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。 智能营销客户管理系统关键词：智能终端，单片机，LabVIEW，串口通讯，液位监控
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 mo
nitoring 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
水平潜流人工湿地目 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)
有源音箱电路图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)
氟硅酸钙3.3单片机控制板 (21)
3.4FESTO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)
4.2LABVIEW的串口编程 (30)
4.3LABVIEW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)
cnnp6.2展望 (38)
参考文献 (39)
附 录 (40)
致 谢 (44)
声 明 (45)
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。制作候车亭
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。
触摸屏还可以用画面上的按钮和指示灯等来代替相应的硬件元件, 减少
PLC 需要的I/O点数。与大量使用薄膜按键的操作员面板相比, 触摸屏具有直
观和节省空间等优点。
触摸屏是人机界面发展的主流方向, 几乎成了较高级的人机界面的代名词, 现在大多数生产厂家甚至只生产触摸屏, 不生产操作员面板。
（2） TFT液晶显示屏取代STN 液晶显示屏
超扭曲向列( Super Twisted Nematic, 简称STN)LCD 属于被动矩阵式LCD 器件, 反应时间较长, 彩饱和度较差, 视角较小。彩STN LCD 被称为“ 伪彩”显示器, 其图像质量较差, 但是具有功耗小、价格低的优点。
TFT是薄膜晶体管( Thin Flim Transistor) 的缩写。TFT LCD 又称为“ 真彩”显示器, 每一液晶像素点都用集成在其后的薄膜晶体管来驱动, 不仅提高了显
示屏的反应速度, 同时可以精确控制显示阶。TFT LCD 的亮度好、对比度高、层次感强、颜鲜艳, 可视角度大。
过去TFT 显示器一般仅用于较大屏幕的人机界面, 随着LCD 价格的降低, 现在有的厂家已经将TFT显示器用于5.7in 及以下尺寸的触摸屏。
（3） 功能不断增强
现在大多数人机界面采用32 位RISC 处理器, 西门子的MP 系列多功能面板采用64 位RISC 处理器，强大的处理器和大容量的存储器为人机界面性能的
提高打下了硬件基础。有的高档人机界面内含标准Windows 字体和扩展字体, 字符可以任意缩放。
①通信联网功能的提高
除了提高RS232 和RS485 接口的通信速率外,USB 接口逐渐成为人机界
面的标准配置, 它主要用于与组态计算机交换项目数据, 此外还可以接键盘、鼠标、打印机和读码器。几乎所有主要厂家的高档人机界面均有以太网通信功能, 一般是集成的RJ45 接口, 有的需要选配以太网接口卡。
西门子的MP 系列多功能面板可以通过以太网来访问网络中的计算机和网
络打印机, 配方和归档数据可以保存在上位机中。可以在多功能面板上显示HTML 文档, 浏览保存在主机系统上的信息。通过SIMATIC ThinClient/MP 选件, 多功能面板可以作为Windows 终端服务器的瘦客户机使用, 操作所有运行于终端服务器上的应用程序。OPC—XML 服务器选项用于与供应商无关的通信, Sm@rtAccess 用于启动客户机/ 服务器功能。使用Sm@rtService 选件, 通过工业以太网, 可用PC上的互联网浏览器( IE) 访问人机界面, 实现远程维护。可以
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