基于MSP430F149單片機的人機界面設計

2．2．3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)采用8個按鈕來接受用戶輸入，8個按鈕為上、下、左、右、回車、退回、加、減。為方便數(shù)據(jù)顯示和處理。需要首先建立一個菜單窗口結(jié)構(gòu)體并定義一個結(jié)構(gòu)變量WinStruct，該結(jié)構(gòu)中共有11個結(jié)構(gòu)元素，分別是10個字符型和1個指針變量，指針變量指向需執(zhí)行函數(shù)。 Typedef struct{ uchar Menulndex；/／當前菜單索引號 uchar BackWinlndex；／／當前窗口的上一窗口索引號 uchar NextDnlndex；／／下一個菜單索引號，按下“上，下”鍵時當前菜單項上下移動 uchar NextUplndex；／／或可修改參數(shù)數(shù)值向上下循環(huán)變化 uchar NextLIndex； ／／下一個菜單索引號，按下“左，右”鍵時當前菜單項左右移動 uchar NextRtlndex；／／或在可修改參數(shù)位置上左右移動 uchar Key CrState； ／／按下“回車”鍵時用戶選擇確認或參數(shù)輸入確定 uchar KeyBackState； ／／按下“退回”鍵時用戶退出當前窗口，返回上一窗口 uchar KeyPlus； / / 按下“加”鍵，可修改參數(shù)加1；uchar KeyMinus； / / 按下“減”鍵，可修改參數(shù)減1；void( CurrentOperate)（）；／／當前狀態(tài)應該執(zhí)行的功能操作 }WinStruct； 菜單項在LCD上顯示，通過建立菜單項結(jié)構(gòu)體，定義一個結(jié)構(gòu)變量 MenuStruct。如下： Typedef struct{ uchar Menulndex； ／／當前菜單索引號 uchar NextWinlndex；／／下一窗口索引號 uchar cursor_page ：／／菜單項起始頁位置 uchar cursor_col; / / 菜單項起始行位置 uchar type ； / / 菜單項顯示的數(shù)據(jù)類型，16x16或16x8點陣等 uchar *data； / / 指向顯示數(shù)據(jù)區(qū) uchar dataNum；/ / 需要顯示的數(shù)據(jù)的個數(shù) uchar black； / / 是否反顯菜單項 uchar modify ； / / 數(shù)據(jù)是否需要修改 } MenuStruct；
2．3 人機界面設計
人機交互設計的重點在于界面的顯示、滾屏、光標的管理及參數(shù)的顯示、修改和保存。系統(tǒng)在內(nèi)存中特定區(qū)域開辟了1個LCD顯示緩沖區(qū)，將要顯示的整個窗口的點陣數(shù)據(jù)存放在此區(qū)間。LCD的顯示程序從此區(qū)間中讀取數(shù)據(jù)到LCD點陣數(shù)據(jù)存儲區(qū)，借此，LCD顯示程序可管理用戶交互界面。用戶可以用8個按鍵(向上、向下、向左、向右、確定、返回、加、減)在菜單方式下實現(xiàn)人機交互。
參數(shù)的輸入、輸出顯示和保存是人機交互界面設計的重要環(huán)節(jié)。
下面以第二級菜單中的參數(shù)設置為例，進行詳細介紹。在主菜單下，將光標移到“參數(shù)設置”，按下“確定”鍵，進入“參數(shù)設置”菜單。顯示的內(nèi)容有：設備參數(shù)，投切條件，保護定值，電容參數(shù)，時鐘校準，通訊參數(shù)，等等。
裝置出廠前已經(jīng)對各參數(shù)進行初始化，存儲在二維數(shù)組Array[19][5]中，每個參數(shù)一行，參數(shù)每一位的值都對應存儲在數(shù)組中的相應位置。定義一個指針P指向Array，表示光標的位置，當然，進入“參數(shù)設置”菜單時P=Array[0][0]，光標在首行的第一個X的位置，表示選中該參數(shù)位。按下“向上”、“向下”、“向左”、“向右”四個方向鍵來移動光標到待修改的那一位數(shù)字上時，P=Array[i][j]則根據(jù)按下的鍵不同而作相應的修改，一般如下：向上，i-1；向下，i +1；向左，j-1；向右，j+1。當然，首先要對原來的i，進行判斷。遇到特殊情況要特殊處理。如光標原在某行的第一個參數(shù)位上，j= 0，按下向左的鍵則不改變光標。
選定待修改的那一位參數(shù)后，按“修改”鍵進行參數(shù)值的修改。過程如下：讀取光標所在的那一位數(shù)字的值，每按一次加鍵，該值加1(在0―9之間循環(huán))，每按一次減鍵，該值減1(在0―9之間循環(huán))。修改完一位后，把改值寫入Array[i][j]，移動光標繼續(xù)修改其他的參數(shù)。一行參數(shù)修改完，經(jīng)核對無誤后按“確定”鍵(每按一次“確定”確認一行)，新的參數(shù)值被修改存入機內(nèi)對應的EEPROM 地址中。參數(shù)全部修改完后需要重新開機，否則修改無效。3 結(jié)束語
本文構(gòu)建了基于MSP430F149、OCM12864圖形點陣液晶模塊和鍵盤的中文人機交互界面，實現(xiàn)了中文菜單顯示及參數(shù)的輸入、顯示、修改和保存等功能，完成了系統(tǒng)所要求的顯示任務。此方法也同樣適應用于ARM7與DSP其他微控制器LCD液晶人機界面上。
本文創(chuàng)新點:充分利用了OCM12864的硬件資源,實現(xiàn)了友好的人機界面,并且文中介紹的方法具有非常好的靈活性和良好的可維護性，程序員可以在需要的時候很方便地修改菜單和增加子菜單，而不至于影響系統(tǒng)軟件原有的結(jié)構(gòu)，而且在此菜單編程方法基礎上進行改進，還可增加滾屏，自動翻頁等功能。