人机界面范文第1篇

软件与人的信息交换是通过界面来进行的。就像电灯没有开关一样，软件没有界面的话，将一无是处。所以学习人机界面设计技术，对当今软件设计人员来说，是非常重要的事情，设计符合“简单、自然、友好、一致”原则的人机界面是我们追求的目标。

人机界面（或称人机交互Human-Computer Interaction）是计算机学科中最年轻的分支学科之一。它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物，它涉及当前许多热门的计算机技术，如人工智能、自然语言处理、多媒体系统等，同时也吸收了语言学、人机工程学和社会学的研究成果，是一门交叉性、边缘性、综合性的学科。现今世界上成功的软件公司都非常重视软件界面的设计工作，因为在激烈的市场竞争中，仅仅有强大的功能是远远不够的，软件要成为一款有竞争力的商品，必须要有一个友好的界面设计。

从人文出发设计界面

应该从用户角度确定的一系列影响人机交互的人文因素。然后，由人机界面及人机系统的设计人员要把这些人文因素概念结合到系统设计中，并转换成开发用户友好性系统的基本设计原理。

・努力做到一致性

在程序系统中，应该要求其概念模式、语义、命令语言语法及显示格式等的一致性。而人机界面的一致性主要体现在输入、输出方面的一致性，具体是指在应用程序的不同部分，甚至不同应用程序之间，具有相似的界面外观、布局、相似的人机交互方式以及相似的信息显示格式等。

一致性原则是最经常被违反的一条原则。在界面设计是我们应该注意到:在类似的情况下，必须有一致的操作序列;在提示、菜单和求助屏幕中必须产生相同的术语;必须自始至终使用一致的命令。当然也有例外情况，诸如输入口令时并没有显示口令本身、DELETE（删除）命令需要进一步确认，这些例外应该是能够理解的，但要在个数上要作限制。

・让经常性用户能够使用捷径

在设计人-计算机组成的人机系统来完成一定的任务时，应该让计算机更积极主动，更勤劳，做更多的工作，而让人可以尽可能少做工作，因而能更轻松、更便当地完成工作。当然，使计算机变得更聪明，让用户只做更少的事就能完成系统功能是要花费代价的，而且这个代价也正是实现人机界面所花费的开销。

随着软件使用的频度的加大，用户希望减少对话的次数和增加对话的步幅。缩简符、特殊键、隐含命令和宏指令方法对有知识的经常性用户都是合适的。较短的反应时间和较快的显示速率对经常性用户来说是另一种吸引力。

・提供信息反馈

人机交互系统的反馈是指用户从计算机一方得到信息，表示计算机对用户的动作所做的反应。如果系统没有反馈，用户就无法判断他的操作是否为计算机所接受，是否正确，以及操作的效果是什么。没有反馈的交互就不成为交互，因此设计人机交互系统的一个重要原则是系统必须对用户的任何动作做出反应，给出反馈信息。在交互系统中，反馈有三级，它们与语言的三级（词法级、语法级、语义级）相对应，设计者可以在这些层次上设置必要的反馈信息。反馈信息可以以多种方式呈现，并且已在人机交互系统中广为采用。

对每个操作员的操作应有某些系统反馈，对常用的和小部分动作，反应可以不过分要求;而对不常用的和大部分的动作，反应应该是很重要的。感兴趣对象的可视表示提供了明显的显示变化的便利环境。

・设计具有闭合的对话动作序列

应该形成有开始、中间和结尾的组合，信息反馈在完成一组动作后给操作员一种满意可靠的感觉，用户偶然遇到的信息、想法的选择、表示准备下一组动作的方法应该是清楚的。

・提供简单的错误处理

最好设计系统能使用户不会犯严重的错误，如果已经出现错误，系统应该检测出错误、并且提供简单的容易理解的处理错误手段。用户不应还需重新键入整个命令，而只需修改错误的部分。错误的命令应该使系统状态不发生变化，或者系统应该提供恢复状态的指导。

・允许动作的可逆性，以方便用户

操作应该可逆，这一点可以缓解焦虑，因为用户知道错误可以被克服，因此，它可以鼓励对不熟悉的选择项进行探索。可逆的单位可以是单个操作，日期输入或者一个完整的操作组。

・支持内部控制

有经验的操作员希望他们能改变系统和系统对他们动作的反应。令人惊奇的系统动作、乏味的数据输入序列、不能够或很难获得必要的信息和不能产生希望的动作等都会产生忧虑和不满足感。

Gaines以他的法则“避免因果关系”获得了好评，它使用户成为动作的创造者而不是反应者。

・减少短期记忆负担

用户在使用和操作计算机时，总需要一定的知识和经验。这些知识和经验是存放在人的大脑中，在需要时，人信息处理系统可以从长时记忆或短时记忆中提取出有用信息。但是一个设计良好的系统应该尽量减少用户的记忆要求。

不同的研究者及研究、生产机构提出了在原理上类似但表达方法不同的人机界面设计原则。

英国学者Hicks R和Exxinger J（1991）也提出在应用交互技术中的人机界面设计十原则:可视性和使用图形、具有信息反馈、灵活性、一致性、和用户模型相匹配、为用户提供指导和帮助、提供直接操纵、支持用户通过探索进行学习、揭示式结构（revealedstructure）、适应人的认知能力和界限。

未来界面理想:“人机和谐”

几十年来，人机界面经历了几个不同的发展阶段和典型风格，发生了巨大的变化，现在已经走过基于字符方式的命令语言界面，正处于图形用户界面(WIMP/GUI)时代。

但是，人们并不满足于这种现状，正积极探索新一代的人机交互技术。语音识别技术和计算机手写识别技术在商业上的成功让人们看到了自然人机交互的曙光。虚拟现实和多通道用户界面的迅速发展，显示出未来人机交互技术的发展趋势是追求“人机和谐”的多维信息空间和“基于自然的交互方式”的人机交互风格。

我们可以从下面几个不同的角度来观察和总结人机交互技术发生的变化及发展趋势:

就用户界面的具体形式而言，人机交互技术经历了从批处理、联机终端(命令接口)、文本菜单、图形用户界面等形式，向多通道多媒体用户界面和虚拟现实系统方向发展。

就用户界面中信息载体类型而言，经历了以文本为主的字符用户界面(CUI)、以二维图形为主的图形用户界面(GUI)和多媒体用户界面，计算机与用户之间的通信带宽不断提高。

就计算机输出信息的形式而言，经历了以符号为主的字符命令语言、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感观(包括触觉等)的虚拟现实系统。

在视觉阶段，借助计算机图形学技术使人机交互能够大量利用颜色、形状等视觉信息，发挥人的形象感知和形象思维的潜能，提高了信息传递的效率。虽然多媒体技术将声频形式和视频形式同时带入人机交互，但仍缺少听觉交互手段，即人处于被动收听状态，声音缺少位置和方向的变化，交互输入方面仍沿用图形用户界面所采用的键盘和鼠标器等交互设备。当前，在人机交互中结合视觉、听觉以及更多的通道将是必然趋势，特别是将听觉通道作为补充或替换的信息通道已显示出重要性和优越性。

就人机界面中的信息维度而言，经历了一维信息(主要指文本流，如早期电传式终端)、二维信息(主要是二维图形技术，利用了色彩、形状、纹理等维度信息)、三维信息(主要是三维图形技术，但显示技术仍利用二维平面为主)和多维信息(多通道的多维信息)空间。

不论从何种角度看，人机交互的发展趋势体现了对人的因素的不断重视，使人机交互更接近于自然的形式，使用户能利用日常的自然技能，不须经过特别的努力和学习，降低了认知负荷，提高了工作效率。

这种“以人为中心”的思想，特别是自上个实际年代以来，在人机交互技术的研究中得到明显的体现，自然的人机界面与和谐的人机环境是研究下一代软件的重要课题。

人机界面范文第2篇

>> 人机界面狂想曲——原始的数据输入 人机界面狂想曲 计算机人机界面交互的美感体现 动态雕塑的人机界面研究 除尘系统人机界面的设计应用 人机界面设计的评价测试分析 网页设计中人机界面的特征 人机界面的优化设计 从人机界面到人机交互的课程改革进展 基于Qt/E的测控装置人机界面的设计与开发 基于Android的测控装置人机界面的设计与开发 核电DCS中人机界面软件的验证与确认的探索研究 基于Linux Qt的列车人机界面的设计 基于Intouch技术的人机界面的改进策略研究 基于人机界面的医疗床设计的研究 基于人机界面设计的交互设计的研究 基于LinuxQt的地铁人机界面的设计与实现 基于人机界面\PLC\变频器的同步调相系统的设计 机械系统人机界面优化设计方法的研究 现代产品中的人机界面设计 常见问题解答 当前所在位置：l”，亲自体验到“星际迷航”游戏，而且不再需要将每一步的结果都打印出来。整个游戏界面看上去像是某份数据分析报告。

屏幕上的乐趣

1958年诞生的双人网球（Tennis for Two），常被誉为史上第一款实时图形游戏，游戏需要两人对打，每个人手里有一个操作面板，面板上用一个旋钮来控制打球的角度，用一个按钮来确定拍打的时间，在屏幕上只有一条横线代表地板，一条竖线代表球网，那个带着尾巴的亮点就是网球了（如图2）。在屏幕中非但找不到打球的人，连拍子也找不到，并且，是否赢得胜利，还只能依靠玩家自己来判定。也许有人觉得计算机屏幕有些奇怪，实际上，游戏所用的“屏幕”是一个示波器，而运行双人网球的计算机也是模拟计算机，不是数字计算机。今天，大家可在“/tennisfortwo/”下载到这个游戏的模拟器。

在1961年诞生的太空大战（Spacewar！）游戏中，人们终于可以对着真正的计算机屏幕打游戏了，这个游戏运行在PDP-1型计算机上，两个玩家各自操控一艘飞船（在最早的版本里，飞船其实就是两个箭头），尝试击落对方，在屏幕正中有一个能产生巨大引力的黑洞，即会扭曲飞船的飞行轨道，这就增加了游戏的难度（如下页图3）。符号代表黑洞，当然在真实世界中，黑洞其实是看不见的。大家可在“”网站体验一下在巨大引力场中驾驶飞船的感觉。

变形记

柏拉图说，游戏是为了能力提升而产生的有意识的模拟活动。在当前的数字时代，对信息的编码以及对符号的解码能力，比以往任何时代都更为重要，笔者在课堂上曾演示过以记事本为工具，两人对玩的游戏，规则是：在记事本中空开若干列后，纵向排一列字母，其中蕴藏“sign”一词，一人闭眼随机快速按上下键，另一人只准按空格键，试着尽可能多地将“sign”一词中的字母用空格顶至下一行首列，如不慎将字母Z顶至下一行则为失败。（图4为初始画面，图5为赢得完全胜利后的画面）

人机界面范文第3篇

[关键词] 人机交互界面； 视觉优化； 实验； 技术设计

人机交互界面涉及到人工智能、语言学、人机工程学等多种学科的研究成果，随着科技的进步，其涵盖的内容也越来越广泛。为了满足人们日益增长的需求，软件人机交互界面的实际优化也成为了一项不可忽视的设计环节，如何运用合理的技术进一步对其优化，如何满足不同用户复杂的需求，已然成为一项重要的研究课题。

1 人机交互及人机交互界面概述

1.1 人机交互

人机交互主要是研究人和计算机之间的交互作用，其涉及的学科领域广泛，主要有人机工程学、认知心理学、设计艺术学、社会学和计算机学等等。人机交互技术使得人与计算机之间的信息交流成为可能，进行人机交互的设计就是希望进一步从实际用户出发，开发出更符合用户需求，信息交流更加有效的人机交互产品。

1.2 人机交互界面

人机交互界面的研究是人机交互研究的核心内容。由于人与计算机直接的交互作用还是主要通过人机交互界面来完成的，因此，在一般研究开发中，常将人机交互和人机交互界面两词通用。人机交互界面可以分为狭义和广义两种概念。广义上的人机交互界面是指，人与广泛意义上的“机”之间有一个交互作用的“面”，通过这个“面”可以实现人与机之间信息的交流和各种控制操作，我们把这个“面”称之为人机交互界面。狭义上的人机交互界面是指计算机与人之间进行信息交流和操作控制的界面，这里的人机交互界面成为人和计算机之间信息传递的桥梁，可以较好的实现用户将本身希望表达的信息通过人机交互界面传达给计算机系统，计算机系统也可以通过人机交互界面提供给用户可操作的环境，并将信息处理结果通过用户便于理解的方式再反馈给用户。这样便实现了计算机系统和人之间信息的传递和反馈，实现人机交互。

人机交互界面成为人与机之间信息互换的媒介，但是在人与机两者之间信息的互换并不是直接可以相互理解的，在两者表达之间必定存在着语义上的区别。因此，这就要求在进行人机交互界面设计时，要充分考虑人机之间表达上的差异，综合运用审美心理学、认知心理学以及人的动作行为表达等，在计算机信息表达环节上合理运用色彩、图形等对人的视觉具有有效刺激的方式，提高人对计算机反馈信息的感知能力，提高人机交互界面高效、便捷的信息互换能力。

2 人机交互界面的视觉表现形式

在人机交互界面中，视觉的信息占据了人们所能接受的信息的绝大部分。而且，由于视觉信息的表达丰富多样，因此，本文将对软件人机交互界面的视觉优化技术做详细的分析和探讨，希望可以为人机交互界面的研究提供一定的参考意义。在我们常见的人机交互界面中，视觉表现形式主要有文本类信息、图形类信息、图文混合信息以及动态类信息等，接下来本文将对这几种表现形式一一进行分析。

2.1 文本类信息表达

通过文本的形式来表达信息的方式叫做文本类信息的表达，用户便是借助自己本身的语言知识和理解能力，来传递和接收文本信息，实现人机交互作用的。因为人们在生活中可以无时不刻地接触到文本信息，因此，人们对于文本类信息的接收能力是比较强的，通过文本类信息的表达方式，人们是易于接受的。并且，用文字来描述事物和现象，不容易产生二义造成理解上的错误，可以更加准确地表达信息。

2.2 图形类信息表达

图形类信息的表达是通过图形和色彩的组合表达，人们根据认知学习和生活经验对其进行理解和运用。一般在软件界面中，图形类信息的表达界面有文件夹、软件图标和功能图标等。

图形类信息有着文本信息无法比拟的优势。比如，同一种图形可以被具有不同年龄、文化和地域特征的人们所识别，这样跨度大，为软件人机交互界面的视觉识别提供了便利；图形类信息更加形象更加具体，具有其他信息表达方式不能达到的良好的导读性；一个简单的图形类信息可以含有很多的文本类信息，简介的画面可以表达出丰富的内涵，这对于优化界面起到重要支持作用。

2.3 图文混合信息表达

图文混合信息的表达顾名思义，其涵盖了文本信息和图形信息的综合优势，既具有文本信息表达的准确性，又具有图形信息表达的形象性。这样将两者的优势整合起来，对于人们在进行软件使用时，可以起到方便人们识别和理解的效果。

2.4 动态类信息表达

动态类信息表达常见的有动画和影像的表达方式。这是基于图形表达上的另一种更加形象和具体的视觉表达。动态类信息可以运用在远程使用、在线任务或者使用率特别低的功能上等。通过这样一个动态类信息的表达方式，可以有效地降低学习成本。但是动态类信息的表达也具有明显的缺陷，比如大规模使用动态类信息会给用户造成较强的视觉冲击，产生视觉焦点，这样容易产生淡化其他类型信息的弊端；而且，过多的动态类信息也会使整个操作界面变得杂乱，不够简洁，用户长期在这种界面下操作使用，很容易产生视觉疲劳。因此，在进行动态类信息的表达设计时，应该注意两点：第一是动态类信息的响应和运行时间应少于用户的期待时间。第二是用户可以对流动性的信息进行控制，可以进行任意调节。

3 人的疲劳性对视觉优化设计的影响

在用户进行软件使用时，产生疲劳性是常见的一种现象。因此，在进行软件人机交互界面的视觉优化设计时，考虑到人的疲劳性是很有必要的。人产生疲劳主要有以下几种原因：第一，用户在计算机前进行长时间操作，没有让眼睛得到良好的休息时间；第二，人机交互界面的内容大多比较单调，时间长了用户很容易对其产生厌烦，视觉也感到疲劳；第三，当在软件人机交互界面上的内容过于复杂，布局过于饱满或者色彩过于艳丽的情况下，就会给用户的感官带来较大的负荷，造成视觉疲劳。因此，在进行软件人机交互界面的视觉优化设计时，应综合考虑界面的设计对用户的视觉疲劳的影响。

4 人机交互界面视觉优化的技术

我们知道，软件人机交互系统中的人机交互界面与用户的使用体验和软件的使用效率具有紧密的联系。在软件人机交互界面上显现出来的信息对用户的影响是多方面的，不同的用户在不同的环境下使用交互界面有着不同的感受。由于软件人机交互界面的设计涉及的方面十分广泛，面向的对象也十分复杂，这导致在进行人机交互界面视觉优化设计时需要参考的标准是很多的。如何从用户视觉出发，设计出一套适合的软件人机交互界面，对于满足市场需求具有重要意义。关于软件人机交互界面视觉的优化技术有着多种不同的方式，经过多年的探索和实践经验的总结，可行性较高的是设计到用户的直接参与和测试评估的方法。较为有效的且涉及到用户的直接参与和测试评估的优化设计技术有：直接观察用户法、征求专家意见法、调查问卷法、多人环境测试以及用户执行情况反馈等等。在进行人机交互界面视觉优化设计前，有效的设计评估方法有：快速评估、实地研究、可用性评估、预测性优化评估。

4.1 快速评估

快速评估的方式是一种最常见且效率最高的评估方式，其主要是指由设计人员用非正式的方式去询问顾问或者是直接去询问用户，通过搜集反馈信息，得出所设计的人机交互界面是否满足用户的需求，是否能让用户满意，是否能够得到更多用户的青睐。快速评估的方式具有用较短的时间获得大量的反馈信息的特点，适合评估时间较短且需要收集较多信息的情况。但是这种方式不适合进行深度的调查和发现。

4.2 实地研究

实地研究顾名思义便是指设计人员进行实地的考察和收集反馈信息，是在自然环境中直接进行的。进行实地研究可以了解到用户实际的使用情况，以及他们对于优化设计的需求。在进行新的优化技术探索时，实地研究可以为新技术的探索提供素材，确定用户的需求是什么，也便于引进技术进行进一步的优化。

4.3 可用性评估

可用性测试评估的测试过程是在评估人员的实际控制之下进行的，其主要的目的是对典型用户进行的典型任务通过量化的方式予以评估，这里的“典型”主要是指一些用户出现错误操作的次数，或者是完成一项任务的时间等。最后的测试结果由于是以量化的方式表现的，所以评估人员可以对其结果进行统计，便于分析和总结，得出关于人机交互界面视觉优化的设计技术结论。

4.4 预测性优化评估

预测性优化评估与可用性评估不同，预测性优化评估不需要用户在场，而是由专家主要作为评估人员，通过专家采用启发式的过程，对典型用户进行一定程度的了解，进而评价软件产品，根据评价结果进行人机交互界面视觉优化的设计。这种预测性优化评估的方式所耗费的成本较低，且效率较高。

5 结语

软件人机交互界面的视觉优化技术探索已经成为软件开发设计中重要的一个环节，良好的人机交互界面对于用户视觉上的要求甚至是整个软件的竞争力都起着至关重要的作用。鉴于人机交互界面涉及学科的范围较广，在设计时应做到综合考虑，多参考人机工程学、认知心理学、设计艺术学、社会学和计算机学等等的相关知识，从人的视觉特点出发，真正做好软件人机交互界面视觉的优化技术研究。

[参考文献]

[1]陈婷婷；人机界面设计在高校教务管理系统网站的应用研究[D]；天津大学；2010年

人机界面范文第4篇

关键词：人机界面；Visual C++ 6.0；组态控件；串口

中图分类号：TP317 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）20-4630-04

自从机器产生以来，人们就不断的追寻更好改造机器、使用机器的方法。在早期，是“以机器为本”，所有的设计都是按照机器如何方便而设计，而现在，“以机器为本”的设计理念正在转换为“以人为本”的设计理念。人机界面正是“以人为本”的突出表现。

人机界面（Human-Computer Interface，简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是操作人员与机器之间双向沟通的桥梁，很多工业被控对象要求控制系统具有很强的人际界面功能，用来实现操作人员与工业控制系统之间的对话和相互作用。

人机界面介于用户与机器系统之间，是连接人与机器的媒介，是用户使用机器系统的综合操作环境。通过人机界面，用户向机器系统提供命令、数据等输入信息，这些信息经机器处理后，又通过人机界面，把产生的输出信息回送给用户。人机界面集中体现了用户对机器系统的各个部件进行操作的控制能力，以及机器系统的输入/输出功能。

人机界面系统使得人能更加方便的控制、使用机器，并能够得到机器更多的反馈信息。它使得人与机器的沟通更加简单、深入、广泛。

1 开发背景

1.1 开发背景

随着人类社会的不断发展，人机界面已经越来越被应用于各行各业，如何创造更加适用于工业控制中的人机界面系统是很多公司开发新产品时所需要考虑的问题，而用来开发系统的PC机配套开发软件启到了承接系统与开发人员之间的交互，是其中很重要的一个环节。

1.2 设计目的

为了使开发人员能够更快更方便的开发出人机界面系统，减少开发人员的程序编写内容，设计了人机界面的配套开发软件。该软件操作方便，即使是非专业人员只要经过简单培训就能掌握软件的使用方法，减少开发时间和管理开支。考虑到本软件的商用目的，在设计的时候要注意软件的健壮性、安全性和速度性。本软件适合使用本公司人机界面进行二次开发的开发人员提高工作的效率，减少不必要的开支。

1.3 开发工具简介

Visual C++ 6.0，简称VC或者VC6.0，是微软推出的一款C++编译器，将“高级语言”翻译为“机器语言（低级语言）”的程序。Visual C++是一个功能强大的可视化软件开发工具，使用它可以充分 利用具有面向对象特性的 C++ 来开发出专业级的 Windows 应用程序。

微软公司对Visual C++提供了一个类库（class libraries）：

MFC（Microsoft Foundation Classes），它是以C++类的形式封装了Windows的API，并且包含一个应用程序框架，其中包含的类包含大量Windows句柄封装类和很多Windows的内建控件和组件的封装类，可以大量减少应用程序开发人员的工作量。

2 需求分析

2.1 软件功能分析

本软件应该具有如下功能：

1）以工程记录开发人员所制作的界面，工程创建时可供开发人员设置工程名称及保存路径，选择与人机界面配套的分辨率尺寸，软件将根据开发人员选择的分辨率而创建与之尺寸相同的画面。

2）软件可供开发人员绘制画面及各种图元，用以实现开发人员在该画面所需要表现的内容。画面可保存，图元可更改。

3）开发人员在画面中想显示现场的实时数据时，可以在画面中添加组态控件来制作，会极大的简化开发人员的程序编写内容。

4）开发人员可对制作的文件保存并编译，以方便检查错误之处，并可以在工程管理中查看工程中已包含的画面。

5）该软件具有串口功能，其是用来与本公司的人机界面系统相连接的。软件将开发人员制作的工程内容变为命令数据，并通过串口传送到人机界面系统中并保存，同时，软件也可以通过串口对人机界面进行调试演示。

6）软件可将开发人员制作的工程生成一个数据文件，方便开发人员供给生产员工操作，并因为数据文件无法更改与查看而具有不可变性与保密效果。

2.2 软件流程图

3 总体设计

3.1 模块设计

3.2软件开发原则

软件是实现人机界面系统各项功能的核心，软件系统的设计、开发遵循以下原则：

1）依据功能指标，满足系统使用需求；

2）遵循软件工程化的设计方法和管理原则；

3）采用面向对象和模块化的设计和实现技术，强调软件重用、数据重用和系统的互操作性，并最终实现系统功能的综合一体化；

4）在满足系统的各类要求的前提下，保持一定的可扩充性，在将来需要时进行功能扩充；

5）通信接口和格式须符合“一体化”要求，以便与人机界面系统的互连互通；

6）软件系统运行可靠，信息保密；

7）加强软件测试，提高软件可靠性和系统的稳定性。

4 详细设计

4.1 界面设计

整体界面设计如下图：

4.2 预置画面设计

本软件引入预置画面概念，用户跟机器沟通控制时想要显示出来的内容可分为固定部分与变化部分，固定部分则为在某个条件下不动作的部分，变化部分则为用户根据机器返回的数据不停更改的部分。那么固定显示的部分可以预先在配套软件上进行绘制，根据不同操作显示不同制作多幅画面，则可称为预置画面。然后将其作为“预置画面”送入人机界面内存储，在需要显示时，使用简单的页面调用指令就可直接调出显示。预置画面不但可以循环、交替、重叠显示，还可以与现场实时数据组合显示，预置画面的使用可以减少工作中通讯传输的负担以及重复性的工作，提高了二次开发的效率与效果。预置画面的标准配置为1024页。

在制作预置画面时先根据分辨率建立工程，再建立画面，使用软件工具栏中的制图工具，可以在画面上进行提取颜色、更改颜色、写字、绘制直线、空心矩形、实心矩形、空心椭圆、实心椭圆、分类框、面板（包括透明与实心两种）、插入图片等基本制图操作[1]，并可在状态栏中实时得到鼠标当前的坐标值以方便绘图，可以单击图元进行位置、大小的改动，也可以双击图元以查看每个图元的信息并进行精确更改，具有撤销、返回撤销、删除、剪切、复制、粘贴、上移一层、下移一层等功能方便图元制作，这些功能可以让用户更简单、方便的绘制画面。

画面制作完成后，可以对画面进行保存，在保存的同时将画面中各图元编译为十六进制数据命令格式保存，也可将整幅画面或者截取部分画面生成图像文件（.bmp格式）保存以方便用户使用到其他方面。

4.3 组态控件设计

组态控件是本公司人机界面系统中首家开发的一个功能。之前所述，机器在现场实时操作时某些数据是不断更新的，并且开发人员为了整个界面的美观和谐而使用不同的形式来表示数据，比如：指针形式、进度条形式、按钮形式等，故而在开发人员需要进行现场实时更改时需要如下步骤：擦除原先显示的内容，将实时数据转换为当前需要显示的内容，再将内容显示到界面上，这些步骤相当繁琐。

故本软件中创建了六种控件：指针控件、进度条控件、数值控件、图片控件、按钮控件和字符串控件。开发人员只需要在软件预制画面中放置好控件并定义好各控件的属性，比如：控件号、显示颜色、对应数据量的最大值与最小值、超出显示时的报警颜色等，需要注意的是，在整个工程中控件号是唯一设定的，一个控件号对应着一个控件，不得重复，否则在编译工程时将提示控件号重复的错误。待开发人员完成工程的制作，并下载到人机界面系统中之后，开发人员在编程处理现场实时数据的时候，只需要将控件号及实时数据值通过接口发送给人机界面系统，则会在界面中自动显示出对应控件号的控件在对应数据时的状态，无需用户进行擦除、转换、显示等操作，有效减少了开发人员在处理实时数据时所需的时间。

4.4 串口下载设计

因为一般人机界面系统都具有RS232串口，RS232串口具有抗干扰性能好、传输距离远等优点，故在配套软件中同样使用串口来与人际界面系统连接，则需要将电脑的USB口虚拟为串口来使用，此时可使用MSComm类库来对串口进行查找打开及读写操作[2]。

软件设计有三处可以进行下载的地方，这三个对话框都需要配置串口：

1）工程下载：对整个工程制作完毕并编译正确后，可以在工程管理框中查看本工程中所有的画面及图片，并在工程管理框中进行工程下载，即将制作的整个工程都下载进人机界面中。

2）文件下载：对整个工程制作完毕并编译正确后，软件就将工程编译为十六进制的数据文件，并分为两个文件组成：工程命令文件与图片信息文件，这两个文件可以被单独拷贝并使用文件下载对话框进行单独下载[3]。这种方式适用于在开发人员将整个人机界面系统开发完成后，转移给生产部门进行批量生产，因为这两个文件不能被还原为画面，故而不会在生产时进行误操作，同时也不会被人盗用而具有保密效果。

3）图片下载与在线调试：在线调试对话框中分为图片设置、实时动态调试与扩展三个部分。软件具有单独下载图片的功能，当开发人员想在人机界面中添加图片时，可以使用该功能，在列表中添加图片并可进行图片排序，并可保存以方便以后的查看下载或修改。实时动态调试部分，包含各种对人机界面操作的调试：画面切换、背光控制、清屏、触摸设置、作图等，可以在人机界面与电脑连接后，轻点鼠标对人机界面进行调试操作以查看人机界面是否正常工作，并且在通讯记录中显示发送的命令数据，此数据可以作为开发人员编程参考。扩展部分中，开发人员可以进行十六进制自写指令、实时显示图片、用户字库存储及拷贝操作。

5 结束语

本文阐述了人机界面系统配套开发软件的实现过程，对其中关键技术进行了深入的讨论，设计出一套人机界面系统配套开发软件，已经应用在市场中，取得了用户的广泛好评。随着人机界面系统的应用领域不断深入与扩大，以及相关技术的逐渐完善，将对于配套开发软件有着更加高的需求，因此本软件还有着更多的扩展空间。

参考文献：

[1] 郭克新.Visual C++ 代码参考与技巧大全[M].北京：电子工业出版社，2008：432-467.

人机界面范文第5篇

关键词：物联网；人机界面；模块；信息

【中图分类号】 TP277 【文献标识码】 B【文章编号】 1671-1297（2012）09-0290-01

引言

人机界面设计是指通过一定的手段对用户界面有目标和计划的一种创作活动。大部分为商业性质、少部分为艺术性质，也称为用户界面。随着科学技术的迅猛发展，物联网相关技术遍及智能交通、智能消防、工业监测、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。据分析，在未来3年内中国物联网产业将在智慧电网、智能家居、数字城市、智能医疗、车用传感器等领域率先普及，五个领域将实现三万亿的总产值。中国与美国、德国、韩国一同成为物联网国际标准的主导国，标志着我国在未来物联网发展领域将占据举足轻重的地位。物联网与人机界面的联系也越快来越紧密。

一 人机界面设计总体介绍

物联网监控系统的人机界面主要由主界面、用户管理模块、图像显示与检测模块、数据信息显示界面组成。

系统人机界面特点：

（1）系统的功能布局模块化，使人机界面更加合理，具有逻辑性。

（2）布局清晰，功能类似或安全等级相同的排列在一起，按钮一目了然，不易失误。状态指示应清晰，正确。

（3）操作简单易学，操作人员可以轻松掌握系统界面操作方法。

人机界面主要功能是显示监控系统的各项功能，允许授权人员实现对监测系统的监控，能够通过人机界面实现对整个系统关键技术信息的浏览与修改，管理各个单元的工作。

二 主界面简介及系统用户管理模块介绍

主界面中总体显示本系统的总体功能，系统采用多文档界而设计，在父窗口中放置菜单，其中包括系统用户管理、系统查询、数据库管理与查询、帮助和退出功能。系统用户管理模块实现对用户的管理，添加用户和浏览用户的功能，不同等级的用户拥有不同的权限，从而保证系统安全运行。本模块实现的功能有：

1.用户登录界面。是系统运行后用户所看到的第一个界面，所有用户只有登陆后才可以浏览整个界面。程序中通过使用adodc控件连接到数据库，只有数据库中存在的用户，并且在正确输入用户密码的情况下才可以登陆。参数设置模块只有管理员可以看到和操作，从而保证系统运行安全。

2.增加新用户，浏览用户界面。可以实现的功能有：创建用户，删除用户，修改用户名称、等级等。通过与系统数据库连接，所有数据存储在数据库中。

三 系统检测模块的设计

系统检测模块是整个人机界面的中心模块，包括温度检测、无线红外监控接点检测等。各检测界面主要完成相关图像的检测、显示、相关数值设定、图像处理，同时可以自己设置参数。该模块主要包括一些几个方面的内容：

1.MSCOMM控件及串口通讯协议的研究

本文中主要利用VB来实现串口通讯，VB语言中MSComm控件操作过程简单，提供了完善的串行数据发送和接收功能，能够使PC机方便地与外部设备通过串口进行数据交换，还可以通过属性的方式提供了串口参数的设置，增强了系统的通用性和可移植性。在进行通讯之前，首先要正确设置MSComm控件的各个属性。为了保证采集到的数据真实、可靠的温度数据，我们在进行串口通信时按照指定的串口通信协议进行连接通讯。本文中采用数据体长度包括：地址+帧序列号+指令类型+数据的形式保证数据传送的准确性。

2.温度采集系统主控界面

温度检测界面的设计是整个上位机软件设计的重点之一，它直接整个系统监控效率的高低。硬件部分利用DS18B20温度传感器，它具有全数字温度转换及输出、先进的单总线数字通信、最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度、12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒等特点。对于软件部分，下位机接收到指令后向本系统中的采集模块发送采集命令。若上位机正确接收到合法数据，则表示和下位机建立连接成功，可以导入数据了。如果上位机没有正确接收到合法数据，则表示下位机未准备好。与下位机建立连接成功之后，就可以导入数据了，但导入的数据并不是真实的温度数据，还要经过一定的处理，才能得到十进制的温度数据。采集温度动作顺序执行两个过程，一是采集数据，二是进行数据处理。数据处理过程是将接收到的数据转换成真实的温度数据，再将这些温度数据通过MSFlexGrid和温度曲线两种方式显示出来，并以文本文档的形式保存供下一个功能"历史温度查询"查询、显示。因此，清晰、人性化的界面设计是整个软件开发的重要前提。该界面可以完成对系统主要设备运行状态的实时监控，包括用不同的颜色来表示温度的上下限设定值，用文本框显示系统温度的运行当前值、最值、接口参数等。用CommandButton控件的C1ick事件完成通讯命令的发送。从而实现对系统实时温度的读取。同时，添加各种控件，导入图片。并通过设置其不同属性，达到了美观、实用的效果。

3.无线红外监控节点的主控界面

无线红外监控节点检测，采用的是HC-SR501人体感应模块，HC-SR501 是基于红外线技术的自动控制模块，对是否有人体侵入进行检测。检测界面设计如图所示。该界面中有四个按钮，分别为开始、停止、测试、复位。用文本框显示系统的返回值。用标签显示监控系统处于的各个状态。并通过设置其不同属性，达到了美观、实用的效果。

四 结束语

本文利用面向对象程序设计的方法，利用Visual Basic 6.0语言，成功设计并开发了物联网监控系统的人机界面。可以实现了温度采集与数据显示的功能、对温度数据进行记录并能进行历史数据查询、曲线绘制及显示、实现了无线红外监控节点的监控功能与状态显示等功能。

参考文献

[1] 刘文涛.Visual Basic + Access 数据库开发与实例. 北京：清华大学出版社，2006

[2] 周元庆，刘海龙.基于windows的串行通信及单片机采集程序设计[J]计算机应用，2000，20（6）

[3] 臧玉琴，腾跃.Visual Basic界面、多媒体与操作系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2003