单片机与人机界面通信方法
组态人机界面与单片机通信案例
组态人机界面与单片机通信案例很多时候，工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定，扩展麻烦，成本昂贵等方面的制约因素，需要独立开发一种特殊功能，但是又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，现在我要帮大家解决的问题就是单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。
本实例采用微嵌组态软件，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势，开发工程方便有效。
方案比较：方案一modbus—rtu协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（需要MODBU S-RTU源代码）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；新建一个工程文件型号对应的是公司出产产品型号。
新增一个通信口，微嵌的人机界面有两个通讯口COM1，COM2，这两个串口既可以做RS232，又可以做RS485，通讯协议对应的是单片机工程师需要用到的协议，其中有modbus RTU协议，自由协议Free Protocol，当然还包括西门子S7-200，台达PLC，欧姆龙，三菱等协议，这里我们选择COM1自由协议Free Protocol，通讯速率57600，数据位8,1位停止位，偶校验：首先我们随便建一个比较简单实用的画面，用位按钮开关控制单片机的指示灯，采集单片机的模拟数据显示在组态软件的数码管（可以通过电脑串口连接单片机在线模拟实际应用）然后我们要把位按钮的属性绑定到人机界面的系统寄存器，然后再用人机界面内置的宏指令通讯函数output函数把寄存器数据传输给单片机，让单片机接收这个指令之后进行动作控制，方法实现如下：我们把位按钮1绑定到人机界面系统寄存器LB的第0个里面，再用一个L ED指示灯观察按钮的状态（绑定系统寄存器LB0）对于数码管显示，属性设置原来差不多，但是需要用input函数将从单片机采集的数据存储到人机界面系统寄存器，再通过宏指令函数映射显示出来，方法如下：我们将通道一绑定到系统寄存器LD的第1个寄存器，LD是数据寄存器，L B是布尔量的位寄存器，注意两种寄存器的区别。
单片机与pc机通信
单片机与PC机通信1. 引言随着物联网的发展，单片机在各个领域中的应用越来越广泛。
在许多场景中，单片机与PC机的通信是必不可少的。
本文将介绍单片机与PC机通信的原理、常用的通信方式，以及如何实现单片机与PC机的通信。
2. 通信原理单片机与PC机通信的原理是通过串行通信实现的。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式，数据的传输速率较低，但占用的引脚少，适合单片机与PC机之间的通信。
3. 通信方式单片机与PC机之间的通信方式有多种，常见的方式包括：- 串口通信：使用串口通信可以方便地实现单片机与PC机之间的数据传输。
串口通信需要通过串口线连接单片机和PC机，单片机通过串口发送数据，PC机通过串口接收数据。
- USB通信：通过USB接口连接单片机和PC机，可以实现高速的数据传输。
USB通信需要使用USB转串口模块或者USB转串口芯片来实现。
- 以太网通信：通过以太网接口连接单片机和PC机，可以实现远程的数据传输。
以太网通信需要使用以太网模块或者以太网芯片来实现。
4. 实现单片机与PC机通信的步骤下面将介绍如何实现单片机与PC机的通信。
以串口通信为例，步骤如下：4.1. 硬件连接首先，需要通过串口线连接单片机和PC机。
单片机的串口引脚连接到串口线的发送端和接收端，PC机的串口引脚连接到串口线的接收端和发送端。
确保连接正确可靠。
4.2. 单片机程序编写在单片机上编写程序，使其能够通过串口发送数据给PC机。
根据单片机的型号和开发平台，选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.3. PC机程序编写在PC机上编写程序，使其能够通过串口接收来自单片机的数据。
根据PC机的操作系统和编程语言，选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.4. 通信测试与调试编写完成的单片机程序和PC机程序可以进行通信测试与调试。
首先确保单片机和PC机之间的连接没有问题，然后运行单片机程序和PC机程序，观察数据的发送和接收情况。
Modbus协议下单片机与eView触摸屏的通信方法
Modbus协议下单片机与eView触摸屏的通信方法作者：时间：2008-04-03 来源: 浏览评论推荐给好友我有问题关键词：Modbus触摸屏Modbus协议由于其具有开放性、透明性、成本低、易于开发等特点，已成为当今工业领域通信协议的首选。
本文介绍了一种基于Modbus通信协议的eView触摸屏与常用的51单片机的通信方法。
该方法通过C51编程实现Modbus通信，在51系列单片机上具有通用性，有一定的借鉴作用。
工业控制中经常需要观察系统的运行状态或者修改运行参数。
触摸屏能够直观、生动地显示运行参数和运行状态，而且通过触摸屏画面可以直接修改系统运行参数，人机交互性好。
单片机广泛应用于工控领域中，与触摸屏配合，可组成良好的人机交互环境。
触摸屏与单片机通信，需要根据触摸屏采用的通信协议为单片机编写相应的通信程序。
Modbus协议是美国Modicon公司推出的，一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络(如以太网)与其他设备之间进行通信的协议。
本文以STC89C51单片机和人机电子有限公司的eView触摸屏为例，介绍其通信程序的开发过程。
1 系统结构实现触摸屏与单片机的通信，主要是解决通信协议的问题。
本文使用开放的Modbus 通信协议，以触摸屏作主站，单片机作从站。
eView触摸屏本身支持Modbus通信协议，如果单片机也支持Modbus协议，就可以进行通信了。
eview触摸屏支持RS-232和RS-485两种通信接口。
在工业控制领域，由于RS-485具有可靠性高、传输距离远、抗干扰能力强等优点，所以在本系统中触摸屏与单片机通信采用RS-485连接，传输速率设置为9600 kbps。
RS-485信号传输是一种半双工的传输方式，单片机通过一个RS-232/RS-485无源转换器把232信号转换成485信号，连接到eView触摸屏上。
图l为该系统的原理图。
单片机控制系统采用STC89C51系列单片机，其内部集成MAX810/STC810专用复位电路(原有外部复位可继续保留，与Intel 8051引脚兼容)，具有抗干扰能力强、加密性强、高抗静电(ESD)、超低功耗等特点，而且价格低廉。
单片机与人机界面HMI通讯,教你如何做好数据保存功能。
在很多时候，涉及到单片机控制的产品都需要用到一个显示界面（正确称为人机界面最为合适，简称HMI），然而，单单显示又是不够的，很多单片机主板采集到的模拟量，数字量等数据需要进行保存功能，人机界面与单片机断电之后，等下次设备再次开机的时候，又需要把之前的数据以一定的表格，曲线显示出来，这种功能称之为断电数据保存功能。
解决的方案有2种：1.单片机主板里面集成EEROM等掉电存储芯片。
这种是最为传统的解决方案，优点在于一般的单片机工程师都能够想到，缺点是成本比较高，增加编程的难度，尤其是数据量大的时候，芯片的价格也相应增长。
如果是用在数据量比较少的场合，用普通的STC等单片机就可以了，因为单片机里面集成了EEROM，存储量至少是 1K以上的。
2.选择带有数据保存功能的人机界面，更复杂的还有配方等功能。
这种方案的优势很明显，节约成本，单片机主板设计简单，编程也方便，存储容量更大，还可以时时把相关采集数据以excel等文件的格式复制到U盘。
现在就做个例程，介绍如何把单片机采集的各路数据进行保存，整改，对比，复制到U 盘等等。
该工程应用实例是基于测控行业的一种仪器设计的，模拟量采集有16路，涉及到精确的数据显示，我们采用32位有符号数表示（这个可以在人机界面编程的时候设计，步骤有说到）。
相关步骤如下：1.安装相应的嵌入式组态软件，这里以广州市微嵌计算机科技有限公司（）的组态软件为例，因为涉及单片机开发的，它可以提供工业标准的Modbus RTU协议和简单的自由协议接口函数。
安装好组态软件之后，双击桌面软件图标点击“新建”，如下图：2.选择人机界面HMI的型号，这里选择WQT_T8048_070(800*480),点击下面的新增按钮，表示新增与人机界面连接的设备串口这里选用工业标准的Modbus RTU协议作为与单片机连接的协议，当然也可以选择自由协议（free protocol）。
点击下一步，进入工程描述状态，这些根据个人情况填写，填写之后点击确定进入画面编辑状态。
单片机与人机交互技术的结合打造智能控制界面
单片机与人机交互技术的结合打造智能控制界面随着科技的不断发展，单片机（Microcontroller）与人机交互技术的结合日益成为现实。
这种结合可以打造出智能控制界面，为用户提供更方便、高效、智能的控制体验。
本文将从单片机和人机交互技术的基本概念入手，探讨其结合的意义和应用，并探索未来的发展趋势。
一、单片机基础知识单片机是一种集成电路，具有微控制器、存储器和各种输入输出接口的功能。
它能够完成控制、计算和通信等任务，是现代电子产品的核心组成部分。
单片机的强大功能和灵活性使得它被广泛应用于家电、工业自动化、智能交通等领域。
二、人机交互技术概述人机交互技术是指计算机系统与用户之间进行信息交流和操作的方法和技术。
传统的人机交互方式主要是通过键盘、鼠标和显示器等外部输入输出设备进行操作，但随着技术的发展，越来越多的新型交互方式被引入，如语音识别、手势识别、虚拟现实等，使得人机交互更加自然、直观。
三、单片机与人机交互技术的结合意义1. 提升用户体验：通过结合人机交互技术，可以实现更直观、便捷的操作方式，提升用户的体验和满意度。
2. 增加智能化功能：单片机可以通过人机交互技术获取和处理用户的指令，并做出智能化的响应，实现更智能、自动化的控制。
3. 扩展应用领域：人机交互技术的结合使得单片机在更多的应用领域得以应用，如智能家居、智能医疗、智能工厂等，促进了科技的广泛应用。
四、单片机与人机交互技术的应用举例1. 智能家居控制：通过人机交互技术，用户可以通过手机应用或语音指令控制家中的灯光、空调、窗帘等设备，实现智能化的家居控制。
2. 工业自动化控制：利用人机交互技术，可以通过触摸屏或手势识别等方式对生产线进行实时监控和控制，提高生产效率和质量。
3. 智能交通管理：结合人机交互技术，可以通过车载导航系统和语音助手实现实时路况提示和交通安全提醒，提供更智能化的交通管理服务。
五、单片机与人机交互技术的发展趋势1. 多模态交互：未来的人机交互技术将更加注重多模态交互，结合声音、触觉、视觉等多种感知方式，提供更全面、丰富的交互方式。
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究与分享
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究与分享在当今数字化社会中，单片机与触摸屏技术的融合应用已经成为智能设备中的重要组成部分。
单片机作为微型电脑，广泛应用于各种智能设备中，而触摸屏作为一种直观、高效的人机交互方式，也被越来越多地应用于各种设备中。
本文将介绍单片机与触摸屏的接口设计原理，探讨人机交互应用案例，并分享相关经验。
接口设计原理单片机与触摸屏的接口设计是实现人机交互的重要环节。
一般来说，单片机与触摸屏的接口设计包括硬件接口和软件接口两个方面。
在硬件接口设计中，需要考虑单片机的输入输出引脚与触摸屏模块的连接方式。
通常情况下，单片机会通过串口、I2C总线或SPI总线等方式与触摸屏模块进行通信。
在选择接口方式时，需要根据单片机和触摸屏模块的规格要求来确定。
另外，在硬件接口设计中还需要考虑电源供应、地线连接等问题，以确保正常的数据传输和稳定的运行。
在软件接口设计中，需要编写相应的驱动程序来实现单片机与触摸屏模块之间的通信。
驱动程序通常会包括对触摸屏模块的初始化、触摸数据的读取、坐标转换等功能。
为了实现更加灵活的人机交互，还可以编写一些用户界面设计程序，以便用户可以通过触摸屏实现操作控制。
人机交互应用案例基于单片机与触摸屏的接口设计，可以实现各种人机交互应用。
以下是一些常见的应用案例：1. 智能家居控制系统：通过触摸屏控制面板，用户可以轻松实现家庭灯光、空调、窗帘等设备的控制。
同时，可以通过单片机实现对家庭环境的监测和自动控制。
2. 工业控制系统：在工业生产中，单片机与触摸屏结合可以实现对生产设备的监控和操作。
通过触摸屏界面，工作人员可以方便地设置参数、监测生产进度等。
3. 医疗设备：单片机与触摸屏的组合也被广泛应用于医疗设备中。
例如，通过触摸屏界面，医生可以查看患者信息、调整治疗参数，提高医疗效率。
经验分享在单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用过程中，有一些经验值得分享：1. 确保接口的稳定性：在接口设计中，要注意电源供应、信号传输等环节，确保接口的稳定性和可靠性。
昆仑通态人机界面与单片机通信实战教程二：脚本驱动的设计
昆仑通态⼈机界⾯与单⽚机通信实战教程⼆：脚本驱动的设计⼤家好，我是『芯知识学堂』的SingleYork，前⾯给⼤家介绍了“昆仑通态⼈机界⾯与单⽚机通信实战教程⼀：⼯程界⾯的设计”，今天笔者就要来给⼤家介绍“昆仑通态⼈机界⾯与单⽚机通信实战教程⼆：脚本驱动的设其实昆仑通态的软件也⾃带了很多标准设备的驱动，如：西门⼦PLC的驱动、三菱PLC的驱动等，直接加载驱动就可以⽤了，但是对于我们⾃⼰开发的单⽚机板的话，就需要⾃⼰编写驱动了。
⼀说到脚本驱动，⾃然就⽀持标准的modbus协议，也⽀持⾃定义协议，对于我们这些不是很复杂的设备来说，个⼈觉得，没必要去深⼊研究modbus协议，尤其是菜鸟，⾃定义协议可能会更加实⽤，所以，笔者重点给⼤家介绍“⾃动义协议”。
我们先来看⼀下，我们之前设计好的HDMI⼯程：从这个HDMI⼯程中我们可以看到，⼀共有14个输⼊状态、12个输出状态和12个输出控制，其中：14个输⼊状态可以⽤2个字节（BYTE），按位操作来实现状态的显⽰；12个输出状态也可以⽤2个字节（BYTE），按位操作来实现状态的显⽰；12个输出控制，我们可以也可以⽤2个字节（BYTE）来按位控制，也可以⽤12个BYTE来按控制，只是按位操作来控制的话，可能操作会⿇烦⼀些，为了操作简单，我们就⽤12个BYTE来实现控制吧；这样⼀来，我们就可以制定以下通信协议：（1）触摸屏读指令（0x80：⼀次性读取多个数据）格式（⼗六进制）：主机发送（触摸屏）：帧头（2）+ 长度（1）+ 功能码（1）+ 起始地址（2）+和校验(从长度位开始累加)从机应答（单⽚机）：帧头（2）+ 长度（1）+ 功能码（1）+ 数据⼀（输⼊状态⼀：X00-X07）+数据⼆（输⼊状态⼆：X10-X17）+ 数据三（输出状态⼀：Y00-T07））+ 数据四（输出状态⼆：Y10-X17）+和校验(从例：主机发送：37 73 04 80 0000 84从机返回：5A A5 06 80 00 00 00 00 86（2）触摸屏写指令（0x81：写单个寄存器操作）格式（⼗六进制）：主机发送（触摸屏）：帧头（2）+ 长度（1）+ 功能码（1）+ 寄存器地址（2）+寄存器值（2）+和校验(从长度位开始累加)例：37 73 06 81 0000 0001 88写指令从机就不设置单独的返回指令了，在写完之后，可以通过读指令来查询状态来判断有没有写成功。
单片机与人机交互设计基于触摸屏和LCD的界面
单片机与人机交互设计基于触摸屏和LCD的界面现代科技的快速发展使得单片机在各个领域中得到了广泛应用。
而人机交互设计则成为了确保单片机能够高效运行的关键因素之一。
在众多人机交互设计中，基于触摸屏和液晶显示屏（LCD）的界面设计被证明是一种相对简单而有效的设计方案。
本文将重点探讨基于触摸屏和LCD的界面在单片机中的应用。
一、触摸屏和LCD的基本原理触摸屏主要是通过电容或者电阻的方式来感知用户触摸操作，并将触摸信息转化为数字信号传递给单片机进行处理。
而LCD则是通过液晶材料的光学特性来显示图像和文字。
触摸屏和LCD在单片机中的应用可以实现用户与系统的直接交互，使得操作更加简洁、直观。
二、触摸屏和LCD的优势和应用场景1. 优势：- 方便易用：通过触摸屏和LCD，用户可以直接点击、滑动等方式进行操作，避免了繁琐的物理按钮设计和控制。
- 信息展示清晰：LCD的高分辨率和色彩显示能力使得界面展示更加清晰、生动，为用户提供舒适的视觉体验。
- 界面设计灵活：通过软件设计，开发人员可以根据具体需求自由设计界面，实现更多样化的功能和操作方式。
2. 应用场景：- 智能家居控制：通过触摸屏和LCD，用户可以方便地控制家居设备，如调节灯光、温度、音量等。
- 工业控制系统：触摸屏和LCD可以在工业环境中应用，通过图像化的界面进行开关控制、参数调整等操作。
- 汽车导航系统：借助触摸屏和LCD，驾驶员可以方便地控制导航、音响等系统，提高驾驶的安全性和便利性。
三、触摸屏和LCD在单片机开发中的实现方式1. 硬件配置：单片机需要配合相应的触摸屏和LCD模块来完成交互设计。
常见的触摸屏包括电容触摸屏和电阻触摸屏，其中电容触摸屏在精度和响应速度上更有优势。
同时，为了提供图像显示功能，LCD模块通常需要支持合适的分辨率和显示颜色。
2. 软件开发：通过单片机的编程实现触摸屏和LCD的交互功能。
开发人员可以借助相关的开发工具进行代码编写和调试。
单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用
单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用现代科技的迅速发展，使得人机交互成为了当下热门的领域之一。
作为人类与电子设备之间的桥梁，触摸屏按键和显示屏的应用在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而单片机则作为嵌入式系统中最为常见的控制器，与触摸屏按键和显示屏的结合，不仅提升了用户交互体验，也为我们的生活带来了便利。
本文将深入探讨单片机与人机交互触摸屏按键和显示屏的应用。
一、触摸屏按键的应用触摸屏按键是一种新型的人机交互界面，它通过电容或者压力等方式感应用户的点击动作，并将点击位置信号转换为电信号输入，从而实现对设备的控制。
单片机通过与触摸屏按键的连接，可以实现多种功能。
1.1 触摸屏按键在智能手机中的应用随着智能手机的普及，触摸屏按键已经成为了目前手机最常见的操作方式之一。
通过单片机与触摸屏的连接，我们可以轻松实现对手机屏幕的触摸操作，包括滑动、点击、放大缩小等。
这不仅提高了手机的操控性，也为用户带来了更好的使用体验。
1.2 触摸屏按键在工业控制领域的应用在工业控制领域，触摸屏按键的应用也越来越广泛。
通过与单片机的连接，我们可以将触摸屏作为控制设备的输入端口，实现对各种设备的控制和监控。
例如，在一些工厂中，工人可以通过触摸屏按键来控制生产线的开关、调整设备参数等，大大提高了生产效率。
二、显示屏的应用显示屏作为人机交互的重要组成部分，具有信息输出的功能，将数据以人类可读的形式展示出来。
单片机通过与显示屏的连接，可以实现对数据的显示和处理，提升用户交互的体验。
2.1 显示屏在计算机领域的应用在计算机领域，显示屏是我们与计算机最直接的交互方式之一。
通过单片机与显示屏的连接，我们可以输出文字、图像、视频等多种形式的信息。
这不仅使得计算机的操作更加直观，也为我们提供了更方便的信息交流方式。
2.2 显示屏在仪器仪表领域的应用在仪器仪表领域，显示屏的应用也非常广泛。
通过单片机与显示屏的连接，我们可以将各种测量数据以数字或者图形的形式显示出来，方便用户进行实时监测和数据分析。
MCS-51单片机的人机界面接口技术
PA 0
PA 1
PA 2
PA PA PA PA PA
3 4 5 6 7
8155
P2.7 8031
P2.0
CE
PC PC PC PC
0 1 2 3
IO/M
WR WR
RD RD
ALE ALE
P0 8 D 0
~
PB 0 PB 1 PB 2
D7 +5V 20μF RESET
PB PB PB PB PB
3 4 5 6 7
键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、 行线读入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按 下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来 判断。
图8-3 行列式键盘原理电路
2．键盘工作方式（如图8-4~8-7所示） 键盘的工作方式： 编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式
三种。 在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。
Cr
B
CP
TXD
P3.3 +5V
&
V CC Cr
CP
Q
74LS164
7
A B Q0
+5
a b
V
c
de
gf
dp
2.7k × 8
+5V V CC Cr
Q7
CP 74LS164
Q0
A B
…
+5V
2.7k × 8
图8-21 串行口扩展的键盘/显示器接口
3．8279键盘/显示器接口 8279是专用键盘/显示器控制芯片，能对显示器
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8.2.1 LED显示器接口
1．LED显示器结构与原理 LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器
基于MODBUS协议的人机界面和单片机串行通信
基于MODBUS协议的人机界面和单片机串行通信孟祥剑;黎向阳【摘要】为实现人机界面和单片机之间的可靠通信，对基于MODBUS协议的人机界面和单片机串行通信进行了研究。
在详细讨论了MODBUS通信协议的基础上，设计了以人机界面和单片机为核心的通信系统。
通信由单片机主控，软件采用MODBUS协议的RTU模式数据格式编程。
介绍了基于单片机的MODBUS协议实现，以循环冗余校验（CRC）为例介绍了人机界面宏指令。
测试结果表明：该系统稳定可靠且实时性强，人机交互能力较好。
【期刊名称】《重庆理工大学学报》【年(卷),期】2014(028)009【总页数】5页(P87-91)【关键词】MODBUS协议;人机界面;单片机;串行通信【作者】孟祥剑;黎向阳【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TP29MODBUS协议是MODICON公司提出的开放式现场总线通信协议。
通过此协议，可实现在不同控制器之间、控制器和其他设备之间进行串行通信，目前已成为一种工业领域被广泛使用的，真正开放、标准的网络通信协议，是事实上的主流工业通信标准之一［1－2］。
带触控功能的彩色液晶屏的人机界面(HMI)，如台达公司的DOP－B系列，具有良好的人机交互能力，具备精细高画质显示、多种通信接口、方便直观的开发环境和元件库，在一些嵌入式电子系统中应用非常广泛［3］。
人机界面一般都集成了基于MODBUS协议的驱动程序，可与上百种可编程逻辑控制器(PLC)或设备通讯。
电子系统常常需要具备参数设置、运行监控、故障诊断等人机交互功能。
当系统设计中不具备PLC器件时，与人机界面的通信就需要自主开发。
本文基于单片机主控，采用MODBUS协议，设计开发了人机界面通信系统，解决了人机界面对单片机采集数据的显示和相关参数设置问题。
MODBUS协议规定通信遵循主从式通信方式，支持RS－232/422/485接口标准［4］。
广州微嵌触摸屏人机界面与单片机通讯方法
单片机与触摸屏通讯单片机与触摸屏通讯有两个方案：一是用modbus—rtu协议，二是自由通讯协议；本实例采用广州市微嵌计算机科技有限公司的人机界面作为参考，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，开发工程方便有效。
公司网站：方案比较：方案一modbus—rtu协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（我们提供MODBUS-RTU源代码，客户直接移植就可以，不必费心）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便客户可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；实现方法：首先下载公司的人机界面组态软件，下载地址是：/new/league.asp?keyno=34组态软件WQTDesigner方案一：1.工程属性选用MODBUS-RTU协议；2.先了解MODBUS-RTU协议，基本的01 03 05 06 16 的功能码需要了解，其他可以不去深究；提供相关的资料3.使用我们提供的MODBUS-RTU协议（C语言）开发源代码，把主要的01 03 05 0616 函数移植到单片机通讯上，大大节省了开发时间；方案二：1.工程属性选用FreeProtocol协议；2.3.打开控制令编辑器（设定—>宏指令—>宏指令编辑器）或者直接按F8；4.新增宏指令，在宏指令里面使用到Output（）、Input（）、SetWordData()、GetWordData()这四个函数；注：可以参考附一5.Output（）函数，把设定好的字符串发送到相应的串口输出；Input（）函数，从设定好的串口读取需要的字符串；6.采集显示：SetWordData()函数，把Input（）函数接收回来的数据，发送给HIM用户自定义寄存器里，然后在显示控件里填上已经有数据的HIM寄存器，即可显示单片机采集上来的数据；7.改写发送：在显示控件了把需要改写的数据绑定HIM寄存器，使用GetWordData()获得修改后的数据，通过output（）发送把数据发送到单片机；附一:Output();【描述】第一个参数channel表示通道，如果通道为com1，则channel=1；如果通道为com2，则channel=2，数据类型为int。
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究
单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用案例研究在现代科技不断发展的今天，单片机与触摸屏的结合已经成为一种常见的电子产品设计方式。
单片机作为一种集成电路芯片，在微处理器中具有完整的中央处理器、存储器、I/O接口等硬件系统，而触摸屏则是一种通过人体电容来实现操作的输入设备。
单片机与触摸屏的结合，可以实现更加便捷、灵活和智能的人机交互方式，本文将通过一个实际案例来介绍单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用。
在本案例中，我们以一个智能家居控制系统为例进行介绍。
该系统主要包括单片机控制模块、触摸屏显示模块、以及各种传感器和执行器。
单片机控制模块负责通过接口与触摸屏显示模块进行通信，接收用户输入的指令并控制各种设备的运行状态。
触摸屏显示模块则用于显示系统的状态信息和操作界面，实现人机交互。
在该系统中，单片机与触摸屏的接口设计是非常关键的一环。
首先，我们需要选择合适的通信接口来连接单片机和触摸屏。
常见的接口有SPI接口、I2C接口等，不同的接口具有不同的特点和优缺点，需要根据实际需求进行选择。
在本案例中，我们选择了SPI接口来连接单片机和触摸屏，因为SPI接口具有高速传输、简单连接、抗干扰能力强等优点，非常适合在该系统中使用。
接着，我们需要设计合适的通信协议来实现单片机与触摸屏之间的数据交互。
通信协议可以理解为双方之间的一种约定，规定了数据的传输格式、命令的格式等，确保双方能够正常通信。
在本案例中，我们设计了一种简单的通信协议，包括数据包格式、命令格式、校验和等内容，保证数据传输的可靠性和稳定性。
除了接口设计，人机交互应用也是该系统中的一个重要环节。
触摸屏作为用户的主要操作界面，需要设计直观、友好的交互界面，方便用户进行各种操作。
在本案例中，我们设计了一个简洁明了的控制界面，包括各种开关按钮、滑动条等元素，用户可以通过触摸屏轻松地进行各种设备的控制。
总的来说，单片机与触摸屏的接口设计与人机交互应用在智能家居控制系统中起着至关重要的作用。
单片机中的人机界面设计原理与接口应用
单片机中的人机界面设计原理与接口应用人机界面设计在单片机应用中扮演着至关重要的角色。
它是用户与设备之间进行信息交互的桥梁，决定着系统的易用性、可靠性和性能表现。
本文将介绍人机界面设计的原理以及在单片机中的接口应用。
一、人机界面设计原理1. 用户体验设计原则人机界面设计的核心目标是提供优质的用户体验。
为实现这一目标，设计者需要遵循以下原则：- 简洁明了：界面要简单、直观，用户能够快速找到所需功能，避免冗杂和复杂的操作流程。
- 一致性：按钮、菜单等元素的布局、样式应保持一致，使用户能够轻松实现操作。
- 可反馈性：系统应该提供明确的操作反馈，让用户知道他们的操作是否成功。
- 可预测性：界面的行为和功能应符合用户的预期，避免出乎意料的操作结果。
- 易学性：界面应易于学习和使用，提供导航、帮助等辅助功能以支持用户。
2. GUI与CUI界面人机界面通常分为图形用户界面（GUI）和字符用户界面（CUI），两者各有优缺点。
- GUI：通过图形元素（如按钮、菜单、图标等）和鼠标进行操作，对于复杂的系统和大量信息展示较为适用。
然而，GUI界面占用较多的系统资源，对于资源有限的嵌入式系统来说可能不太合适。
- CUI：通过文本命令进行操作，对于资源有限的单片机系统较为适用。
CUI 界面简洁高效，占用系统资源较少，但用户可能需要学习特定的命令语法和记忆相应的命令。
3. 输入与输出方式人机界面的输入方式常见的有按键、触摸屏、语音识别等；输出方式常见的有显示屏、LED指示灯、蜂鸣器等。
根据具体的应用需求和资源限制，选择合适的输入输出方式以提供最佳的用户体验。
二、人机界面在单片机中的接口应用1. 按键输入按键是最常见的用户输入设备之一。
在单片机应用中，通过需要设置输入引脚的模式来对按键进行读取。
可以使用GPIO（通用输入输出）作为按键的接口，读取引脚电平状态来检测按键的按下与释放。
为了确保按键的可靠性，通常还需要进行消抖处理。
单片机通过Modbus协议与HMI通信
如何用单片机通过MODBUS协议与HMI通信一.Modbus简介Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(SchneiderAutomation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。
Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。
Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验。
ASCII协议和RTU协议相比拥有开始和结束标记，因此在进行程序处理时能更加方便，而且由于传输的都是可见的ASCII字符，所以进行调试时就更加的直观，另外它的LRC校验也比较容易。
但是因为它传输的都是可见的ASCII字符，RTU传输的数据每一个字节ASCII 都要用两个字节来传输，比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节，这样它的传输的效率就比较低。
所以一般来说，如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。
二.ModBus消息帧使用ASCII模式，消息以冒号（: ASCII码 3AH）开始，以回车换行（ASCII码 0DH,0AH）符结束。
其它域可以使用的传输字符0...9,A...F。
网络上的设备不断侦测 : 字符，当有一个冒号接收到时，每个设备都解码下个域（地址域）来判断是否发给自己的。
单片机与HMI连接技术规范_V1.3_20080618
2 方案对比
对于单片机与人机界面的连接，我们推荐使用两种协议实现；根据具体要求的不同，每种协
议都支持主从两种方式。所以有以下 4 种方案：
主/从
使用通讯协议
优点
缺点
HMI 做主设备 MCU 做从设备
Modbus RTU MASTER
通讯协议通用性好，协议公MODBUS 协议相对复杂，超
开，应用广泛，参考资料多。时要求严格；MCU 作为从设
EVIEW MASTER
协议简单明了，便于通讯程MCU 作为从设备，必须不断
序编写调试，尤其方便使用响应 HMI 的查询，CPU 占用
汇编语言的客户使用
率高，需要使用中断方式处理。
MCU 做主设备 HMI 做从设备
EVIEW SLAVE 协议简单明了，便于通讯程HMI 组态上 LW 数据被修改
序编写调试，尤其方便使用时，必须通过 MCU 的定期查
MCU 作为主设备，可以主 HMI 组态上 LW 数据被修改
动发起通讯，不必占用过多时，必须通过 MCU 的定期查
CPU 时间。
询才能被读出，实现起来不方
HMI 本地地址 LW，LB 被 便。
映射为 4X，0X 寄存器，由MCU 只能访问 HMI 本地字
MCU 写入或读取。
（LW），本地位（LB）
HMI 做主设备 MCU 做从设备
0x10
Preset Multiple Regs
4 HMI 上电通讯处理流程： 当 HMI 上电后 （1）如果组态工程页面中没有放置任何元件，则 HMI 不会对外发送任何通讯数据包 （2）如果组态工程页面中放置了元件，且这些元件地址类型均为本地类型（LW，RW，RWI， LB，RB，RBI，LW.B），则 HMI 不会对外发送任何通讯数据包 （3）如果组态工程页面中放置了元件，且这些元件地址类型不为本地类型，为 0X，1X，
单片机与pc机之间的通信例程
单片机与PC机之间的通信例程1. 引言单片机与PC机之间的通信是嵌入式系统开发中非常重要的一部分。
通过单片机与PC机之间的通信，可以实现数据传输、命令控制等功能。
本文将介绍单片机与PC 机之间通信的基本原理以及编写通信例程的步骤。
2. 单片机与PC机通信原理单片机与PC机之间的通信可以通过串口（UART）或者USB接口实现。
串口是一种常见且简单的通信方式，适用于低速数据传输。
USB接口则具有更高的传输速率和更复杂的协议，适用于高速数据传输和复杂的控制。
2.1 串口通信原理串口通信使用两根线（TXD和RXD）进行数据传输。
发送端将数据通过TXD线发送到接收端，接收端通过RXD线接收数据。
发送端和接收端需要使用相同的波特率（Baud rate）进行通信，波特率决定了每秒钟传输的位数。
2.2 USB通信原理USB通信使用四根线进行数据传输：VCC（供电）、GND（地线）、D+、D-（数据线）。
USB接口还包括一个复杂的协议，如USB1.1、USB2.0、USB3.0等。
3. 编写通信例程的步骤编写单片机与PC机之间的通信例程，需要以下步骤：3.1 确定通信方式首先需要确定使用串口通信还是USB通信。
根据实际需求选择合适的通信方式。
3.2 配置硬件根据选择的通信方式，配置单片机和PC机的硬件接口。
如果使用串口通信，需要连接TXD和RXD线；如果使用USB通信，需要连接VCC、GND、D+、D-线。
3.3 编写单片机程序根据单片机的型号和开发环境，编写单片机程序。
程序中需要包含对串口或USB接口的初始化配置以及数据传输或命令控制的代码。
3.4 编写PC机程序在PC机上编写相应的程序，用于与单片机进行通信。
根据选择的通信方式，编写串口或USB接口相关的代码。
在使用串口通信时可以使用Python中的serial库进行串口读写操作。
3.5 测试与调试将编写好的单片机程序烧录到单片机中，并运行PC机程序。
通过监视器或调试工具查看数据传输情况，并进行必要的调试。
基于ModBus协议的STM32单片机与MCGS通信设计
基于ModBus协议的STM32单片机与MCGS通信设计ModBus是一种常用的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
本文将介绍如何基于ModBus协议设计和实现STM32单片机与MCGS之间的通信。
一、引言在现代工业自动化系统中，通信是不可或缺的一环。
STM32是一款功能强大的单片机，而MCGS是一款常用的人机界面软件，它们之间的通信可以实现对工业设备的控制和监测。
本文旨在介绍如何利用ModBus协议实现STM32单片机和MCGS之间的稳定通信。
二、通信原理ModBus协议是一种基于主从结构的通信协议。
在通信过程中，STM32单片机作为从机，MCGS作为主机。
主机通过发送指令来获取或设置从机的数据。
三、硬件设计1. STM32单片机选择在本设计中，我们选择了一款功能强大且成本较低的STM32F103系列单片机作为通信的从机。
这款单片机具有较多的GPIO口、通信接口和丰富的外设，非常适合工业自动化领域的通信需求。
2. 连接方式STM32单片机与MCGS之间可以通过RS485通信进行连接。
RS485是一种常用的工业通信接口，具有抗干扰能力强的特点。
在连接过程中，需要将STM32的TX引脚与MCGS的RX引脚相连，同时将STM32的RX引脚与MCGS的TX引脚相连。
四、软件设计1. STM32单片机程序设计在STM32单片机程序设计中，首先需要配置串口通信的参数，包括波特率、数据位数、停止位数等。
然后按照ModBus协议规定的格式进行数据的解析和处理。
将接收到的数据根据指令要求进行响应，然后再将响应数据发送给MCGS。
2. MCGS界面设计在MCGS界面设计中，需要添加ModBus通信控件，并进行相应的参数配置。
通过配置从机的地址、寄存器的地址以及读写操作，实现与STM32单片机的通信。
同时，设计合适的界面布局，使用户能够直观地了解设备的状态和实时数据。
五、通信测试在完成硬件和软件设计后，需要进行通信测试，以确保通信的稳定性和准确性。
单片机指令的人机交互与触摸屏控制
单片机指令的人机交互与触摸屏控制在现代科技的飞速发展下，单片机已经成为电子产品中不可或缺的核心部件。
单片机通过指令的执行，实现了电子设备的功能。
而人机交互和触摸屏控制技术的应用，则使得人们更加便捷地与电子设备进行交互和控制。
本文将探讨单片机指令与人机交互以及触摸屏控制的相关内容。
一、单片机指令及其执行过程单片机指令是指用来告诉单片机具体执行什么操作的命令。
单片机指令可以分为存储器指令和I/O指令两类。
存储器指令用于对数据进行读写操作，I/O指令则用于与外部设备进行通信。
单片机指令的执行过程一般包括指令提取、指令译码、执行指令、存储结果等步骤。
首先，单片机从存储器中提取指令，并将指令送至指令译码器进行解码。
解码后的指令被送至执行器执行相应的操作，最后将执行结果存储到指定的位置。
二、人机交互与单片机指令人机交互是指人与机器之间进行信息交流和操作的过程。
在单片机中，通过合理的人机交互方式，用户可以与设备进行有效的沟通和操作。
常见的人机交互方式包括按键、数码管显示、液晶显示以及触摸屏等。
其中，触摸屏作为一种直观、方便的交互方式，得到了广泛的应用。
在单片机中，人机交互一般通过按键输入和显示输出来实现。
用户通过按键输入指令，单片机通过相应的电路和程序对按键进行扫描，并将按键信息转化为电信号，进一步处理后得到与指令相对应的操作。
三、触摸屏控制与单片机指令的结合触摸屏是一种通过触摸屏幕来完成交互操作的设备。
触摸屏控制可以与单片机指令结合，实现更加直观、灵活的人机交互。
触摸屏控制主要包括触摸屏的检测和数据处理两个部分。
在检测部分，通过感应触摸屏上的电场变化或光学反射原理，检测用户的触摸动作，获取触摸点的坐标信息。
在数据处理部分，单片机根据获得的坐标信息进行相应的计算和判断，将触摸操作转化为对应的指令。
通过触摸屏控制，用户可以直接在屏幕上进行手势操作、绘图、拖拽等，而不再需要使用传统的按键方式。
这大大提高了用户的操作体验，使得人机交互更加便捷。
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单片机与人机界面通信方法
在工控行业里，经常需要采集一些数据和控制动作，通过PLC 来实现的话
不但成本昂贵，而且灵活度和扩展都是问题。
如果需要独立开发一种特殊功能，又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，单片机与
人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2 种方法，其实就是分为2 种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU 协议和工程师自己定义的自由协议。
我采用了广州微嵌公司（公司网站：555”>wqlcd）的人机界面作为参考，因为其提供了
一些技术支持和单片机源代码，此人机界面可支持自由协议，开发工程比较方便。
方案比较：方案一modbusrtu 协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通
讯程序
（广州微嵌提供MODBUS-RTU 源代码，直接移植就可以）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文
的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便
工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；
现在先介绍微嵌公司的人机界面的modbusrtu 协议。
首先下载人机界面的组态软件：wqlcd/new/league.asp?keyno=34（现在公司出来了4.0 的新版本，增加了不少新功能，所以我以此版本作介绍）
下载安装好软件之后，新建一个工程文件，型号对应的是公司出产产品型号，然后点击下面的通道选择modbusrtu 协议：。