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人机接口技术优秀课件

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【精品课件】人机接口技术

【精品课件】人机接口技术

10.1.1 机械式开关接口的基本应用
在大多数情况下，都是 使用机械式开关来产生二个 固定的位置得到0、l电平信号。 图10.1是开关通过单片机的 I/O口输入电平信号的电路。
图10.1 开关输入电路
在图10.1中共有3个开关，K0 – K2，电阻R0 – R2为上 拉电阻，开关在断开状态时，+5V电压通过上拉电阻向 P1.0 – P1.2口输入一个高电平信号，开关在闭合状态时， P1.0 – P1.2口直接接地，接收到一个低电平信号。由于开 关的断开和闭合状态是稳定的，所以输入单片机的I/O口 的电平信号也是稳定的，在编写程序时，只要读取P1.0 – P1.2端口的0、1状态，就可以知道开关断开和闭合的状态。 基本判别语句有： JB P1.0 Re1 ;语句用于当Pl.0=l，则程序转Rel执行。或 JNB P1.0 Re2 ;语句用于当P1.0=0，则程序转Re2执行
人机接口是指单片机的输入
输出设备，包括输入键盘、开关 按钮和显示装置、打印机等。通 过单片机的人机接口设备，向单 片机输入命令和数据，了解单片 机运行的状态和显示相关的工作 参数。
10.1. 开关接口
开关是一种有二个可选择的、 有固定位置的装置，主要用于向 单片机输入电平信号。通过拨动 开关的位置，使单片机得到一个 固定不变的电平信号，用于向单 片机输入控制命令或数据，开关 信号可以通过机械式开关、电子 式开关等方式产生。
10.1.2 电子式开关接口的基本应用
除了使用机械式开关装置设 计开关接口电路外，还可以应用 光电传感器、接近开关、霍尔传 感器等电子元器件设计成0、l电 平信号输入单片机，完成开关量 输入的作用。图10.3为光电传感 器的应用电路。
图10.3 光电传感器开关 接口应用电路

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
添加标题
添加标题
添加标题
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

《人机接口》PPT课件

《人机接口》PPT课件

LCALL HQHZ
口输
P1.3 P1.4
AJMP OK
出
P1.5 P1.6
HS3: MOV N,#03H
P1.7
LCALL HQHZ AJMP OK
HS4: MOV N,#04H
OK: MOV A,M DEC A MOV B,#04H
LCALL HQHZ
MUL AB
AJMP OK HQHZ:
ADD A ,N 。。。
具体措施：
① 先将要显示的数字和字母的段码计算出来；
② 将段码按顺序做成段码表，存入程序存储器中；
③ 把要显示的BCD码作为偏移量，通过查表的方式来 查段码；
④ 取出段码，送至显示数码管进行显示。
医学PPT
20
7段LED 段码表
字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
共阴极 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH
LS3: MOV P1,#0BFH NOP MOV A,P1 CJNE A,#0BFH,HS3
LS4: MOV P1,#7FH NOP MOV A,P1 AJMP HS4
HS1: MOV N,#01H
LCALL HQHZ 8051
HS2:
AJMP OK MOV N,#02H
口输 入
P1.0 P1.1 P1.2
74LS374三态反相八D锁存器 74LS244 八同相三态缓冲器/线驱动器，缓冲器 输入口具 有缓冲作用 • 74LS245八同相三态总线收发器，缓冲器 • 74LS138 3-8线译码器 74LS139 双2-4线译码器 • 74LS164 八位串行入/并行输出移位寄存器
医学PPT
2

《人机接口技术》课件

《人机接口技术》课件
虚拟现实技术：通过计算机 模拟产生三维空间，让用户 感觉身临其境
语音识别技术：通过语音识 别技术，用户可以通过语音
与虚拟世界进行交互
手势识别技术：通过手势识 别技术，用户可以通过手势
与虚拟世界进行交互
眼动追踪技术：通过眼动追 踪技术，用户可以通过眼睛
与虚拟世界进行交互
06
人机接口技术的发展趋 势与展望
感谢您的观看
汇报人：
人机接口技术PPT课 件大纲
,
汇报人：
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
04
人机接口技术 的实现方法
02
人机接口技术 概述
05
人机接口技术 的应用案例
03
人机接口技术 的基本原理
06
人机接口技术 的发展趋势与 展望
01 添加章节标题
02 人机接口技术概述
人机接口技术的定义
人机接口技术是指人与计算机或其他设备之间的信息交换方式 包括输入设备和输出设备，如键盘、鼠标、显示器等 人机接口技术旨在提高人机交互的效率和舒适度 人机接口技术的发展与计算机技术的发展密切相关
手术机器人：如达芬奇手术机器人， 可以辅助医生进行高精度手术，提 高手术成功率
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
远程医疗：通过人机接口技术，医 生可以远程为患者进行诊断和治疗， 提高医疗资源的利用率
康复训练：通过人机接口技术，可 以帮助患者进行康复训练，提高康 复效果。
人机接口技术在工业自动化领域的应用
制
智能监控：通 过智能监控技 术实现对智能 家居设备的安
全监控
智能照明：通 过智能照明技 术实现对智能 家居设备的照
明控制
智能家电：通 过智能家电技 术实现对智能 家居设备的智

第三章 人-机接口技术 智能仪器教学课件

第三章 人-机接口技术 智能仪器教学课件

8 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
+5V
24 25 26 27 28 29 30 31
8155
RESET
编码键盘
.
静态编码器—普通编码器如74148 可编程键盘/显示接口 如8279
1、独立联接式编码键盘
2、矩阵联接式编码键盘(行列扫描法)
~
PB 0
PB 1
PB PB PB PB PB PB
2 3 4 5 6 7
1K
8A 8Y
7A 7Y
6A 6Y
5A 5Y
4 A 4Y
3A 3Y
2A 1A
BIC
2Y 1Y
8718
VCC G
+5V
8A 8Y
7A 7Y
6A 5A
BIC
6Y 5Y
4A 3A
871843YY
2A 2Y
1A 1Y
VCC G GND
（2）扫描信号输出引脚
• SL0～SL3
（3）与键盘连接的引脚
• RL0～RL7： • SHIFT • CNTL/STB
（4）键盘RAM及其状态寄存器
键盘RAM：
（5）显示RAM和显示地址寄存器
显示RAM：
（6） 8279的命令字和状态字
命令字： 状态字：
2． 8279的工作方式
（1） 键盘工作方式 （2） 显示方式 （3） 传感器方式
非编码键盘 1、独立联接式非编码键盘
2、矩阵联接式非编码键盘 1）行扫描法
2）线反转法
非编码键盘接口
P2.7 P2.0 WR RD ALE P0
8031
20µF

人机接口电路设计方案及编程教学课件公开课获奖课件

人机接口电路设计方案及编程教学课件公开课获奖课件
第39页
① 检测 PENIRQ
#define TOUCH_MSR_Y 0x9c; #define TOUCH_MSR_X 0xdc; …… if((rPDATG&0x80)==0) { //TouchState.pressed=1; _State.Pressed=1; temp=TOUCH_MSR_X; _State.x=ReadTouch(temp); temp=TOUCH_MSR_Y; _State.y=ReadTouch(temp); …… }
5.4 人机接口电路设计及编程
第1页
5.4.1 键盘电路设计及编程
第2页
1. 电路
键盘接口电路如图5-12所示，板上扩展了 一种4×4行列式矩阵键盘接口。
该键盘采用中断扫描方式进行工作,行线 选用PORTG4~7输出，列线选用PORTF5~8 为输入。
行线接上拉电阻保持高电平，并通过“与” 门将输出信号与MCU中断EXINT0连接；
rPUPG=0x0;
行线接上拉电阻
第5页
② 中断初始化 rINTCON=0x5; // 非向量模式,IRQ 容许,FIQ 严禁 rINTMOD=0x0; // 所有IRQ 模式 rINTMSK =~(BIT_GLOBAL|BIT_EINT0); //EXINT0容许， 所有中断屏蔽位容许 pISR_EINT0=(unsigned)keyboard_ISR; //指定中断服务程序
在LCD模块上，集成了LCD驱动器和专 门电压转换电路，用以驱动LCD屏幕和适配 LCD工作电压。LCD连接器信号定义如表5-4 所示。
第15页
1. LCD接口信号
EV44B0 II现配有160×240单色显示屏， 4比特单扫描。EV44B0 II将LCD控制信号线 连接到JP6上，与LCD模块相连，其原理如 图5-13所示。

第8章人机接口ppt课件

④工作环境：发光二极管可正常工作的温度范围。超 出此范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
⑤正向工作电流：它是指发光二极管正常发光时的正 向电流值，一般为5mA～10mA。
⑥正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给 定正向电流下得到的。其正精选向课件工pp作t 电压一般为1.4～3V。 5
精选课件ppt
13
管脚配置:
精选课件ppt
14
精选课件ppt
15
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
5位LED数码管的串行驱动电路设计
书中图8-2就是5位LED数码管的串行驱 动电路，单片机通过P3.0和P3.1端口来驱 动5段数码管的,74LS164是串行输入并行 输出移位寄存器,起数据缓冲作用,用来存放 5位显示内容。
精选课件ppt
3
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
上图为发光二极管的电路符号及外形,发光二极管具 有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、 响应速度快以及寿命长等特点。
发光二极管被广泛用于种电子仪器和电子设备中， 可作为电源指示灯、电平指示或微光源之用。红外发光 管常被用于电视机、录像机等的遥控器中。
显示功能，用户编程任务大，但价格比智能型
液晶显示屏要低很多 。
精选课件ppt
26
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
1.图文混合显示的基本原理
显示缓冲区分为文本显示缓冲区与图形显 示缓冲区，对于ASC字符，传送到文本到显 示缓冲区；对于图形，以点阵模式传送到图 形显示缓冲区。
对应显示内容，液晶显示屏有文本显示 模式、图形显示模式和图文混合显示模式 3 种显示模式。
工作原理是利用液晶材料在控制信号电

《人机接口》课件


虚拟现实技术：提供更加 逼真的交互体验
脑机接口技术：实现人与 机器的直接交流
智能穿戴设备：提供更加 便捷的人机交互方式
医疗领域：辅 助医生进行诊 断和治疗，提 高医疗效率和
准确性
教育领域：提 供个性化学习 方案，提高学 习效果和教学
质量
智能家居领域： 实现家居设备 的智能化控制， 提高生活品质
工业领域：提 高生产效率和 安全性，降低
提高生活质量：人机接口技术将提 高人们的生活质量，使人们更加健 康、快乐。
技术挑战：如何实现更自然、更智能的人机交互 应用挑战：如何将人机接口技术应用于更多领域 安全挑战：如何保障人机接口技术的安全性和隐私性 机遇：随着人工智能、虚拟现实等技术的发展，人机接口技术将迎来更多发展机遇
人机接口技术实践 操作
添加标题
1950年代：早期人机接口，如键盘、鼠标等
添加标题
1970年代：个人电脑的普及，如Apple II和IBM PC
添加标题
1990年代：互联网和Web浏览器的出现，如Mosaic和 Netscape Navigator
添加标题
1960年代：图形用户界面（GUI）的出现，如Xerox PARC 的Alto
人机接口PPT课件
汇报人：
目录
添加目录标题
人机接口概述
人机接口技术原 理
人机接口技术应 用案例
人机接口技术未 来展望
人机接口技术实 践操作
添加章节标题
人机接口概述
人机接口：人与计算机之间的通信接口 功能：实现人与计算机之间的信息交换 形式：包括图形用户界面、语音识别、触摸屏等 应用：广泛应用于各种计算机设备和系统中
智能医疗设备：如智能血糖仪、智 能血压计等，通过人机接口技术实 现数据采集和传输。

《人机交互设备接口》课件


人机交互设备接口的发展趋势与挑战
隐私保护与数据安全
随着人机交互设备接口的广泛应用，隐私保护和数据安全问题将越 来越受到关注。
无障碍设计
人机交互设备接口应关注残障人士的需求，推动无障碍设计的发展 ，让更多人享受技术带来的便利。
跨文化交流
在全球化的背景下，人机交互设备接口应具备跨文化交流的能力，满 足不同国家和地区用户的需求。
03
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，包括使用场景、操作习惯、心理预期等，以 设计出更符合用户习惯的交互设备接口。
简洁与直观
设计时应注重界面的简洁性和直观性，降低用户学习成本，提高操 作效率。
个性化设置
提供一定程度的个性化设置选项，满足不同用户的个性化需求。
交互界面设计
评估指标
制定详细的评估指标体系，如任务完成率、错误 率、满意度等，对界面可用性进行量化评估。
迭代优化
根据测试和评估结果，对界面进行迭代优化，提 高界面的可用性和用户体验。
04
人机交互设备接口技 术实现
硬件实现
01
输入设备
鼠标、键盘、触摸屏、游戏手柄 等，负责将用户的操作转化为电 信号，传输给计算机。
输出设备
02
03
通信设备
显示器、打印机、音响等，负责 将计算机处理后的信息以用户可 理解的形式呈现出来。
网卡、调制解调器等，负责实现 计算机与外部设备的通信，实现 信息的传输。
软件实现
操作系统
提供人机交互的界面，管理硬件资源，支持应用程序 的运行。
应用程序
提供各种功能，满足用户的需求，如文档编辑、图像 处理、网络浏览等。
。

HMI人机接口及应用教学课件


20
3.3.3 PLC和触摸屏技术应用案例
1.案例来源
在“3.2.1可编程逻辑控制器”节的“可 编程序控制器应用案例”基础上，我们用触 摸屏做HMI实现对传送带的控制。PLC、变频 器及其控制要求与3.2.1相同。
21
3.3.3 PLC和触摸屏技术应用案例
2.创建工程
22
3.3.3
3.设备窗口
4.用户窗口
(4)下载工程
27
小结
一、MCGS触摸屏的电源进线、各种通信接口均在背面。其中USB1口用来连接 鼠标和U盘等，USB2口用作工程项目下载，COM（RS232和RS485）口和以太 网口RJ45口用来通信可以连接PLC等下位机。 二、 MCGS嵌入版组态软件的体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境 三部分，一个应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策 略五个部分组成。 三、触摸屏应用工程主要包括：创建工程、设备组态、用户窗口组态、实时数据 库中增加对象等。
3.3 HMI人机接口及应用
《机电一体化技术与实训》
1
HMI人机接口及应用
HMI人机接口（界面）是操作者与机电系统之间进行信息交换的 接口。 利用工控计算机或者触摸屏组 态现场人机界面监控、实时监控现 场的运行状态、实时查询数据和曲 线、打印各种报表，将工控组态与 触摸屏技术、可编程控制器技术、 变频器技术、传感器技术、驱动技 术的集成应用。
19
3.3.2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
MCGS嵌入版组态软件
3.体系结构
组态工作开始时，系统只为用户搭建了一个能够独立运行的空框架，提供了 丰富的动画部件与功能部件。如果要完成一个实际的应用系统，应主要完成以下 工作：
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

b0
位，而其他仍为高电位。
I/O
接 b1
线性键盘软、硬件简单，
口 b2
但只适用于按键不多的情况。
图13.2 线性键盘原理图
§13.1.2 键盘的工作原理 (续)
2．矩阵键盘 当较多的按键需要识别时，常将按键设计成阵列形 式。 把若干个按键排列成矩阵形式，每一行和每一列都 各占用I/O端口的一位。 一个键盘阵列可以有N行和M列，共有N＊M个 按键， 称为N*M键盘阵列，或N＊M键盘矩阵。 矩阵键盘按键的识别方法：
行扫描法 行反转法
§13.1.2 键盘的工作原理 (续)
矩阵键盘硬件连接
a0
I/O
接 口
a1 a2 a3
b0
b1
b2
a0
I/O
接 口
a1 a2 a3
b0
b1
b2
(a)行扫描法原理图
(b)行反转法原理图
图13.3 矩阵键盘原理图
§13.1.2 键盘的工作原理 (续)
行扫描法 将键盘阵列的行线接到一个并行口上，将 列线接到另一个并行口上。 设行线所接 的并行口PA作为输出口用，列线所接的并 行口PB作为输入口用。 行扫描法识别按键分两步： 识别是否有键按下 判别是哪一个键按下
§13.1 键盘原理及其接口技术
§13.1.1 键盘的分类 1．按制作工艺分
硬板键盘 软板键盘
▪ 2．按工作原理分
编码键盘 非编码键盘
线性键盘 矩阵键盘
§13.1.2 键盘的工作原理
1．线性键盘
每个键对应I/O端口的一位， 没有按键闭合时，各位均处
于高电位；当某键被按下时，
对应位与地接通，则为低电
定义端口a为输出 端口b为输入
定义端口a为输出 端口b为输入
输出行码为全"0"
设置行码最低位为0
输出行码
读取列码
是全1吗？ N
Y
Y
计算键值
是最后一行吗？ 转相应功能
N
行码循环左移
读取列码
Y 是全"1"吗？ N
定义端口a为输出 端口b为输入
读取行码
计算键值 转相应功能
(a) 行扫描法的键盘扫描流程图
§13.1.3 PC系列键盘（续）
3. PC系列键盘中断
计算机系统通过一个是硬中断09H和一个是软中断 16H与键盘发生联系。
9号中断
9号中断完成两种转换： 第一，把键的扫描码转换为ASCⅡ码，则低字节为 ASCⅡ码，高字节为系统的扫描码。 第二，把键的扫描码转换为扩展码，低字节为0， 高字节对应值为0~255。
§13.1.2 键盘的工作原理 (续)
行反转法识别按键的方法：
行反转法 首先使所有行线全输出“0”，然后读取列 线状态，并判断。若列线全为“1”，则无 键按下；若列线不全为“1”，则将刚读回 的列线状态从列线输出，并读取行线状态， 那么，说明为“0”的列线与为“0”的行线 相交处的键被按下。最后，CPU根据行列编 码所构成的键值转相应功能程序执行。
选通
3/8 译 码 器
VCC
VDD
VSS
P
INT
EA
X 8048 P X
P
DB
P
DB
P
T1
双向时钟(CLOCK) 双向数据(DATA)
§13.1.3 PC系列键盘（续）
2. PC系列键盘接口
PC键盘接口是安装在主板上，通过5芯插头座与 键盘相连的，接口硬件逻辑见图13.6。
它采用单片机8042作为智能接口，8042是有 40 个引脚 的 8位微处理器 ，内 部 有2KB的 ROM 、 128B的RAM、两个8位I/O端口、一个8位定时器/计 数器和时钟发生器。
键盘接口的功能有三个：接收键盘输出的键扫 描码；输出缓冲器满时，产生键盘中断；接收并执 行系统命令。
RESET PCLK PCLK
13 42 5
IOR IOW 片 选 A
VCC VDD SS PROA
VSS
EA DR WR
CS A
8042
RESET
XTALT
XTALT
键 盘 时 钟 TEST TEST
键 盘 数 据
P
P
P
NC
P
REM SEL
P
跨 接 器 开 关
P
显 示 器 类 型 开 关
P
键 盘 锁 定 开 关
SYNC
NC
P
RC系 统 复 位 选 通PA20PNCP
NC
输 出 缓
冲 器 满
P IRQ
8259
RAM
P
NC
键
缓 键 扫 描 码 INTR ASCII码冲
CPU
区
图13.6 PC键盘接口硬件逻辑图
§13.1.2 键盘的工作原理 (续)
行扫描法识别按键的方法：
识别是否有键按下
在PA口上输出全0，从PB口读回，若为全1 ，则无 键按下，若非全1，则有键按下。
判别是哪一个键按下
从PA口的第1行起逐行输出0，然后从PB口的读入。 如果读入的数据为全1，则使PA口的下一行输出0； 如果读入的数据不为全1，则说明PA口输出0的行和 PB口为0的列的交叉点的 按键被按下，即可确定按 键的位置。因此，可用行号和列号的组合给每个按 键编一个惟一的编 码。根据编码的不同，可以识 别是哪个键按下。
§13.1.3 PC系列键盘（续）
BIOS INT 16H
INT 16H软中断是用于检查是否有键输入， 并完成从键盘缓冲区取出键值的操作。16H软 中断共有三个子功能，见表13.1。
表13.1 INT 16H功能表
功 能 入 口
出口参数
说明
号 参 数
0 A H =0
8048是有40个引脚的8位CPU，内部有1024×8 位的ROM、64×8位的RAM、8位定时器/计数器等。 8048单片机承担了键盘扫描、消抖并生成扫描码、 对扫描码进行并串转换，并将串行的键扫描码和时 钟到主机等任务。
图13.5 PC键盘硬件逻辑图
16×8 键盘 阵列
析测器
4/16 译 码 器
人机接口技术
外围设备的分类
13.1
键盘
鼠标器
图
光笔 条形码、磁卡、 IC卡阅读器
输入设备 触摸屏
数字化仪
扫描仪
计
OCR（光学字符识别）器
算
声音、图形、图像识别器
机
显示器
系
输出设备 打印机
统
外围设备
绘图仪
外
软盘存储器
围
外存设备 硬盘存储器
设
光盘存储器
备
终端
分
通讯设备 调制解调器
类
集线器、路由器等
其他设备
(b) 行反转法的键盘扫描流程图
图13.4 矩阵键盘的键盘扫描程序流程图
§13.1.3 PC系列键盘
PC系列键盘不是由硬件电路输出按键所对应的 ASCII码值，而是由扫描程序识别按键的位置，因此， 属于非编码键盘。
1.PC系列键盘工作原理
PC系列键盘主要由8048单片机、译码器和16行 ×8列的键开关阵列三部分组成，见图13.5。