液晶顯示多層菜單結(jié)構(gòu)的軟件設計

1、液晶顯示多層菜單結(jié)構(gòu)的軟件設計清華大學陳冬徐文立北京市自動化設計院夏遂華摘要:液晶顯示器作為顯示終端和人機接口普遍運用于微機監(jiān)控系統(tǒng)中,文章結(jié)合生產(chǎn)實踐介紹了工業(yè)控制用液晶顯示菜單的結(jié)構(gòu),并給出了2種實用的液晶顯示及其鍵盤響應的軟件設計方法。該系統(tǒng)中實際運用的菜單多達125屏,分為7層,較好地解決了多層菜單顯示的問題。關鍵詞:液晶顯示鍵盤響應菜單M ethods of Usi ng M a tr ix LCD to D isplay M ultiL evel M enusChen Dong Xu W en li X ia Su ihuaAbstract :T he L CD is w idel

2、y used as disp lay ter m inals and hum an 2m ach ine interfaces .T h is article introduces the structure of L CD m enus fo r industry contro l and illustrates two m ethods to p rogram fo r the L CD disp lay and its key response .W e have altogether 125m enus in th is system and they are divided in 7

3、levels .O ur m ethods app rop riately so lve the p roblem of disp laying m ulti level m enus on L CD .Keywords :LCD key response m enu1概述由于液晶顯示器(L CD 具有功耗低、體積小、驅(qū)動電壓低、價格低、所含信息多等優(yōu)點, 它在許多微機控制系統(tǒng)中被用作顯示終端、人機接口等設備。清華大學與北京自動化設計院聯(lián)合研制的全數(shù)字大電流可控整流電源中正是采用80C 196KC 單片機控制HD 61202進行液晶顯示作為人機接口設備。單片機與液晶顯示和鍵盤結(jié)合,組成現(xiàn)場控制

4、系統(tǒng),與上位機聯(lián)合對生產(chǎn)設備進行監(jiān)控并進行相應的參數(shù)設置。液晶顯示及其鍵盤響應流程圖見圖1。 圖1液晶顯示及鍵盤響應流程圖其中初始化是對單片機、液晶和鍵盤的相關參數(shù)進行設置,并設定相應外部中斷。2液晶顯示菜單簡介液晶顯示菜單應盡量與普通微機上的菜單結(jié)構(gòu)保持一致,即呈樹形拓撲結(jié)構(gòu),以適應操作人員的操作習慣,見圖2。圖2液晶顯示菜單結(jié)構(gòu)通常每屏液晶顯示表示1個菜單,但由于1屏液晶顯示的行數(shù)有限(HD 61202能控制液晶顯示4行,所以有時1屏液晶并不能完全顯示完1個菜單,因此液晶顯示還需要具有翻屏功能。一般工業(yè)控制用液晶顯示主要包括5類。1菜單屏,顯示若干下屬菜單名稱,按對應鍵后進入相應的下屬菜單

5、。例如6511運行參數(shù)41內(nèi)部設定21運行狀態(tài)51開關量31故障與事件61模擬量2變量屏,顯示運行參數(shù)的數(shù)值,不能進行設定。例如壓力1(kPa:00壓力2(kPa:00壓力3(kPa:00壓力4(kPa:003選擇屏,與菜單屏類似,只是多出了選擇功能,實心圓表示選中,繼續(xù)按相同鍵后則進入相應下屬菜單設置,按不同鍵表示選擇其它方式。例如控制方式11開環(huán)控制及設置21恒壓控制及設置31恒流控制及設置4設定屏,能對運行參數(shù)進行設定和更改。例如模擬量橫移修正0000模擬量濾波參數(shù)005顯示屏,顯示漢字信息,不能進行其它操作。例如全數(shù)字智能化大電流可控整流電源北京市自動化系統(tǒng)工程公司清華大學另外,密碼輸

6、入屏和密碼修改屏可以歸屬于設定屏,但由于輸入密碼時不能顯示數(shù)字,只能顯示星號,所以對密碼屏的顯示要進行單獨處理。對于液晶顯示漢字和字母,首先要依據(jù)液晶顯示規(guī)則建立一個字庫,并使每個字符對應一個編號,然后編制在液晶的指定位置顯示一個字符的程序。3液晶顯示及其鍵盤響應的軟件設計方法以下介紹2種液晶顯示及其鍵盤響應的軟件設計方法。311方法1第1種方法的總體思路是首先建立一個屏幕信息文件S IF,把每屏需要顯示的漢字、字符或數(shù)字以一定格式寫入S IF文件中,每個菜單對應一個屏號,然后在顯示執(zhí)行程序中對S IF文件進行解碼操作,從而在液晶上顯示對應信息,在鍵盤響應程序中針對不同的屏號分別進行相應的操作

7、,從而達到進入下屬菜單、選擇方式、輸入數(shù)字、退回上層菜單等目的。執(zhí)行程序主要針對S IF文件展開,下面給出我們在實際編程中所采用的S IF文件編制方法作為參考。M GL S219264中有3片HD61202,每片HD61202為64×64,所以液晶顯示點陣為64×192,而每個漢字為16×16,每個字符為16×8,因此液晶每屏一共可顯示4行,每屏稱為一個菜單, S IF文件既是對每個顯示菜單屏進行定義?，F(xiàn)列舉一個典型的菜單屏PM210屏,其顯示內(nèi)容如下運行參數(shù)壓力:00流量:0000它的S IF文件內(nèi)容為PM210:DCB4,0E0H,2,80,81,8

8、2,55DCB6,0E0H,2,102,107,0DCB34,41DCB0F8H,78H,00H,0,128,37,40DCB0FCH,2,78H,01H,152DCB8,0E0H,2,62,99,0DCB34,41DCB0F8H,78H,00H,1,128,37,40DCB0FA H,4,78H,03H,136DCB9,0E0H,2,105,106,0DCB34,41,168,44DCB0F8H,78H,00H,2,128,37,40DCB0FBH,2,78H,05H,152,2,176其中DCB后緊接的4、6、8、9表示每行的字數(shù)(包括漢字和字符,第1行4個字,第2行6個字,第3行8個字,

9、第4行9個字。0E0H、0F8H、0FCH、0FA H、0FBH為標志位,含義如下。0E0H,漢字顯示標志。0E0H,2,102,107,0“2”為顯示起始坐標,“102”、“107”為所顯示漢字的代號,“0”為漢字顯示結(jié)束,如果漢字顯示完畢后,該行已經(jīng)結(jié)束,則不加“0”。0F8H,2選1標志。750F 8H ,78H ,00H ,0,128,37,400F 8H 表明根據(jù)某地址中的數(shù)據(jù)的某1位是“1”還是“0”來選擇2種顯示狀態(tài)。上例中“78H ”、“00H ”表示數(shù)據(jù)的存儲地址是7800H ,“0”表示第0位,“128”表示顯示坐標,“37”、“40”表示若第0位為0,則顯示“37”所代表

10、的空白字符,若第0位為1,則顯示“40”所代表的“”字符。0FCH ,字節(jié)型整數(shù)標記。0FCH ,2,78H ,01H ,152“2”表示整數(shù)位數(shù),“78H ”、“01H ”表示所涉及變量的存儲地址為7801H ,“152”表示顯示坐標。0FA H ,字型整數(shù)標志。0FA H ,4,78H ,03H ,136“4”表示整數(shù)位數(shù),“78H ”、“03H ”表示所涉及變量的存儲地址為7803H ,“136”表示顯示坐標。0FBH ,浮點數(shù)標志。0FBH ,2,78H ,05H ,152,2,176第1個“2”表示整數(shù)位數(shù),“78H ”、“05H ”表示所涉及變量的存儲地址為7805H ,“152”

11、表示整數(shù)顯示坐標,第2個“2”表示小數(shù)位數(shù),“176”表示小數(shù)顯示坐標。設定標志的目的是為了在解碼過程中更容易區(qū)分不同類型的字符,從而進行不同的操作。不含任何標志位時,則前面的數(shù)表示坐標,后面的數(shù)表示要顯示的漢字或字符的代碼。例如:34,41?！?4”表示顯示坐標,“41”表示顯示“:”。執(zhí)行框圖如圖3。 圖3菜單顯示執(zhí)行框圖312方法2方法1在添加、刪除或修改菜單時顯得不太方便,這是由于方法1中把每屏菜單都固化為一個整體進行操作,這樣如果要改動菜單,就需要對許多處程序進行修改,可謂牽一發(fā)而動全身,這就給不太了解程序的實際操作人員造成了很大的麻煩。鑒于以上情況,我們又設計了更加靈活通用的方法2

12、。從圖2可以看到,整個菜單呈樹形拓撲結(jié)構(gòu),每個節(jié)點的父節(jié)點都是唯一的,由此可以確定其在菜單樹中的位置,方法2的總體思路就是以固定格式建立一個變量庫和一個菜單庫,以編號作為各個變量和菜單的主關鍵字。變量庫中專門存放液晶顯示所涉及的變量,每個變量有一個變量編號;菜單庫中專門存放各個菜單的內(nèi)容,每個菜單有一個菜單編號,菜單中所涉及的變量可以從變量庫中抽取。執(zhí)行文件的任務就是對菜單庫和變量庫進行解碼操作,完成液晶顯示和鍵盤響應的功能。執(zhí)行文件一旦編制完畢則一勞永逸,改動菜單時再也不用進行修改,除非要添加新的功能。這樣添加菜單或變量時只需順序向菜單庫或變量庫中加入,刪除或修改菜單也只需對菜單庫中相關菜單

13、進行操作,而不影響其它程序,所以實際操作人員可以不必了解執(zhí)行程序的內(nèi)容,只需掌握變量庫和菜單庫的結(jié)構(gòu)即可。方法2對于軟件功能的擴展也帶來很大方便。我們可以利用高級語言(如VB 編制圖形界面,輸入生成菜單所需的參數(shù),然后自動生成匯編語句,相應地對變量庫和菜單庫進行修改。這樣操作人員只需在w indow s 環(huán)境下對菜單進行修改,更增添了操作的直觀性和簡潔性。下面給出變量庫和菜單庫的具體編制方法。3.2.1變量庫變量庫的編碼規(guī)則比較一致,它包括如下幾項。變量編號。中文名稱所對應漢字的號碼,以“0”結(jié)尾。數(shù)據(jù)類型。其中,“1”表示字節(jié)型整數(shù)(兩位數(shù):33;“2”表示字型整數(shù)(四位數(shù):3333;“3”

14、表示浮點數(shù)(兩位整數(shù),兩位小數(shù):33.33。變量存儲地址的高位。變量存儲地址的低位。例如:DC W V 1,V 2,V 3,V 4,V 5,V 6,V 7V 1:DCB 102,107,42,21,26,43,0DCB 2,78H ,00H其中“V 1”表示變量編號為“1”;“102,107,42,21,26,43,0”表示變量的中文名稱所對應的號碼,這里為“壓力(kPa ”,“0”表示名稱結(jié)束;“2”表示數(shù)85據(jù)類型為字型整數(shù):3333;“78H,00H”表示變量的存儲地址為7800H。3.2.2菜單庫在菜單庫中分別對上述5種類型的屏幕進行編碼。這里以相對復雜的設定屏為例敘述編碼方法,其編碼

15、如下。菜單編號。中文標題,以“0”結(jié)尾。菜單類型=4。設定變量的個數(shù)。所顯示變量的對應編號。上層菜單編號。例如PG2:DCB102,107,0DCB4,6,1,2,3,4,5,6DCB1“PG2”表示菜單編號為2;“102,107,0”表示菜單標題為“壓力”,以“0”結(jié)尾;“4”表示菜單類型為設定屏;“6”表示本菜單涉及顯示6個變量;“1, 2,3,4,5,6”表示這6個變量的變量編號分別為1,2,3,4,5,6;“1”表示上層菜單編號為1 。從編碼方式可以看到,確定該屏在整體菜單系統(tǒng)中的位置的變量只有“上層菜單編號”,其它為該屏的具體內(nèi)容。如果需要改動菜單結(jié)構(gòu),只需要相應改動該變量。解碼框圖

16、見圖4。其它屏的參考編碼如下。菜單屏:菜單編號,中文標題,菜單類型= 1,下屬菜單個數(shù),下屬菜單編號,上層菜單編號。圖4設定屏解碼框圖變量屏:菜單編號,中文標題,菜單類型= 2,變量的個數(shù),所設定變量的對應編號,上層菜單編號。選擇屏:菜單編號,中文標題,菜單類型= 3,所涉及變量的編號,下屬菜單個數(shù),下屬菜單編號,上層菜單編號。顯示屏:菜單編號,中文標題,菜單類型= 5,顯示行數(shù),各行內(nèi)容,上層菜單編號。參考文獻1馬瑞芳.點陣液晶顯示系統(tǒng)的驅(qū)動方法.西安交通大學學報.1997,31(1收稿日期:2000205218第七屆中國電力電子與傳動控制學術會議隆重召開由中國自動化學會電氣自動化專業(yè)委員會

17、、中國電工技術學會電控系統(tǒng)與裝置專業(yè)委員會、中國電工技術學會電力電子學會、中國金屬學會冶金自動化專業(yè)委員會、中國鐵道學會鐵道自動化專業(yè)委員會、中國造船工程學會船舶輪機學術委員會和機械工業(yè)電氣自動化信息網(wǎng)聯(lián)合主辦的第七屆中國電力電子與傳動控制學術會議于2001年7月24日至27日在甘肅省天水市隆重召開。本次會議由機械工業(yè)電氣自動化信息網(wǎng)主辦、天水電氣傳動研究所承辦。本次會議共征集論文106篇,經(jīng)過學術論文審稿委員會審定,選出其中的84篇收入論文集。內(nèi)容涉及:電力電子與傳動控制發(fā)展綜述、直流傳動與控制技術、交流傳動與控制技術、電力電子變換技術、有源濾波與無功補償技術、現(xiàn)代控制理論應用、計算機與PL C控制技術應用、工業(yè)應用及引進技術的消化吸收等八大類。這些論文均出自國內(nèi)資深的專家、教授以及生產(chǎn)一線的科技工作者和大專院校學生之手,內(nèi)容新穎豐富,是國內(nèi)近年來電力電子與傳動控制技術理論與科技成果的展現(xiàn)。國內(nèi)眾多專家、學者以及科技工作者和大專院校學生參加了本次學術會議。會議在學術委員會的主持下召開,邀請國內(nèi)知名專家、教授作專題報告,交