基于WinCE的高速工業(yè)繡花機人機界面設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：為了提高工作效率和舒適性，提出基于WinCE的高速工業(yè)繡花機系統(tǒng)人機界面的設(shè)計及實現(xiàn)方法。采用WinCE作為軟件操作平臺，分析了WinCE的GWES圖形用戶界面和消息映射機制的具體實現(xiàn)，著重論述了主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面和磁盤管理界面的設(shè)計過程與實現(xiàn)方法。設(shè)計結(jié)果表明：該方法整體性能穩(wěn)定，系統(tǒng)運行效率高，人機界面的設(shè)計更友好、更人性化。
關(guān)鍵詞：高速工業(yè)繡花機；人機界面；WinCE；GWES

0 引言
高速工業(yè)繡花機是機電一體化結(jié)合較為完美、自動化程度較高的繡花專用設(shè)備，它能使傳統(tǒng)的手工繡花得到高速度、高效率、高可靠性的實現(xiàn)，并且還能實現(xiàn)手工繡花無法達到的“多層次、多功能、統(tǒng)一性和完美性”的要求。人機界面是高速工業(yè)繡花機與用戶打交道的窗口，一個好的人機界面可以提高用戶的工作效率和舒適性。
隨著WinCE嵌入式操作系統(tǒng)的不斷完善，給高品質(zhì)、高效率、與PC機類似的人機界面提供了可能。在此提出一種基于WinCE 5．O的高速工業(yè)繡花機人機界面的設(shè)計方法，并重點給出了主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面和磁盤管理界面的設(shè)計過程和方法。

1 WinCE系統(tǒng)分析
Windows CE是一個搶先式多任務(wù)的32位的嵌入式操作系統(tǒng)，它的圖形用戶界面相當出色，開發(fā)人員可以利用豐富靈活的控件庫在Windo-ws CE環(huán)境下為嵌入式應(yīng)用建立各種專門的圖形用戶界面。WindowsCE提供了符合Windows平臺標準的開發(fā)環(huán)境，它實現(xiàn)了Win32 API函數(shù)的一個子集，覆蓋了大部分的Win32功能。
圖形窗口和事件系統(tǒng)模塊(graphical windowing and event system，GWES)是用戶、用戶應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)之間的圖形化用戶接口。 GWES將控制選擇轉(zhuǎn)換為消息，傳送信息給應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)來處理用戶輸入。GWES通過創(chuàng)建和管理在顯示設(shè)備和打印機上顯示的窗口、圖形和文本處理輸出。GWES的核心是窗口。所有應(yīng)用程序(即使是為缺小圖形顯示器的設(shè)備創(chuàng)建的那些應(yīng)用)需要窗口以便從操作系統(tǒng)接收信息。GWES為需要圖形顯示器的設(shè)備提供控制、菜單、對話框和資源。它還提供控制文本和圖形顯示的GDI。
在運行的Windows CE操作系統(tǒng)中，圖形窗口和事件系統(tǒng)模塊體現(xiàn)為Gwes．exe進程。GWES模塊主要由3種類型的組件構(gòu)成：支持圖形驅(qū)動的GDI組件；支持窗口控件的USER組件；支持其他窗口和圖形功能的一般GWES組件。

2 人機界面設(shè)計原理
2．1 功能結(jié)構(gòu)
在高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)人機界面的顯示和控制中，采用液晶屏和觸摸屏相結(jié)合的方式。利用液晶屏實現(xiàn)各種信息的顯示、菜單操作、圖形顯示及觸摸屏控制，為高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)提供良好的人機界面。高速工業(yè)繡花機控制系統(tǒng)人機界面主要包括主刺繡界面、參數(shù)設(shè)置界面、磁盤管理界面、花樣管理界面和輔助刺繡界面。
主刺繡界面主要顯示所刺繡花樣、花樣名、花樣號、花樣針數(shù)、花樣顏色數(shù)、花樣位置、當前刺繡針數(shù)等刺繡花樣的各種信息、繡作過程中的各種狀態(tài)顯示和一些基本的操作功能。機器操作人員通過該界面能夠準確了解機器運行過程中的各種基本信息和進行一些相關(guān)的操作，并且也能夠?qū)Ω鞣N即將出現(xiàn)的情況做出及時的判斷。另外主刺繡界面上還有進入?yún)?shù)設(shè)置界面、磁盤管理界面、花樣管理界面和輔助刺繡界面的按鈕。
參數(shù)設(shè)置界面主要是用于對機器所需刺繡的各種相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置。它包括的功能有通用參數(shù)設(shè)置、機器參數(shù)設(shè)置、剪線參數(shù)設(shè)置、刺繡速度參數(shù)設(shè)置、斷線參數(shù)設(shè)置、輔助刺繡參數(shù)設(shè)置、換色參數(shù)設(shè)置和統(tǒng)計信息顯示。
磁盤管理界面主要用于將花樣文件輸入到機器內(nèi)存的操作，在磁盤管理界面中，用戶可以把USB設(shè)備上的花樣文件輸入到機器的內(nèi)存中，也可以把機器內(nèi)存中的花樣文件輸出到USB設(shè)備上?？梢詫Υ疟P中花樣進行預(yù)覽。磁盤管理界面包含的功能有花樣文件的輸入、選中花樣文件預(yù)覽、選中全部花樣文件、取消全部選中花樣文件、停止花樣文件的輸入、磁盤花樣文件的排序與查看、花樣縮略圖的保存和進入內(nèi)存管理界面等。
花樣管理界面主要用于從內(nèi)存中選擇刺繡花樣文件、對內(nèi)存中花樣文件進行各種相關(guān)設(shè)置和變換以及所有生成花樣文件的操作。它包括的功能有輸出花樣文件到磁盤、選中花樣文件的預(yù)覽、選中內(nèi)存中單個花樣文件、花樣文件編輯、全部選中內(nèi)存中花樣文件、取消全部選中內(nèi)存花樣文件、刪除選中花樣文件、內(nèi)存花樣文件的排序與查看和選中當前刺繡花樣進入主刺繡界面等。輔助刺繡界面主要用于完成一些輔助性刺繡功能。它包括恢復刺繡花樣的起繡點、機器沿刺繡花樣周邊刺繡、設(shè)置另外起點和機器繡作十字等功能。
2．2 功能模塊相互關(guān)系
人機界面各功能模塊的具體功能都是在主刺繡界面得以實現(xiàn)。各功能與主刺繡界面交互關(guān)系如圖1所示。從模塊交互關(guān)系中可以看出，主刺繡界面是整個人機界面的基礎(chǔ)，所有的其他界面都是圍繞著主刺繡界面在展開。