基于WinCE的高速工業(yè)繡花機人機界面設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：為了提高工作效率和舒適性，提出基于WinCE的高速工業(yè)繡花機系統(tǒng)人機界面的設(shè)計及實現(xiàn)方法。采用WinCE作為軟件操作平臺，分析了WinCE的GWES圖形用戶界面和消息映射機制的具體實現(xiàn)，著重論述了主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面和磁盤管理界面的設(shè)計過程與實現(xiàn)方法。設(shè)計結(jié)果表明：該方法整體性能穩(wěn)定，系統(tǒng)運行效率高，人機界面的設(shè)計更友好、更人性化。
關(guān)鍵詞：高速工業(yè)繡花機；人機界面；WinCE；GWES

0 引言
高速工業(yè)繡花機是機電一體化結(jié)合較為完美、自動化程度較高的繡花專用設(shè)備，它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、高效率、高可靠性的實現(xiàn)，并且還能實現(xiàn)手工繡花無法達到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和完美性”的要求。人機界面是高速工業(yè)繡花機與用戶打交道的窗口，一個好的人機界面可以提高用戶的工作效率和舒適性。
隨著WinCE嵌入式操作系統(tǒng)的不斷完善，給高品質(zhì)、高效率、與PC機類似的人機界面提供了可能。在此提出一種基于WinCE 5．O的高速工業(yè)繡花機人機界面的設(shè)計方法，并重點給出了主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面和磁盤管理界面的設(shè)計過程和方法。

1 WinCE系統(tǒng)分析
Windows CE是一個搶先式多任務(wù)的32位的嵌入式操作系統(tǒng)，它的圖形用戶界面相當(dāng)出色，開發(fā)人員可以利用豐富靈活的控件庫在Windo-ws CE環(huán)境下為嵌入式應(yīng)用建立各種專門的圖形用戶界面。WindowsCE提供了符合Windows平臺標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)環(huán)境，它實現(xiàn)了Win32 API函數(shù)的一個子集，覆蓋了大部分的Win32功能。
圖形窗口和事件系統(tǒng)模塊(graphical windowing and event system，GWES)是用戶、用戶應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間的圖形化用戶接口。 GWES將控制選擇轉(zhuǎn)換為消息，傳送信息給應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)來處理用戶輸入。GWES通過創(chuàng)建和管理在顯示設(shè)備和打印機上顯示的窗口、圖形和文本處理輸出。GWES的核心是窗口。所有應(yīng)用程序(即使是為缺小圖形顯示器的設(shè)備創(chuàng)建的那些應(yīng)用)需要窗口以便從操作系統(tǒng)接收信息。GWES為需要圖形顯示器的設(shè)備提供控制、菜單、對話框和資源。它還提供控制文本和圖形顯示的GDI。
在運行的Windows CE操作系統(tǒng)中，圖形窗口和事件系統(tǒng)模塊體現(xiàn)為Gwes．exe進程。GWES模塊主要由3種類型的組件構(gòu)成：支持圖形驅(qū)動的GDI組件；支持窗口控件的USER組件；支持其他窗口和圖形功能的一般GWES組件。

2 人機界面設(shè)計原理
2．1 功能結(jié)構(gòu)
在高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)人機界面的顯示和控制中，采用液晶屏和觸摸屏相結(jié)合的方式。利用液晶屏實現(xiàn)各種信息的顯示、菜單操作、圖形顯示及觸摸屏控制，為高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)提供良好的人機界面。高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)人機界面主要包括主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面、磁盤管理界面、花樣管理界面和輔助刺繡界面。
主刺繡界面主要顯示所刺繡花樣、花樣名、花樣號、花樣針數(shù)、花樣顏色數(shù)、花樣位置、當(dāng)前刺繡針數(shù)等刺繡花樣的各種信息、繡作過程中的各種狀態(tài)顯示和一些基本的操作功能。機器操作人員通過該界面能夠準(zhǔn)確了解機器運行過程中的各種基本信息和進行一些相關(guān)的操作，并且也能夠?qū)Ω鞣N即將出現(xiàn)的情況做出及時的判斷。另外主刺繡界面上還有進入?yún)?shù)設(shè)置界面、磁盤管理界面、花樣管理界面和輔助刺繡界面的按鈕。
參數(shù)設(shè)置界面主要是用于對機器所需刺繡的各種相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置。它包括的功能有通用參數(shù)設(shè)置、機器參數(shù)設(shè)置、剪線參數(shù)設(shè)置、刺繡速度參數(shù)設(shè)置、斷線參數(shù)設(shè)置、輔助刺繡參數(shù)設(shè)置、換色參數(shù)設(shè)置和統(tǒng)計信息顯示。
磁盤管理界面主要用于將花樣文件輸入到機器內(nèi)存的操作，在磁盤管理界面中，用戶可以把USB設(shè)備上的花樣文件輸入到機器的內(nèi)存中，也可以把機器內(nèi)存中的花樣文件輸出到USB設(shè)備上。可以對磁盤中花樣進行預(yù)覽。磁盤管理界面包含的功能有花樣文件的輸入、選中花樣文件預(yù)覽、選中全部花樣文件、取消全部選中花樣文件、停止花樣文件的輸入、磁盤花樣文件的排序與查看、花樣縮略圖的保存和進入內(nèi)存管理界面等。
花樣管理界面主要用于從內(nèi)存中選擇刺繡花樣文件、對內(nèi)存中花樣文件進行各種相關(guān)設(shè)置和變換以及所有生成花樣文件的操作。它包括的功能有輸出花樣文件到磁盤、選中花樣文件的預(yù)覽、選中內(nèi)存中單個花樣文件、花樣文件編輯、全部選中內(nèi)存中花樣文件、取消全部選中內(nèi)存花樣文件、刪除選中花樣文件、內(nèi)存花樣文件的排序與查看和選中當(dāng)前刺繡花樣進入主刺繡界面等。輔助刺繡界面主要用于完成一些輔助性刺繡功能。它包括恢復(fù)刺繡花樣的起繡點、機器沿刺繡花樣周邊刺繡、設(shè)置另外起點和機器繡作十字等功能。
2．2 功能模塊相互關(guān)系
人機界面各功能模塊的具體功能都是在主刺繡界面得以實現(xiàn)。各功能與主刺繡界面交互關(guān)系如圖1所示。從模塊交互關(guān)系中可以看出，主刺繡界面是整個人機界面的基礎(chǔ)，所有的其他界面都是圍繞著主刺繡界面在展開。