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第4章智能仪器人机交互接口

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基于嵌入式技术的智能仪器触摸屏接口设计

基于嵌入式技术的智能仪器触摸屏接口设计

基于嵌入式技术的智能仪器触摸屏接口设计
陈磊;韩捷;孙俊杰;董辛旻;雷文平
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2009(037)004
【摘要】研究开发了嵌入式智能仪器的触摸屏接口;分析了电阻式触摸屏的工作原理;设计了触摸屏与微处理器的接口电路;开发了嵌入式Linux框架下的触摸屏设备驱动程序;阐述了采用触摸屏作为输入的MiniGUI应用程序的编写方法.设计的触摸屏接口已成功应用在故障诊断仪器产品上,增强了仪器的人机交互功能,方便了现场操作人员使用.
【总页数】3页(P161-163)
【作者】陈磊;韩捷;孙俊杰;董辛旻;雷文平
【作者单位】郑州大学振动工程研究所,河南郑州,450001;郑州大学振动工程研究所,河南郑州,450001;郑州大学振动工程研究所,河南郑州,450001;郑州大学振动工程研究所,河南郑州,450001;郑州大学振动工程研究所,河南郑州,450001
【正文语种】中文
【中图分类】TH825
【相关文献】
1.嵌入式智能仪器设计中触摸屏校准算法的应用研究 [J], 杨海马;陈军;苗雷;王鹏祥;汤涛
2.基于嵌入式Linux的智能仪器显示接口设计 [J], 陈磊;雷文平;韩捷;孙俊杰;董辛
旻
3.基于嵌入式微处理器S3C44BOX的触摸屏接口设计 [J], 田奕;杜志伟
4.嵌入式智能仪器中汉字输入与显示接口设计 [J], 高美珍;洪家平
5.基于嵌入式的电容触摸屏接口设计 [J], 刘秋菊;王树森;段其昌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

人机接口技术

人机接口技术


人机接口技术的挑战
自然交互的挑战：如何实现更自然、更直观的人机交互方式 隐私和安全的挑战：如何保护用户的隐私和数据安全 认知负荷的挑战：如何降低用户的认知负荷，提高用户体验 跨文化差异的挑战：如何适应不同文化背景下的用户需求
人机接口技术的未来发展趋势
脑机接口：利用脑电信号实现人机交互，提高信息传输速度和准确性 智能交互：结合人工智能、大数据等技术，实现更自然、智能的人机交互 可穿戴设备：将人机接口技术与可穿戴设备结合，实现更便捷、个性化的人机交互 虚拟现实技术：利用虚拟现实技术创造沉浸式体验，提高人机交互的逼真度和沉浸感
添加标题
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计算机时代的人机接口技术：利用 计算机和外部设备，实现更复杂的 人机交互。
未来人机接口技术：随着技术的不 断发展，人机接口技术将更加智能 化、人性化。
人机接口技术的基本原 理
感知与交互原理
感知原理：人机接口技术通过传感器等设备获取用户输入信息，包括视觉、听觉、触觉等多种 感知方式
人机接口技术的作用：人机 接口技术是计算机应用中不 可或缺的一部分，它能够提 高计算机的易用性和可操作 性，同时也可以提高计算机 的效率和准确性。
人机接口技术的发展历程
早期人机接口技术：以机械和电子 设备为基础，实现简单的人机交互。
现代人机接口技术：利用人工智能、 机器学习等技术，实现更加自然、 智能的人机交互。
交互原理：人机接口技术通过计算机程序对用户输入信息进行处理，实现人机交互功能，包括 命令输入、界面设计、语音识别等技术
感知与交互的结合：人机接口技术将感知和交互原理相结合，实现更加自然、高效的人机交互
感知与交互的应用：人机接口技术广泛应用于智能家居、机器人、虚拟现实等领域，提高用户 体验和效率
《智能仪器仪表》课件

《智能仪器仪表》课件


空气质量监测
01
智能仪器仪表可以实时监测空气质量，为环境保护部门和公众
提供准确的数据。
水质监测
Байду номын сангаас
02
通过智能仪器仪表，可以检测水体的各种参数，如pH值、浊度
、溶解氧等，确保水质安全。
气象监测
03
智能仪器仪表在气象监测中发挥着重要作用，如风速、风向、
温度、湿度等参数的监测。
05
智能仪器仪表的未来展望与挑战
1 2
医疗诊断设备
智能仪器仪表广泛应用于医疗诊断设备中，如心 电图机、血压计等，提高诊断准确率。
病人监护系统
通过智能仪器仪表，可以实时监测病人的生理参 数，为医护人员提供及时准确的病人信息。
3
医疗影像设备
智能仪器仪表在医疗影像设备中发挥着重要作用 ，如CT、MRI等设备中的图像处理和数据分析。
环境监测领域的应用
总结词
随着智能仪器仪表的普及，安全与隐私保护成为亟待解决的问题，需要加强数据 加密、访问控制和安全审计等方面的措施。
详细描述
由于智能仪器仪表通常需要收集和处理大量敏感数据，因此需要采用强大的加密 技术和访问控制机制来保护数据安全。同时，应加强安全审计和监控，及时发现 和应对潜在的安全威胁。
成本与普及率的考量
04
智能仪器仪表的实际应用案例
工业自动化领域的应用
自动化生产控制
智能仪器仪表在工业自动 化领域中主要用于实时监 测和控制生产流程，确保 产品质量和生产效率。
智能传感器
通过智能传感器，可以实 时监测机器的运行状态， 预测潜在故障，并及时采 取措施，减少停机时间。
数据集成与分析
智能仪器仪表能够收集大 量生产数据，通过数据分 析，帮助企业优化生产流 程，降低成本。
人机交互设备接口技术

人机交互设备接口技术


鼠标接口
总结词
鼠标接口是一种用于控制光标移动和执行点击操作的人机交互设备接口。
详细描述
鼠标接口通过有线或无线连接方式与计算机或其他电子设备相连。用户通过移动鼠标来控制光标移动 ，并通过点击或双击鼠标按钮执行相应的操作。鼠标接口具有直观、易用和灵活的特点，适用于各种 需要精确控制光标位置和执行点击操作的应用场景。
语音识别接口是一种通过语音输入指令的人机交互设备接口。
详细描述
语音识别接口通过麦克风或其他音频输入设备接收用户的语音指令，并将其转换 为计算机可识别的文本或命令。语音识别接口具有自然、方便和高效的特点，适 用于各种需要快速输入指令和避免手动操作的应用场景。
生物特征识别接口
总结词
生物特征识别接口是一种利用人体生物特征进行身份验证的人机交互设备接口。
医疗诊断系统通过人机交互设备 接口技术，实现医生与医疗设备 的交互，提高诊断的准确性和效
率。
医生可以通过人机交互设备，实 时监测患者的生理参数、医学影 像等数据，快速准确地做出诊断。
该技术有助于提高医疗服务的水 平和质量，为患者带来更好的医
疗体验。
无人驾驶汽车系统
无人驾驶汽车系统通过人机交 互设备接口技术，实现车辆的 自主驾驶和智能化控制。
02
人机交互设备接口类型
键盘接口
总结词
键盘接口是最常见的人机交互设备接口之一，通过按键输入字符、数字和命令。
详细描述
键盘接口通常采用有线或无线连接方式，与计算机或其他电子设备相连。用户通过按键输入字符、数字和命令， 设备接收信号并转换为相应的指令执行。键盘接口具有高效、稳定和可靠的特点，适用于各种需要输入大量文本 和命令的应用场景。
特点
高效性、易用性、标准化、可扩 展性、安全性。
RCS-9698MN远动通信装置

RCS-9698MN远动通信装置

1.1 应用 .................................................................................................................................... 1 1.2 功能 .................................................................................................................................... 1 1.3 特性 .................................................................................................................................... 2 第 2 章 技术参数 .............................................................................................................................. 5 2.1 通用技术参数...................................................................................................................... 5
RCS-9698MN 远动通信装置
说明书
前言
RCS-9698M/N 远动通信装置
使用产品前，请仔细阅读本章节！
本章叙述了使用产品前的安全预防建议。在安装和使用时，本章内容必须全部阅读且充分理解。 忽略说明书中相关警示说明 ，因不当操作造成的任何损害，本公司不承担相应负责。
智能仪器人机交互接口

智能仪器人机交互接口

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4.7.1 条码的特点
（4）可携带和复印。条码作为一种平面的黑白相间的微小标 签形式，具有携带方便与容易复印的特性，是所有可流通识读 手段中最好的方法。 （5） 灵活实用。条码标识既可以作为一种识别手段单独使用， 也可以与有关识别设备组成系统实现自动化识别和自动化管理。 同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 （6） 易于制作、经济便宜。条形码称为“可印刷的计算机语 言”。条形码标签易于制作，对印刷设备和材料无特殊要求， 设备也相对便宜。识别设备结构简单，操作容易。目前，条形 码被广泛用于大型超市的商品、火车票、产品流水线、登机牌 等物品的识别。 （7）具有寿命长和不可更改的特点。条形码用保护膜方式加 以保护，便可长期保存，不会变形，不会因为时间而损失信息。 而且，条形码不能被随意更改，可防止滥用。
1、一维条码
一维条形码的用途非常广泛，不同的码制可用于不同 的应用领域。如
✓EAN 码是国际通用的符号体系，是一种长度固 定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字， 主要应用于商品标识； ✓39码（Code 39）是目前用途广泛的一种条形码， 可表示数字、英文字母以及“−”、“.”、“/”、 “*” 等 44 个符号，其中“*”仅作为起始符和终止符； ✓93码（Code93）密度较高，能够替代39码； ✓ISBN用于图书管理； ✓25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的 机票顺序编号等。
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4.7.1 条码的分类
随着条形码技术的发展并逐渐渗透到各个技术领 域，条形码的种类越来越多，分类方法也有多种。 按条形码的维数可分为
➢一维条形码 ➢二维条形码 ➢三维条形码
返回 上页 下页
1、一维条码
一维条码/一维条形码（Bar code）：由一组规则排 列的条、空以及对应的字符组成的标记。
智能仪器原理及应用复习指导.

智能仪器原理及应用复习指导.

《智能仪器原理及应用》复习指导1、考试要求掌握:属于本课程中基本的必须掌握的内容,包括基本概念、基本原理、基本知识点理解:属于本课程中有一定难度,或是较为综合的内容。

了解:属于本课程中要求相对较高,或是应用相对较少的内容。

2、试题类型及试卷结构:单选题:约30%判断题:约10%填空题:约30%简答题:约20%综合应用题:约10%第一章导论第一节:1、掌握智能仪器的基本组成,抱过硬件部分和软件部分的组成。

2、掌握:与传统电子仪器相比较,智能仪器的主要特点。

第二节:1、理解智能仪器的用结构框图。

2、了解设计、研制智能仪器的一般过程。

第三节:1、了解智能仪器的现状及发展。

第二章智能仪器模拟量输入输出通道数据转换是实现智能仪器功能的重要环节。

其中DAC(数模转换器与ADC(模数转换器是实现数据转换的重要部件。

第一节:1、掌握A/D转换器常用几项技术指标。

2、理解逐次逼近型和双积分型的A/D转换器的工作原理。

3、掌握常用的A\D转换器ADC0809的工作原理,内部结构,控制引脚4、掌握ADC0809与单片机8031CPU的借口方法和常用的三种控制方式。

5、理解常用的AD转换器AD574的工作原理,与单片机8031的借口原理和微机控制原理。

6、了解双积分型MC14433A/D芯片。

第二节:1、掌握告诉AD转换器(以CA3308为例的工作原理及其与8031单片机的借口技术。

2、理解采用高速模拟量输入通道的三种数据传送方式。

第三节:1、掌握模拟量输出通道D/A转换器的转换原理,主要技术指标。

2、掌握八位D/A转换器DAC0832的工作原理控制引脚,两种与8031微机的借口方法(单缓冲借口和双缓冲借口及应用。

3、掌握十二位DAC1208的工作原理及与8031的借口电路。

4、掌握通过微处理器对DAC0832的进行程序控制就能得到各种简单波形的波形发生器,如通过编制软件产生锯齿波,三角波,矩形波,方波和正弦波的方法。

一、 独立式键盘接口电路及程序设计

一、 独立式键盘接口电路及程序设计

第3章 智能仪器人机接口
3.1 键盘与接口 3.2 LED显示及接口 3.3 键盘/LED显示器接口设计 3.4 CRT显示及接口 3.5 微型打印机及接口
第3章 智能仪器人机接口
人机交互功能即用户与仪器交换信息的功能。 这个功能有两方面的含义：一是用户对智能仪 器进行状态干预和数据输入；二是智能仪器向用户报 告运行状态与处理结果。
3.1 键盘与接口
3.1.1 键盘输入基础知识
一、 键盘的组织
键盘按其工作原理可分为编码式键盘和非编码式键盘。
编码式键盘由按键键盘和专用键盘编码器两部分构成。当键 盘中某一按键被按下时，键盘编码器会自动产生对应的按键代 码， 并输出选通脉冲信号与CPU 进行信息联络。
非编码键盘不含编码器，当某键按下时，键盘只送出一个简 单的闭合信号， 对应按键代码的确定必须借助于软件来完成。
一、 独立式键盘接口电路及程序设计
独立式键盘的每个按键占用一根测试线，它们可以直接与 单片机I／O 线相接或通过输入口与数据线相接，结构很简单。 这些测试线相互独立无编码关系，因而键盘软件不存在译码问 题，一旦检测到某测试线上有键闭合，便可直接转入到相应的 键功能处理程序进行处理。
一个实际三个按 键的独立式键盘接口 电路如右图所示：
3.1.1 键盘输入基础知识
一、 键盘的组织 二、 键盘的工作方式
编程扫描工作方式、中断工作方式和定时扫描工作方式。 (1) 编程扫描工作方式：也称查询方式。 (2) 中断工作方式：程扫描工作方式： 该方式也称查询方式，它是利用 CPU在完成其他工作的空余调用键盘扫描程序，以响应键输入 的要求。当CPU在运行其他程序时，它就不会再响应键输入要 求，因此，采用该方式编程时， 应考虑程序是否能对用户的每 次按键都会做出及时的响应。
第三章智能仪器人机接口80739资料

第三章智能仪器人机接口80739资料

当采用矩阵式键盘时，为了编程方便，应将矩阵键盘中 的每一个按键按一定的顺序编号，这种按顺序排列的编号叫 顺序码，也称键值。
为了求得矩阵式键盘中被按下键的键值，常用的方法有 行扫描法和线路反转法。线路反转法识别键值的速度较快， 但必须借助于可编程的通用接口芯片。
本节介绍两种键盘接口电路及控制软件， 一种是采用编程扫描工作方式的行扫描法来识别键值， 另一种是采用中断工作方式的线路反转法来识别键值。
求键值时要设置行值寄存器和列值寄存器。每扫完一行，若无 键按下，则行值寄存器加上08H；若有键按下，行值寄存器保持 原值，转而求相应的列值。求列值的方法是，将列值右移，每移 位一次列值寄存器加1，直至移出位为低电平为止。最后将行值 和列值相加即得键值。若需要十进制键值，可进行DAA修正。
(4) 为保证按键每闭合一次CPU只做一次处理，程序需等闭合 的键释放后再对其做处理
连击现象可用图(a)所示流 程图的软件方法来解决，
把连击现象加以合理利用， 有时会给操作者带来方便。例 如在某些简易仪器没安排0～9 数字按键，而合理利用连击现 象，只设置一只调整按键，采 用加1（或减1 ）的方法来调整 有关参数。具体实现软件流程 图如图(b)所示，
五、
电子仪器需要用到无锁键、自锁键、互锁键等按键类型
矩阵式键盘结构的特点是把检测线分成两组，一组为行线， 另一组为列线，按键放在行线和列线的交叉点上。m×n矩阵键 盘与主机连接只需要m+n条线，显然，当需要的按键数目大于8 时，一般都采用矩阵式键盘。
交互式键盘结构的特点是，任意两检测线之间均可以放置一 个按键。很显然，交互式键盘结构所占用的检测线比矩阵式还 要少，但是这种键盘所使用的检测线必须是具有位控功能的双 向I/O端口线。
(1) 判是否有键按下。使端口 C所有的行输出均为低电平，然 后从端口A读入列值。如果没有键按下，读入值应为FFH，如果 有键按下，则不为FFH。
人机交互设备接口

人机交互设备接口


Wi-Fi标准
Wi-Fi标准是一种无线局域网标准， 广泛应用于无线互联网接入和数据传 输。
04
人机交互设备接口设计
用户体验设计
用户需求分析
深入了解用户需求，包括目标用 户群体、使用场景、操作习惯等，
以便设计出更符合用户期望的接 口。
易用性
确保人机交互设备接口简单易懂， 减少用户的学习成本，提高操作效 率。
03
人机交互设备接口技术
输入技术
键盘输入
通过物理键盘输入字符、数字和命令， 是最常见的人机交互输入方式。
语音识别输入
利用语音识别技术，将语音转换为文 本或命令，实现自然、便捷的人机交
互。
触摸屏输入
利用触摸屏技术，通过手指或触控笔 直接在屏幕上操作，实现直观、快速 的人机交互。
图像识别输入
通过摄像头或扫描设备捕捉图像，利 用图像识别技术进行识别和解析，实 现个性化的人机交互。
提高数据传输效率。
交互协议与标准
USB接口标准
USB接口标准是常见的数据传输和设 备连接标准，具有广泛的兼容性和应 用场景。
HDMI接口标准
HDMI接口标准是高清多媒体接口标 准，用于连接高清视频源和显示设备。
Bluetooth标准
Bluetooth标准是一种无线通信标准， 用于设备间的无线数据传输和通信。
寻求突破。
应用场景的多样化需求
总结词
应用场景的多样化需求
详细描述
人机交互设备接口的应用场景越来越广泛， 包括智能家居、智能汽车、智能医疗等。不 同的应用场景对设备接口的要求不同，需要 针对不同场景进行定制化设计和优化，以满 足多样化的需求。
用户体验的优化与改进
总结词
智能仪器考试试题

智能仪器考试试题

智能仪器考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器的核心部件是（）A 传感器B 微处理器C 显示器D 执行机构2、以下哪种通信方式常用于智能仪器的数据传输（）A 并行通信B 串行通信C 蓝牙通信D 以上都是3、智能仪器中的模拟信号转换成数字信号通常使用（）A ADC 转换器B DAC 转换器 C 计数器D 定时器4、以下哪项不是智能仪器的特点（）A 高精度B 高可靠性C 高成本D 多功能5、智能仪器的软件通常包括（）A 系统软件B 应用软件C 驱动软件D 以上都是6、在智能仪器的误差处理中，常用的方法不包括（）A 软件滤波B 硬件滤波C 校准D 忽略误差7、智能仪器的人机交互界面不包括（）A 键盘B 触摸屏C 指示灯D 电源开关8、以下哪种编程语言常用于智能仪器的软件开发（）A C 语言B Java 语言C Python 语言D 以上都是9、智能仪器的自诊断功能主要是为了检测（）A 硬件故障B 软件故障C 人为操作错误D 以上都是10、以下关于智能仪器的发展趋势，说法错误的是（）A 小型化B 单一功能化C 智能化D 网络化二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、智能仪器通常由_____、＿____和_____三大部分组成。

2、传感器的作用是将_____转换成_____。

3、微处理器在智能仪器中的主要作用是进行_____和_____。

4、智能仪器的显示方式有_____、＿____和_____等。

5、数据采集系统中，采样保持器的作用是_____。

6、智能仪器的抗干扰技术包括_____、＿____和_____等。

7、智能仪器的通信接口常见的有_____、＿____和_____。

8、智能仪器的软件设计原则包括_____、＿____和_____。

9、智能仪器的可靠性指标通常用_____和_____来衡量。

10、智能仪器的校准方法有_____和_____。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述智能仪器的工作原理。

智能仪器人机接口介绍课件模板

智能仪器人机接口介绍课件
演讲人
目录
01. 智能仪器人机接口概述 02. 智能仪器人机接口设计原则 03. 智能仪器人机接口设计方法 04. 智能仪器人机接口发展趋势
智能仪器人机接口概述
人机接口的定义
01
人机接口是人 与机器之间的
通信通道
02
人机接口包括 输入设备和输
出设备
03
输入设备包括 键盘、鼠标、
案例六：智能教 育系统的设计 6
案例五：智能交 通系统的设计 5 案例四：智能医 疗设备的设计 4
案例一：智能语音 1 助手的设计
案例二：智能家居 2 控制系统的设计 案例三：智能穿戴 3 设备的设计
智能仪器人机接口发展趋 势
智能化趋势
1
人工智能技术的 应用：智能仪器 将更加智能化， 能够自主学习和 适应环境
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
易用性：界面设 计应易于理解和 使用，降低用户 的学习成本
实用性：界面设 计应满足实际需 求，提供有效的 功能
灵活性：界面设 计应具备可扩展 性和可定制性， 满足不同用户的 需求
稳定性：界面设 计应保证系统的 稳定性和可靠性， 避免出现错误和 崩溃
美观性原则
04
交互功能：提供用户 与仪器之间的交互方 式，如菜单、提示信 息等
05
通信功能：实现仪器 与计算机或其他设备 的数据传输和通信
06
安全功能：保障用户 和仪器的安全，如密 码保护、安全认证等
人机接口的重要性
01
04
增强用户体验：人机接口 可以提供更直观、友好的 操作界面，增强用户体验。
03
提高安全性：人机接口可 以实时监控设备运行状态， 提高设备安全性。

人机交互设备接口技术

24 P23 23 P22 22 P21 21 P20
+5V VCC
P10
未使用
Vdd
SS
PROG
P13
未使用
P14
RAM SEL
VSS
P15
跨接器开关
EA
P16
显示器类型开关
双向数据
D0
P17
键盘锁定开关
D7
SYNC
未使用
A2 IOR
01 A0 8042
P20
RD
P21
系统复位 A20 选通
IOW
WR
键盘
P22
未使用
CS
CS
控制器 P23
未使用
RESET
图 9 - 7 AT 机 键 盘 接 口 RESET
P24
OPT BUF FULL (IRQ1)
PCLK
OC
XTALT1
Work
R e v Pi2e5 w
未使用
PCLK
OC XTALT2
P26
OC 1 键盘时钟
TEST0
P27
TEST1
OC 2 键盘数据
+5V
16 ×8 Y0 键盘 阵列
Y15
…
4/16 译 码 器
选通
VCC VDD VSS INT
EA XX1
RES
P2121
PP1010
XX2 8048
P20
DB6~3
PP22
…
检析测测器器
X0 3/8 译
X7
码 器
DB2~0
P11 1
T1
双向时钟(CLOCK)
13 4 25
+5V 双向数据(DATA)

智能仪器人机接口介绍课件


人机接口的发展趋势
01
智能化：人机接口将 更加智能化，能够更 好地理解用户的意图
和需求
03
多模态交互：人机接 口将支持多种交互方 式，如语音、触摸、 手势等，以满足不同
用户的需求
02
自然交互：人机接口 将更加自然，用户可 以通过语音、手势、 眼神等自然方式进行
交互
04
自适应：人机接口将 更加自适应，能够根 据用户的习惯和需求 进行自我调整和优化
智能安防系统： 实时监控家中 情况，防盗报 警
智能家电：远 程控制家电， 实现节能、便 捷的生活体验
01
易用性：界面设计应简单明了， 易于操作
02
灵活性：界面设计应能适应不 同用户的需求和操作习惯
03
稳定性：界面设计应保证系统 的稳定性和可靠性
04
扩展性：界面设计应具有良好 的扩展性，便于升级和维护
美观性
01
界面布局： 简洁明了， 易于理解
02
色彩搭配： 协调统一， 符合审美
03
图标设计： 形象生动， 易于识别
高识别准确率
应用场景：语音 输入、语音翻译、
2 语音搜索等
3
技术难点：口音、 噪音、背景音等 干扰因素
易用性
01
界面简洁明了，易于理解和 操作
03
提供清晰的反馈和提示信息， 便于用户了解操作结果
02
功能布局合理，符合用户操 作习惯
04
提供多种操作方式，满足不 同用户的需求
功能性
01 02 03 04
智能仪器人机接口 的目的是实现人与 智能仪器之间的有
效沟通和协作
硬件部分包括显示 器、键盘、鼠标等
输入输出设备

人机交互接口


添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
特点：直观、易于理解、操作简单
应用场景：操作系统界面、应用程 序界面等
直接操纵式交互
定义：用户通过控制器或传感装置对计算机进行直接操纵 优点：直观Байду номын сангаас易于理解 缺点：操作复杂、精度低 应用场景：游戏、虚拟现实等交互式界面设计
问答式交互
定义：通过问答形 式实现人机交互的 方式
多模态交互：融合 不同交互方式，提 高人机交互的效率 和体验
感谢您的观看
汇报人：PPT
人机交互接口的 前景展望
人机交互接口的发展趋势
自然语言处理技术的提升：使机器能够更准确地理解人类语言，提高人机交互的效率和准确性。 多模态交互的发展：结合语音、手势、表情等多种交互方式，提供更加丰富和自然的交互体验。 个性化定制的需求增加：根据用户的需求和偏好，提供更加个性化的交互方式和体验。 情感计算技术的应用：使机器能够理解和感知人类的情感，提高人机交互的智能性和人性化。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
虚拟现实教育：利用人机交互接口， 学生可以在虚拟环境中进行实践操 作，提高学习效果和兴趣。
虚拟现实社交：人们可以通过人机 交互接口在虚拟环境中进行交流和 互动，扩大社交圈子，增强社交体 验。
医疗领域
远程医疗：通过人机交互接口，医 生可以远程诊断和治疗患者，提高 医疗效率和可及性。
添加标题
人机交互接口可以实现人对计算机 的操作和计算机对人的反馈。
人机交互接口的实现需要计算机硬 件、软件和传感器的支持。
人机交互接口的发展历程
早期人机交互：命令行界面，如DOS系统 图形用户界面（GUI）：Windows、Mac OS等操作系统的出现 自然语言处理：语音助手、智能客服等应用的发展 多模态交互：结合多种输入输出方式，如手势识别、眼动控制等 情感计算：理解用户情绪，提升交互体验 可解释性与透明度：让机器决策过程更加明确，增加用户信任

智能仪器-3-人机接口

ALE P2.7 8031
Y0
A
Y1 Y2
B C Y0
1
74373 G1
74138
D0~D7 RS
E
8、LCM-512-01A与MCU的接口设计二
P0.0~P0.7
RD WR 8031
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
74373
A B
C Y0
74138
+
D0~D7 RS R/W
E
课堂作业
❖试分析该LCD的指令读写接口 地址和数据读写接口地址；
MCU
I/O 1 I/O 2 I/O 3 I/O 4
+5V
74121
A1 A2 B Q R/C
C
5.1K +5V
Cx Rx
+5V
5. 软件去抖——延时判断
主监控循环
状态查询
No 有键按下
Yes 延时、状态查询
No 该键仍然按下
Yes 键值输出
延时时长：约10毫秒 按键弹起判断流程？
第2节 显示技术
盐城工学院自动化专业 张春富
第三章：人机接口技术
智 能
仪
器
电
子
教
案
本章内容
❖ 智能仪器通过人机接口接收操作命令及数据， 并给出测量或处理结果，是操作者与智能仪 器之间进行联系的纽带。
❖ 键盘及接口技术 ❖ LED/LCD显示技术 ❖ 触摸屏及接口技术 ❖ 人机接口实例
第1节 人机接口技术之键盘
❖ 键盘：一组开关（按键）的集合 ❖ 键盘的分类1：
2、电阻式触摸屏结构及工作原理
导电涂层
耐磨层
玻璃或硬塑料
导电涂层
透明隔离点

智能医疗设备操作手册

智能医疗设备操作手册第一章：概述 (3)1.1 设备简介 (3)1.2 功能特点 (4)1.2.1 实时监测 (4)1.2.2 数据分析 (4)1.2.3 远程传输 (4)1.2.4 智能提醒 (4)1.2.5 人性化设计 (4)1.2.6 安全可靠 (4)1.2.7 易于维护 (4)第二章：设备安装与调试 (4)2.1 安装前的准备工作 (4)2.1.1 环境检查 (4)2.1.2 设备检查 (5)2.1.3 工具准备 (5)2.2 设备安装步骤 (5)2.2.1 设备就位 (5)2.2.2 设备接线 (5)2.2.3 设备固定 (5)2.2.4 设备调试 (5)2.3 设备调试与校准 (6)2.3.1 设备调试 (6)2.3.2 设备校准 (6)第三章：操作界面与功能 (6)3.1 操作界面布局 (6)3.1.1 主界面 (6)3.1.2 菜单栏详细布局 (6)3.1.3 工作区域详细布局 (7)3.2 功能模块介绍 (7)3.2.1 设备设置 (7)3.2.2 系统管理 (7)3.2.3 报告查询 (7)3.3 操作流程概述 (7)3.3.1 设备操作流程 (7)3.3.2 系统管理流程 (7)3.3.3 报告查询流程 (8)第四章：患者信息管理 (8)4.1 患者信息录入 (8)4.1.1 录入方式 (8)4.1.2 录入内容 (8)4.1.3 录入要求 (8)4.2.1 查询方式 (8)4.2.2 修改权限 (9)4.2.3 修改要求 (9)4.3 患者信息删除与备份 (9)4.3.1 删除权限 (9)4.3.2 删除要求 (9)4.3.3 备份要求 (9)第五章：检查与诊断 (9)5.1 检查项目设置 (9)5.1.1 设备启动与登录 (9)5.1.2 检查项目选择 (10)5.1.3 检查参数设置 (10)5.2 检查过程操作 (10)5.2.1 患者准备 (10)5.2.2 设备操作 (10)5.2.3 检查数据传输 (10)5.3 诊断结果分析 (10)5.3.1 数据处理 (10)5.3.2 诊断报告撰写 (10)5.3.3 诊断结果反馈 (11)第六章：数据管理与导出 (11)6.1 数据存储与查询 (11)6.1.1 数据存储 (11)6.1.2 数据查询 (11)6.2 数据导出格式与操作 (11)6.2.1 数据导出格式 (11)6.2.2 数据导出操作 (11)6.3 数据备份与恢复 (12)6.3.1 数据备份 (12)6.3.2 数据恢复 (12)第七章：设备维护与保养 (12)7.1 日常维护 (12)7.1.1 清洁 (12)7.1.2 检查 (12)7.2 定期保养 (13)7.2.1 检查周期 (13)7.2.2 保养内容 (13)7.3 故障处理与维修 (13)7.3.1 故障处理 (13)7.3.2 维修 (13)第八章：安全与防护 (14)8.1 设备安全操作规范 (14)8.1.1 设备使用前的检查 (14)8.1.3 设备维护保养 (14)8.2 患者安全防护措施 (14)8.2.1 患者评估 (14)8.2.2 操作人员培训 (15)8.2.3 患者监护 (15)8.3 应急处理 (15)8.3.1 设备故障 (15)8.3.2 患者意外伤害 (15)第九章：软件升级与更新 (15)9.1 软件升级流程 (15)9.1.1 升级前准备 (15)9.1.2 升级操作步骤 (15)9.2 软件更新注意事项 (16)9.2.1 更新前检查 (16)9.2.2 更新操作步骤 (16)9.3 软件升级后的功能验证 (16)9.3.1 功能检查 (16)9.3.2 测试与验证 (16)9.3.3 问题反馈 (17)第十章：技术支持与服务 (17)10.1 技术咨询与解答 (17)10.1.1 咨询渠道 (17)10.1.2 咨询内容 (17)10.1.3 响应时间 (17)10.2 配件更换与维修服务 (17)10.2.1 配件更换 (17)10.2.2 维修服务 (17)10.3 用户培训与售后服务 (18)10.3.1 用户培训 (18)10.3.2 售后服务 (18)第一章：概述1.1 设备简介智能医疗设备是一款集成了现代电子技术、信息技术、生物医学工程等多学科技术的医疗产品。

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线反转法扫描键盘的程序如下：
KEY:
ORG 0200H MOV P1,#0FH ;从P1高4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0FH MOV 20H,A ;取P1口低4位存入20H MOV P1,#0F0H ;从P1低4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0F0H ;取P1口高4位存入A ORL A,20H;合成特征码 CJNE A,#0FFH,KEY1 ;无键按下则返回 RET
译键 行设为输出，且输出低电平;列设为输入，读入 列线状态。 列设为输出，且输出低电平;行设为输入。读入 行线状态。 根据两次读数，合成一个代码，即特征码（特征 码中隐含着按键的位置），建立键码与特征码关 系。
将第一步中I/O口线的传送方向反过来，即原来作 为输出的P1.7～P1.4口线作为输入线，原来作为输出 的P1.3～P1.0口线作为输出线。
下图为由4*8矩阵键盘与单片机的接口电路。8155的端口 PC工作于输出方式，用于行扫描。端口PA工作于输入方式， 用来读入列值。
采用程序扫描工作方式，扫描法步骤如下：
扫描法处理步骤
识键 消抖 译键 等待释放
PC输出00H，读PA状态。若PA口全为1，则 无键闭合；若有口线为0，则有键闭合。
有键闭合时，软件延时10~20ms，重新识键， 有键闭合时，执行下一步，否则退出。 从PC口依次使键盘的一根行线为0（该行线 所在行即为行号），输出不同的扫描字，然后 读取PA值，若PA口全为1，则无键闭合，否则， 为0的口线，其所在的列线，即为列号。
3.键值分析程序
任务 对键盘的操作做出识别并调用相应 的功能程序模块完成预定的任务。 一键一义,CPU只需根据键码执行相 应的程序,主要适用于功能比较简单的 仪器系统. 一键具有两个或两个以上的含义, 需做键语分析,按照规定的键语语法, 把由键序组合成的输入序列的含义译 出后执行相应的键盘处理程序。
（2） 多义键的键值分析程序设计
1)双义键键值分析程序 双义键
为了节省命令键的数量，经常采用双功能键。
双义键键值分 析程序流程图
2)多义键键值分析程序 一键多义时，一个完整的命令难 按键序列 以由一次按键操作完成，而需要按两 次以上的键，且这几个键的操作要遵 守一定的顺序。 在组成一个命令的按键序列中,除了取决于以前 按了什么键，还取决于当前按了什么键，因此对于多 义键的键盘管理程序，首先要判断一个按键序列（而 不是一次按键）是否已构成一个合法命令，若已构成 合法命令，则执行命令，否则等待新的按键键入。
为了保证键闭合一次，CPU仅做一次处理，在程序中需要等 到待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。
键扫描子程序流程 图
线反转法
扫描法要逐行 扫描查询，当按下 的键是在最后一行 时，则要经过多次 扫描才能获得键值； 而如果采用线反转 法，则只要经过两 个步骤即可。线反 转法的原理如图 4.11 所示，反转法 的两个步骤如下:
功能
按键序列
[回路号]、 启动1～7路中的一路 [运行] 运行 停止当前回路的运行 [停止] [回路号] 回路号+1 [回路号]、[参 参数号+1,执行CiPi 数号] 对应的子程序
[回路号]、[参 数号] 、[加1] 当前回路的P参数+1
[回路号]、[参 数号] 、[减1]
当前回路的P参数-1
表4.4 本次按键 R（运行） S（停止） C（回路号）
值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码 。
2. 键盘工作原理与接口电路
独立式键盘、非编 码矩阵式键盘 通常采用软件的方法，逐 行逐列检查键盘状态，当发现 有键按下时，用计算或查表的 方式获得该键的键值。
内部设有键盘编码器，被按下
编码式键盘 键的键值由编码器直接给出，同时 具有防抖和解决连击的功能，具有 速度快的特点。
;停止当前回路运行子程序
;若C≠8,则转INC1
;若P≠1,则转INC2
;当前回路的P参数+1
;与INCR类似,略
CHAL：MOV MOV ADD MOV ANL CJNE SETB CLR CHA1：RET PARA：JB MOV MOV ADD JB MOV AJMP
R0,#20H A,@R0 A,#10H ;通道号+1 @R0,A A,#0F0H A,#90H,CHA1 ;判断C是否大于8 04H ;若C>8,置C=1 07H
第四章 智能仪器人机交互接口
本章内容
4.1 4.2 4.3 键盘与接口 4.4 4.5 4.6 LCD显示及接口 触摸屏 打印记录技术
LED显示与接口
键盘/显示器接口设计
重点： 1. 键盘接口电路和键值分析程序
2. 键盘/显示器接口设计 3. 笔段式、点阵式LCD显示器接口
4.1 键盘与接口
L1：
RUN： RET RUN1： RET STOP： RET INCR：JNB RET INC1：MOV MOV ANL CJNE RET INC2： …… RET DECR：
JNB
……
07H,RUN1
;若C≠8,则转RUN1
;运行子程序
……
07H,INC1 R0,#20H A,@R0 A,#0FH A,#01H,INC2
07H,C8 R0,#20H A,@R0 A,#01H 03H,PAR1 @R0,A PAR2 ;若C=8,则转C8
;参数号+1 ;若P>7,则转PAR1
PAR1： CLR PAR2： MOV ADD JNC INC KI2： JMP TAB： AJMP …… AJMP AJMP …… AJMP …… AJMP C8: …… FH： RET
中断， CPU 响应中断后对
键盘进行扫描，并在有键
闭合时转入该键的功能处 理程序。如图 4.6 所示为 一种定时扫描程序流程图， 图中，KM为去抖动标志，
KP为处理标志。
图4.6 独立式键盘定时扫描方式流程图
3）中断扫描方式
前两种方式下，CPU可能 空扫描或不能及时响应键输
入。 有键按下时，产生中断
使输出口线输出 0000 ，然后读入输入 口涎的数据（如图中1 键按下，则P1.7～ P1.4 为 1101 ），将该 数 据 存入 内 存某 一 单 元N+1中，最后将N+1 单元中的数和N单元中 的 数 拼接 起 来， 就 是 按下键的特征码。
表4.1 键特征码
特征码 行线 列线
0111 77H
信号给 CPU ， CPU 响应中断， 执行中断扫描并进行按键
处理。
图4.7 中断扫描方式下的键盘接口电路
（2） 非编码矩阵式键盘
4*4矩阵式键盘结构

键盘由行线和列线组成


每条列线接上拉电阻
无键按下时，行线与列线 不相连 当某个键按下时，该按键 所在的行、列相连

图4.8 4行4列矩阵式键盘
扫描法
1011 7BH
1101 7DH
1110 7EH
0011
1011
1101 1110
B7H
D7H E7H
BBH
DBH EBH
BDH
DDH EDH
BEH
DEH EEH
由于各特征码离散性很大，不便于编程处理，故 可以对按键按顺序编号，得到顺序码。编程时可以 通过按下键的特征码查出对应的顺序码，以便于反 转处理。
例： 以一8回路温控仪为例说明多义键的键盘管理 程序设计过程。
6个按键定义 C P 回路号1～8,第8路为环境温度补偿信号,其余 为温控点的温度信号。 参数号,对应设定值、实测值、PID参数值、上 下限报警值、输出控制值等8个参数。 加 1。 减 1。 R S 运行。 停止。
△ ▽
表4.3
温控仪按键序列定义
KEY1：
MOV 20H,A ;特征码送到20H MOV DPTR,#KEYTAB MOV R3,#0FFH ;顺序码初始化 KEY2： INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR CJNE A,20H,KEY3 ;未找到特征码,继续查找 MOV A,R3 ;顺序码存入A RET KEY3： CJNE A,#0FFH,KEY2;特征码表没查完,查下一个值 MOV A,#0FFH ;无键按下处理,赋A值 RET KEYTAB： DB 0EEH,0DEH,0BEH,07EH,0EDH,0DDH, DB 0BDH,07DH, 0EBH,0DBH,0BBH,07BH DB 0E7H,0D7H,0B7H,077H, 0FFH ;空键特征码
单义键
多义键
（1）单义键的键值分析程序设计
单义键 根据当前按键的键值,把控制程序转到相应 处理程序的入口,而无须知道在此之前的按 键情况。
优点
简明直观,程序处理方便。 单义键键值分析流程图
例：累加器A中为按键键值，当按键键值小于0AH 时为数字键，大于或等于0AH时为命令键。
CLR C SUBB A,#0AH ;判断是数字键还是命令键 JC DIGIT ;是数字键则转数字处理子程序 MOV DPTR,#TAB ;键处理入口地址表首地址 ADD A,A ;键值×2 JNC NADD INC DPH ;大于255时，DPH+1 NADD：JMP @A+DPTR ;转至键处理子程序入口地址 TAB： AJMP PROG ;键处理子程序入口地址表 AJMP PROG2 …… AJMP PROGn DIGIT：…… ;数字键处理，送显示缓冲区
图4.11
线反转法原理图
识键 向所有行线输出低电平 输入各列线状态
列线状态全为高电平,则无键按下； 列线状态中有低电平,则有键按下。
将P1.7～ P1.4 作为输出线， 将 P1.3 ～ P1.0 作为输入线， ,并 使P1口输出为0FH(即P1.7～ P1.4 全为 0000 ）。若无键按下， 则输入口线 P1.3 ～ P1.0 为 1111 ； 若有键按下，则输入口线 P1.3～P1.0上的数据不全为 1( 若 图中 1 键按下 ， 则 P1 .3 ～ P1.0 为 1110 ），将该数据存入 内存某个单元N 中。