交互和界面，都只是解决人机关系的一种手段，不是zui终目的，其zui终目的是解决和满足人的需求。

交互设计是从属于产品系统的，是对成功的产品设计的一种强有力的支持与完善。

如果利用系统论的观点，交互设计是从属于产品设计系统的子系统1、 EVIEW

EVIEW人机产品是中国zui早*的工业级人机界面品牌之一，自2002年进入中国大陆市场以来，以其专业的品质、的性能、合理的价格得到了市场的zui大认可，产品销量及*居同行业，EVIEW品牌曾被业界媒体工控网评为“工控*0”*名、美国Control Engineering杂志评选的“中国zui有影响的人机界面品牌”*名、年度“*人机界面产品”奖。

2、MCGS 昆仑通态

公司自成立以来一直以“做神州工控先锋，创民族软件精华”为奋斗目标，积极开拓，勇于进取，不断的推出优秀的工控组态软件及硬件产品。公司先后推出了MCGS通用版、MCGS网络版、MCGS嵌入版等各种功能的组态软件。到目前为止，产品遍布环保、石油、航天、制药、煤矿、水处理、电力、化工、冶金、矿山、运输、机械、食品等几十个行业。2002年8月，公司推出了mcgsTpc系列嵌入式HMI（人机界面）产品，形成了从7寸、10.2寸、10.4寸、12.1寸到15寸完整的HMI（人机界面）产品系列，为用户提供了*的解决方案。

3、HMITECH 纵横科技

纵横科技始终以HMI人机界面产品应用和研究开发为重点，以提供软硬一体化系统级解决方案为核心。基于高可靠嵌入式PC-based 工业自动化*核心技术，融合PC-based eAutomation和传统PLC产品应用优势，不断的为专属行业客户群提供*系统级解决方案和技术服务，打造HMI人机界面，并以业界的软硬一体化系统级解决方案赢得客户的信赖。产品均通过ISO质量管理体系认证，被中国自动化经营管理论坛评选为2010（第九届）自动化年度专家样板工程。

4、 Noasin科技

北京诺亚信科技有限公司是一家整合工业计算机技术、嵌入式系统和自动化应用的*，立志成为的工业计算机和HMI硬件平台制造商。北京诺亚信科技有限公司坚持以产品创新、品质和优质服务为宗旨，开发多样化的产品和模块化的工业计算机应用平台。

5、福州维控

维控作为国内*家提出“可定制化的人机界面”口号，一直在不断努力，为客户打造zui切合自身需求的人机界面产品，维控除了提供通用的人机界面产品与服务，也为有特殊需求的客户定制各种特种用途的人机界面

6、深圳显控

开发成功安卓HMI，运用到工业现场。公司以其强劲的创新能力与技术优势立足于工控行业，主要产品有SA和SK系列人机界面，IPC系列工业平板电脑，目前已拥有八项软件著作权和六项实用新型，拥有100%自主知识产权，并为*家推出zui小的3.5吋人机界面的公司。为了满足日益复杂而苛刻的工业环境需求，我们的精英研发团队致力于产品创新，以创造的用户体验，帮助用户提高生产率、效率和灵活性。

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目前中国人机界面市场的发展现状  

有专家指出，中国是人机界面需求量zui大的市场，但却不是人机界面产品销售额zui高的市场，这说明，低端人机界面用户在中国占有很大的份额。近些年来民族品牌的迅速发展，采取低价格等策略，正在大举进攻低端市场，在国内已经占据了低端市场的优势地位，赢得了广大用户的认可。品牌也在逐渐研发其经济型产品，以抢占低端市场的份额。因此，由于在低端市场的稳扎稳打，国内的人机界面厂商整体业绩呈现出快速增长的状态。

人机界面不再是单纯的显示和控制  

目前国内的自动化产业，一些原本不用人机界面的行业，现在也开始使用人机界面了，这说明人机界面已经成为客户体验的*的一部分，人机界面的用户界面能更好地反映出设备和流程的状态，并通过视觉和触摸的效果，带给客户更直观的感受。

昆仑通态的人机界面产品也叫做工控机，因为它已经具备了工控机的功能，甚至比工控机更强，它综合了从软件到硬件，从显示到CPU核心部件，以及工控机的操作系统，包括工业以太网的接口。因此，我们所说的人机界面是工控机的另一种体现形式，而不*于显示和控制，也能更好地为客户提供综合的解决方案。

国产人机界面厂商仍需努力  

昆仑通态常常说的一句话是：让客户实实在在的感受到价值，这就是我们的核心竞争力。我们不仅要让客户感受到增值，而且要让客户把成本降下来，也就是提高设备综合竞争力，降低设备综合的成本。

作为一个民族品牌，我们首先要做出好东西，好的产品！没有好的产品，民族品牌无从谈起。而且要做好吃苦的准备，那些拿出一件作品，赚上一笔钱就满足的人是无法完成打造民族品牌这个责任的。打造民族品牌是一个艰苦而相对漫长的过程，在这个过程中，必须注重积累，从技术的积累、产品的积累到资金的积累，更要有前瞻性，看清楚发展方向去做事，而不是投机。即便有了好产品，我们也要去认真做事，去发展客户开拓市场。因此，从好产品到开拓市场，到逐步改变用户观念，去创造一种用户环境。这需要很多人的努力。

人机界面未来的发展趋势  

有些机械行业，比如说机床、纺织机械等行业，在国内已经发展有几十年的历史了，相对来说属于比较成熟的行业，从长远看，这些行业还存在着设备升级换代的需求。在这个升级换代的过程中，确实会有一些小的、一直使用比较低端产品的厂家被淘汰掉，但也有很多企业在设备更新过程中，将需求重新定位，去寻找那些能够符合他们发展计划，帮助他们提高自身生产力的设备供应商。

鉴于这种需求，以后人机界面的改变，将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次次变革。总体来讲，人机界面的未来发展趋势是六个现代化：平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化、通讯网络化和节能环保化。具有wifi和3G功能的HMI

具有wifi和3G功能的HMI

    人机界面设计是指通过一定的手段对用户界面有目标和计划的一种创作活动。大部分为商业性质、少部分为艺术性质。人机界面（Human Computer Interface，简称HCI）通常也称为用户界面

人机界面设计主要包括三个方面：

设计软件构件之间的接口

设计模块和其他非人的信息生产者和消费者的界面

设计人（如用户）和计算机间的界面

人机界面是计算机科学和认知心理学两大学科相结合的产物，同时也吸收了语言学、人机工程学和社会学等学科的研究成果。经过40余年的发展，已经成为一门以研究用户及其与计算机的关系为特征的主流学科之一。近年来，人机界面的设计理论已经更广泛地发展和应用到人一机一环境系统工程等领域，使工程技术设计与使用者的身心行为特点相适应，从而使人能够高效、舒适地工作与生活。

中文名人机界面设计

一台触摸屏，其工作极不稳定，有时能正常点击，有时却无反应。

[故障分析处理]

针对这种现象，应着重检查各接线接口是否出现松动，串口及中断号是否有冲今天人类的生活片刻也离不开机器。与机器的和平共处比任何时候都更显重要。而要做到这一点，人与机器的交流必须通畅无阻。设计zui精巧的人机界面装置能够让人根本感觉不到是它赋予了人巨大的力量－此时人与机器的界线*消融，人与技术合为一体。以下是10种产品被专家们认为是s世纪zui伟大的人机界面装置。

 扩音器

扩音器的问世使得人们不仅在乘坐地铁或去郊外远足时能够欣赏自己喜爱的音乐和广播节目，而且还能聆听以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音以及大自然中根本不存在的种种奇妙声音。在电影院里，扩音器所营造的声的世界将观众们带入一个想象的世界。扩音器亦是本世纪所有具有个性魅力的公众人物与大众沟通的重要工具。

扩音器是1915年发明的，从那以后一代又一代的技术人员为它的完善做出了不懈的努力。今天，随着录音设备和存储技术的飞速发展，用美国*扩音设备生产企业Bose公司研究员威廉·R·舒特的话说，扩音器“反而成为家庭音响系统中zui薄弱的一环”。他说：每当我在家中欣赏音乐的时候，根本没有办法做到想象自己是坐在音乐厅里。扩音技术还做不到这一点，原因何在，尚不得而知。

按键式

按键式业务是美国电报公司在1963年11月正式开通的。几乎所有初次接触按键式的人都认为它远胜于转盘式。贝尔实验室的研究人员为使这种新产品为人们所接纳，真可谓绞尽脑汁。他们实验了16种按键排列方式，交叉式的，圆盘式的，不一而足。他们还在机的大小、形状、按键的间距、弹性甚至与手指尖接触的部位的外形上作了大量的文章。

节省拨号时间只是按键式的设计初衷之一，实际上从一开始技术专家就抱着一个把新式机设计成一种遥控数据输入设备的目的。正是从这一设计思想出发，研究人员在1968年又在键盘上增加了“＊”键和“＃”键。虽然研究人员的部分设计思想－如通过机来控制家用电器的开关－迄今尚未实现，但是按键式毕竟开创了语音数据通信的新时代。

 方向盘

zui初的汽车是用舵来控制驾驶的。舵不能说不好，但是它会把汽车行驶中产生的剧烈振动传导给驾驶者，增加其控制方向的难度。当发动机被改为安装在车头部位之后，由于重量的增加，驾驶员根本没有办法再用车舵来驾驶汽车了。方向盘这种新设计便应运而生，它在驾驶员与车轮之间引入的齿轮系统操作灵活，很好地隔绝了来自道路的剧烈振动。不仅如此，好的方向盘系统还能为驾驶者带来一种与道路亲密无间的感受。

但是zui初设计方向盘的人没有能够预见到在汽车车速越来越快的今天，一旦发生车祸，方向盘却成了造成驾驶员丧命的罪魁祸首。五十年代，不带方向盘的概念型汽车相继问世，可是消费者对这种汽车一点也不感兴趣。毕竟，没有方向盘的汽车根本就不成其为汽车。

今天在许多场合我们都会用到，如在食堂就餐，在商场购物，乘公共汽车，打，进入管制区域等等，不一而足。在西方，人们遗失了之后，往往担心的不是里的现金，而是各种用途的。

 70年代早期，带有磁条在美国问世，*的提高购物时的验证效率，一下子便受到零售商的青睐。美国的行业因此进入一个高速增*。有人问，目前陆陆续续问世的各种“智能卡”会不会取代呢？专家认为暂时是不会的。他们指出，芯片型的智能卡只适用于某些特定的领域，与并不发生冲突，更何况取代的终端设备投放代价高昂，谁也不会愿意这么做的。

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绘芯人机界面与单片机通讯

单片机与绘芯人机界面通信有两个方案：一是用modbus—rtu协议，二是自由通讯协议；

本实例采用武汉绘芯科技有限公司的人机界面作为参考，因为公司提供一系列的和公布单片机源代码，开发工程方便有效。

公司：http://www.ebnar。。ｃｏｍ

方案比较：

方案一  modbus—rtu协议：

     优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大

     缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（我们提供MODBUS-RTU源代码，客户直接移植就可以，不必费心）

方案二   自由协议：

     优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议

     缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便

客户可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；

实现方法：

方案一：

1.       工程属性选用MODBUS-RTU协议；

2.       先了解MODBUS-RTU协议，基本的01 03 05 06 16 的功能码需要了解，其他可以不去深究；提供相关的资料

3.       使用我们提供的MODBUS-RTU协议（C语言）开发源代码，把主要的01 03 05 06 16 函数移植到单片机通讯上，大大节省了开发时间；

方案二：

1.       工程属性选用FreeProtocol协议；

2.       

3.       打开控制令编辑器（设定—>宏指令—>宏指令编辑器）或者直接按F8；

4.       新增宏指令，在宏指令里面使用到Output（）、Input（）、SetWordData()、GetWordData()这四个函数；注：可以参考附一

5.       Output（）函数，把设定好的字符串发送到相应的串口输出；Input（）函数，从设定好的串口读取需要的字符串；

6.       采集显示：

SetWordData()函数，把Input（）函数接收回来的数据，发送给HIM用户自定义寄存器里，然后在显示控件里填上已经有数据的HIM寄存器，即可显示单片机采集上来的数据；

7.       改写发送：

在显示控件了把需要改写的数据绑定HIM寄存器，使用GetWordData()获得修改后的数据，通过output（）发送把数据发送到单片机；

附一:

Output();

【描述】

*个参数channel表示通道，如果通道为com1，则channel=1；如果通道为com2，则channel=2，数据类型为int。

第二个参数pString表示从通道输出的字符串的地址，数据类型为unsigned char *。

第三个参数count表示字符串中的字符个数，数据类型为int。

第四个参数result表示Output函数运行后返回的结果，如果result大于0，则表示读写有效，数据类型为int。

注意：此函数只能用在freeprotocol(自由协议通道)中。

【用法】

Output(channel,pString,count,result);

【举例】

char srt[9];

int result;

Output(1,str[0],9,result);

Input（）；

【描述】

*个参数channel表示通道，如果通道为com1，则channel=1；如果通道为com2，则channel=2，数据类型为int。

第二个参数pString表示写入通道的字符串的地址，数据类型为unsigned char *。

第三个参数count表示字符串中的字符个数，数据类型为int。

第四个参数result表示Output函数运行后返回的结果，如果result大于0，则表示读写有效，数据类型为int。

注意：此函数只能用在freeprotocol(自由协议通道)中。

【用法】

Input(channel,pString,count,result);

【举例】

char srt[9];

int result;

Input(1,str[0],9,result);

GetWordData（）；

【描述】

函数功能：从通道中读取Word数据。

*个参数channel表示通道，数据类型为unsigned char。

第二个参数slaveID表示从机号，数据类型为unsigned char。

第三个参数address表示系统通道地址，数据类型为unsigned short。

第四个参数count表示要读出的字的个数，数据类型为unsigned short。

第五个参数表示命令号，数据类型为unsigned char。

第六个参数pValue用来保存从系统通道读出的count个字，数据类型为unsigned short *。

【用法】

GetWordData(channel,slaveID,address,count,cmd,pValue);

【举例】

unsigned short wordData[10];

GetWordData(0, 1,8000, 10, 0,wordData);

从系统通道 8000地址中读取10个数据到wordData

SetWordData（）；

【描述】

函数功能：从通道中写入一个Word数据。

*个参数channel表示通道，数据类型为unsigned char。

第二个参数slaveID表示从机号，数据类型为unsigned char。

第三个参数address表示系统通道地址，数据类型为unsigned short。

第四个参数cmd表示命令号，数据类型为unsigned char。

第五个参数pValue用来保存写入系统通道的字，数据类型为unsigned short。

【用法】

SetWordData(channel,slaveID,address,cmd,source);

【举例】

unsigned short wordData = 1;

SetWordData(0, 1,1000,0,wordData);

把wordData中的Word数据写到系统通道 1000地址处

附录二：

使用自由协议来模拟modbus-RTU

//COM1:freeprotocol

//COM2:modbus-RTU

/*自由协议通道采集数据存放在系统通道，在界面显示

   modbus通道采集到的数据，处理后，发送到自由协议的设备上*/

unsigned char command[32];

unsigned char response[32];

unsigned char temp1,temp2;

unsigned short address, checksum;

unsigned short read_no, return_value1, return_value2,return_value3,read_data[2], i;

unsigned short com2_data;

/****************以上是新建需要使用的变量***********/

Fill(command, 0, 32);// initialize command[0]~command[31] to 0

Fill(response, 0, 32);  //把command 和response 初始化

command[0] = 0x1;// 设置发送字符窜的*个数据  station number

command[1] = 0x3;// 设置发送字符窜的第二个数据 read holding registers (function code is 0x3)

address = 0;// starting address (4x_1) is 0

HiByte(address, command[2]);//设置发送字符窜的第三个数据

LoByte(address, command[3]);//设置发送字符窜的第四个数据

read_no = 2;// the total words of reading is 2 words

HiByte(read_no, command[4]);//设置发送字符窜的第五个数据

LoByte(read_no, command[5]);//设置发送字符窜的第六个数据

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]); //设置发送字符窜的第七个数据

HiByte(checksum, command[7]); //设置发送字符窜的第八个数据

Output(1,command,8, return_value1); //把设置好的8个数据，从通讯口1发送出去，具体参数设置参考Output（）使用

Input(1,response,9,return_value2); //从通讯口1等待接收9个字符数据，并且放在response[0]~response[8],具体参数设置参考Intput（）使用

CRC(response, 7,checksum); //对采集上来的9个数据中前7个进行了CRC-16校验，校验结果存放在checksum

LoByte(checksum, temp1);  //把checksum的低8位放在temp1

HiByte(checksum, temp2);  //把checksum的高8位放在temp1

if(temp1==response[7]&&temp2==response[8])    //CRC校验码进行对比判别时候接收正确

{ 

                                                                           //CRC检验正确后，把采集来的数据中需要的数据放在read_data[]

read_data[0] = response[4] + (response[3] << 8);   

read_data[1] = response[6] + (response[5] << 8);

SetWordData(0 ,1 ,0 ,2,0 , read_data); // 通过SetWordData（）函数，把read_data送到系统寄存器中，具体使用需要参考SetWordData（）函数使用

}

GetWordData( 2, 1, 2, 2, 3, &com2_data);   // 通讯口2，使用的是modbus-RTU协议，

command[0] = 0x1;// station number

command[1] = 0x6;// wirte holding registers (function code is 0x6)

address=10;

checksum=0;

HiByte(address, command[2]);

LoByte(address, command[3]);

HiByte(com2_data, command[4]);

LoByte(com2_data, command[5]);

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]);

HiByte(checksum, command[7]);

Output(1,command,8, return_value3);  //发出定义好8个字符串