【论文】智能终端应用系统研究
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智能终端应用系统研究
摘 要
智能终端（液晶显示模块）是新一代人机界面产品，一般用来弥补单片机、
PLC等在人机交互上的不足。论文提出一种智能终端监控系统方案，分别实现计
算机和单片机与智能终端的通讯，使智能终端能够实时显示监测数据。以液位监
控为背景，设计了一套液位监控系统。系统由上位机（分别采用计算机和单片机）
和下位机（智能终端）组成，采用串口通讯的方式进行通讯。上位机程序运用C
语言和G语言（LabVIEW）编写，主要实现采集液位数据、控制液位及与智能
终端进行通讯的功能。下位机接收到上位机发送的命令后，实时显示监测数据。
最终方案的可行性得到验证，监控系统运行稳定。实现计算机与智能终端的通讯
对于熟悉智能终端的应用很有帮助，而实现单片机与智能终端的通讯，能够直接
运用到工业生产中，具有很高的实用价值。
关键词：智能终端，单片机，LabVIEW，串口通讯，液位监控
I智能终端应用系统研究
Abstract
Intelligent Terminal (liquid crystal display module) is a new generation of
human-computer interface products, generally used to cover the single-chip, PLC,
such as in the lack of human-computer interaction. Paper presents an intelligent
monitoring system terminal, respectively, to achieve single-chip computer and
communications terminal with the smart, so smart terminal can display real-time
monitoring data. To monitor the background level, design a set of liquid level
monitoring system. By the host computer system (the use of computers and
single-chip, respectively) and the next-bit machines (intelligent terminals), with the
means of communication using serial communication. PC program using C language
and G language (LabVIEW) prepared the main level of data acquisition, control and
intelligence level and the function of communication terminals. The next machine to
receive orders sent by host computer, the real-time display monitoring data. The
feasibility of the final plan has been verified, control system stability. Computer
terminals and intelligent communications terminals for those familiar with the
application of useful intelligence, and the realization of single-chip communications
and intelligent terminals to directly applied to industrial production of high practical
value.
Key words: Intelligent Terminal, Micro Controller, LabVIEW, serial
communications, liquid level monitoring
II智能终端应用系统研究
目 录
第一章 绪论...................................................1
1.1 智能终端（液晶显示模块）概述......................................1
1.2 单片机概述........................................................5
1.2 虚拟仪器及LABVIEW.................................................9
1.3 本论文的课题背景、意义及主要研究内容.............................10
第二章 总体设计方案...........................................11
2.1以计算机为上位机的演示系统........................................11
3.1以单片机为上位机的监控系统........................................11
第三章 智能终端监测系统的硬件设计...............................13
3.1 智能终端的选型及技术参数.........................................14
3.2 智能终端的接口说明、控制命令及图片下载...........................14
3.3 单片机控制板.....................................................21
3.4 FESTO过程控制试验台.............................................26
3.5 其它硬件设备.....................................................26
第四章 智能终端液位监测系统的软件设计............................28
4.1串口通讯基础知识..................................................28
4.2 LABVIEW的串口编程..............................................30
4.3 LABVIEW程序设计..................................................33
4.4 单片机程序设计...................................................36
第五章 技术经济分析报告........................................37
第六章 结论与展望 ...........................................38
6.1 结论.............................................................38
6.2 展望.............................................................38
参考文献.....................................................39
附 录.......................................................40
致 谢.......................................................44
声 明.......................................................45
III智能终端应用系统研究
第一章 绪论
1.1智能终端（液晶显示模块）概述
液晶显示是微型机系统中反映系统输入/输出的人机界面,液晶显示以其微
功耗、体积小、显示内容丰富、模块化、接口电路简单等诸多优点得到广泛应用。
液晶显示模块（智能终端）是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线
路板、背光源、结构件装配在一起的组件。英文名称为“LCD Module”,简称LCM,
中文一般称为“液晶显示模块”[1]。
1.1.1 人机界面
人机界面（Human-Machine Interface，简称HMI），是人与机器进行交互的
方式，即用户与机器相互传递信息的媒介。好的人机界面美观易懂、操作简单且
具有引导功能，使用户感觉愉快、兴趣增强，从而提高使用效率[2]。
HMI一般也指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设
备。其主要功能有：数据的输入与显示；系统或设备的操作状态方面的实时信息
显示；在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作；报警处理及
打印；此外，新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、
数据登录及配方等智能化控制功能。
各主要的控制设备生产厂商, 例如西门子、AB、施耐德、三菱和欧姆龙等公
司, 均有它们的人机界面系列产品, 此外还有一些专门生产人机界面的厂家。现
在的人机界面几乎都使用液晶显示器( LCD) [3,4]。
人机界面主要有以下几种发展趋势：
（1） 触摸屏成为主流品种 触摸屏是一种直观的操作设备, 可以由用户在触摸屏的画面上设置具有明
确意义和提示信息的触摸式按键和用于输入数字的输入域。只要用手指触摸屏幕
上的图形对象, 计算机便会执行相应的操作, 人的行为和机器的行为变得简单、
直接、自然, 达到了完美的统一。
使用触摸屏后, 能明确告知操作员机器设备目前的状况, 给出操作的提示,
使操作变得简单生动, 可以减少操作失误, 即使是新手也可以很轻松地学会操
作整个机器设备。
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