CN104615436A - 一种hmi界面的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种HMI界面的控制方法。提供了一种菜单设置及按钮设计简单且操作流畅，不需要重复的编写页面切换程序，方便扩展的HMI界面的控制方法。包括以下步骤：HMI界面的设置；定义每级菜单按钮的属性；定义页面的属性；菜单选择、页面切换；页面控制。本发明首先通过对整个界面设置菜单层级、按钮和页面，对菜单按钮设置单独的图层；然后，通过分别定义每级菜单对应按钮的属性和页面的属性，实现对按钮菜单选项的编号和页面的编号，按钮属性的分配方式形成树形规律分布，方便编排和定位寻找，同时预留了空间，便于后续的页面及菜单扩展。本发明中按钮和页面的属性命名、菜单层级的分配规律，页面的智能切换，具有实用性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种HMI的菜单设置、按钮设计及页面切换的控制方法。
背景技术
HMI（人机交互）页面切换的制作方法有两种。一种是静态切换，即一个按键指向一个页面。此方法常用在简易的HMI控制上，这种切换方式不能使同一个按键指向不同的页面，且后期增加页面较为繁琐、易出错。另一种是动态切换，是通过程序控制页面的切换。这种方法常用在复杂的HMI页面控制上。传统的动态切换虽然是通过程序控制，但可扩展性差，如果增加了新的页面，需要重新编写新的程序进行链接控制。
当我们开发一套复杂的HMI页面系统的时候，可能会制作不少于十个页面或者多达几十、上百个页面。通过编写程序，使如此多的页面一一对应如此多的按键，程序比较繁琐。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种菜单设置及按钮设计简单且操作流畅，不需要重复的编写页面切换程序，方便扩展的HMI界面的控制方法。
本发明的技术方案是：包括以下步骤：
S1：HMI界面的设置；设置由一级、二级、…、N级依次控制组成的菜单层级，一级菜单使用一组按钮，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，菜单为各按钮的选项列表，按钮在不同的层级状态下依次设置控制相应的页面；
S2：定义每级菜单按钮的属性；每级菜单赋予相应组的按钮不同的属性，其中，按钮的属性为当前按钮上显示的菜单选项的编号；
对每级菜单选项进行编号，设任一级菜单中的一菜单选项编号为p，则其下一级菜单的按钮属性依次改变为10p、10p+1、10p+2、…、10p+q，其中p、q为大于0的整数；
一级、二级、…、N级的菜单层级的菜单编号依次按10n进行递增编号，n≥1，n递增且取整数；
S3：定义页面的属性；其中，页面的属性为对应菜单选项打开的页面的编号；任一级菜单编号为p对应相同编号为p的页面、编号为10p的下一级页面或保持当前显示的页面；
S4：菜单选择、页面切换；通过菜单上的具有相应属性的按钮进行逐级选择，出现相应的页面；
S5：页面控制；对当前选择的页面进行控制操作。
还包括页面扩充步骤，仅制作相应的页面，将按钮属性和页面属性分别按照步骤S2、S3中的编号顺序依次添加，实现扩充。
步骤S3中，任一级菜单编号p首先对应相同编号为p的页面；若无相同编号为p的页面，对应编号为10p的下一级页面；若既无相同编号为p的页面，也无编号为10p的下一级页面，则保持当前显示的页面。
当前打开的页面编号为p，对应编号为p的按钮高亮显示；若无对应编号为p的按钮，不触发高亮。
当1≤p<10时，编号为p的按钮高亮；当10m≤p<10m+1时，编号为p/10m取整的一层菜单对应的按钮高亮，其中m≥1，取整数。
步骤S1中，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，按钮上设有变化的文字，按钮上的变化文字分别对应二级、…、N级菜单中任一菜单层级，即不同的菜单层级具有不同的按钮文字，按钮和文字分离设计，便于区分、辨别和操作。
本发明首先通过对整个界面设置菜单层级、按钮和页面，对菜单按钮设置单独的图层；然后，通过分别定义每级菜单对应按钮的属性和页面的属性，实现对按钮菜单选项的编号和页面的编号，按钮属性的分配方式形成树形规律分布，方便编排和定位寻找，同时预留了空间，便于后续的页面及菜单扩展；页面的属性以与之相对应的菜单编号进行编号，根据页面的设计需要（省去不需要的页面，或增添页面），页面与菜单按钮可对应显示，也可跳级显示，切换简单、有效，指向性明确。
使用两个图层，设置两组按钮。其中，一级菜单使用一组按钮（即主按钮），二级、…、N级菜单共用另一组按钮（即子按钮），应用中，实现菜单层级不同，子按钮的属性跟随变化，实际按钮图形未变化，只是属性变了，切换速度快，使用更灵敏。
本发明中的页面的增添具有任意性，能够在步骤S2和S3的基础上，进行顺序编号，通过动态链接，实现简单扩充，节约了设计与调试的时间，提高了工作效率。
本发明中按钮和页面的属性命名、菜单层级的分配规律，页面的智能切换，具有实用性强的特点。
附图说明
图1是本发明的流程框图，
图2是本发明中HMI界面的布局示意图，
图3是本发明中步骤S2中菜单选项编号的树形图。
具体实施方式
本发明如图1-3，本发明中的方法包括以下步骤：
S1：HMI界面的设置；设置由一级、二级、…、N级依次控制组成的菜单层级，一级菜单使用一组按钮，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，菜单为各按钮的选项列表，按钮在不同的层级状态下依次设置控制相应的页面；
S2：定义每级菜单按钮的属性；每级菜单赋予相应组的按钮不同的属性，其中，按钮的属性为当前按钮上显示的菜单选项的编号；
对每级菜单选项进行编号，设任一级菜单中的一菜单选项编号为p，则其下一级菜单的按钮属性依次改变为10p、10p+1、10p+2、…、10p+q，其中p、q为大于0的整数；
一级、二级、…、N级的菜单层级的菜单编号依次按10n进行递增编号，n≥1，n递增且取整数；
S3：定义页面的属性；其中，页面的属性为对应菜单选项打开的页面的编号；任一级菜单编号为p对应相同编号为p的页面、编号为10p的下一级页面或保持当前显示的页面；
S4：菜单选择、页面切换；通过菜单上的具有相应属性的按钮进行逐级选择，出现相应的页面；
S5：页面控制；对当前选择的页面进行控制操作。
还包括页面扩充步骤，仅制作相应的页面，将按钮属性和页面属性分别按照步骤S2、S3中的编号顺序依次添加，实现扩充。
应用中，由于本发明中特有的属性分配方式，只需要编写固定的程序，这样就给编程人员节约大量的编程时间、且出错率低。后续仅需制作页面，确定对应的按钮，通过属性分配（在现有基础上可继续编号），实现页面的扩充，自动产生菜单及动态链接，无需反复修改程序，节省了工作时间。
步骤S3中，任一级菜单编号p首先对应相同编号为p的页面；若无相同编号为p的页面，对应编号为10p的下一级页面；若既无相同编号为p的页面，也无编号为10p的下一级页面，则保持当前显示的页面。
通过设置对应的页面实现智能切换，应用中，对于机床行业操作而言，页面设置必须有效，提高效率。如页面对于实际应用不起作用，可省略，节约空间，节省编程的时间。
当前打开的页面编号为p，对应编号为p的按钮高亮显示；若无对应编号为p的按钮，不触发高亮。
当1≤p<10时，编号为p的按钮高亮；当10m≤p<10m+1时，编号为p/10m取整的一层菜单对应的按钮高亮，编号为p的下一层菜单对应的按钮高亮，其中m≥1，取整数。按钮高亮显示，能够对应相应的页面，起到有效地提示作用，便于操作人员直观地观察，提高操作效率，避免误操作。
步骤S1中，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，按钮上设有变化的文字，按钮上的变化文字分别对应二级、…、N级菜单中任一菜单层级，即不同的菜单层级具有不同的按钮文字，按钮和文字分离设计，便于区分、辨别和操作。
本发明中涉及菜单、层级、按钮属性和页面属性的含义分别为：
菜单：HMI屏幕上的各按钮上显示的选项列表；
层级：菜单分一级菜单、二级菜单、三级菜单等等，其中一、二、三指层级；
按钮的属性：是指当前按钮上显示的菜单选项的编号；
页面的属性：对应菜单选项打开的页面的编号。
如图2-3所示，本发明结合具体界面的布局示意图进行说明：
图层规则：各显示区域分层处理。主按钮使用一个图层，子按钮使用一个图层，页面内容也单独使用一个图层。
命名规则：
如图2所示，触摸屏右侧布置5个主按钮，主按钮上依次显示主菜单项（一级菜单）；下方布置0-9共10个子按钮，子按钮上依次显示子菜单项。上一页、下一页、返回按钮通过其他按钮实现。
如图3所示，给菜单的每一层级的选项进行了编号，直观且方便操作；
本发明主要是针对触摸屏在机床业上的应用，为了使操作人员的操作体验更加顺畅，一般的机床厂商只需要将层级设为四层，一级菜单五项，二级、三级、四级菜单各十项，即最多可以添加5×10×10×10=5000个菜单选项。通过这种方法可以智能的管理5000个页面，这个数量已足够产品设计使用。如果简易的机床设备仅需要三层（5×10×10=500个菜单选项），甚至两层菜单（5×10=50个菜单选项）就能满足需要。
本发明中的菜单显示规则为：
触发一级菜单，显示二级菜单；触发二级菜单，显示三级菜单，触发三级菜单，显示四级菜单，依次类推。具体表现为：
触发一级菜单，显示二级菜单的处理方法：这里设触发的一级菜单编号为X，则二级按钮的属性依次改变为10X、10X+1、10X+2、10X+3、10X+4、10X+5、10X+6、10X+7、10X+8、10X+9；
触发二级菜单，显示三级菜单的处理方法：这里设触发的二级菜单编号为Y，则三级按钮的属性依次改变为10Y、10Y+1、10Y+2、10Y+3、10Y+4、10Y+5、10Y+6、10Y+7、10Y+8、10Y+9；
触发三级菜单，显示四级菜单的处理方法：这里设触发的三级菜单编号为Z，则四级按钮的属性依次改变为10Z、10Z+1、10Z+2、10Z+3、10Z+4、10Z+5、10Z+6、10Z+7、10Z+8、10Z+9。
本发明中的触发页面规则为：
触发菜单后，按照以下规则，检索对应编号的页面，以下是针对四层菜单制定的的页面触发规则。
A、每一个四级菜单选项被触发后都将对应打开一个页面。换句话讲也就是说，当触发一个编号为C的四级菜单时，将打开一个编号为C的页面。如果四级页面没有制作，则保持显示原来的页面。
B、当触发一个编号为C的一级菜单时，触摸屏显示编号为C的页面，如果没有设计此一级页面，则显示编号为10C的二级页面；如果设计了此一级页面但没有设计此二级页面，则显示此一级页面；如果没有此一级、二级页面，则保持显示原来的页面。
C、当触发一个编号为C的二级菜单时，触摸屏显示编号为C的页面，如果没有设计此二级页面，则显示编号为10C的三级页面；如果设计了此二级页面但没有设计此三级页面，则显示此二级页面；如果没有此二级、三级页面，则保持显示原来的页面。
D、当触发一个编号为C的三级菜单时，触摸屏显示编号为C的页面，如果没有设计此三级页面，则显示编号为10C的四级页面；如果设计了此三级页面但没有设计此四级页面，则显示此三级页面；如果没有此三级、四级页面，则保持显示原来的页面。
本发明中的按钮高亮显示原则：
如果当前显示的页面的编号为C，则编号为C的子按钮高亮；如果页面上没有显示编号为C的子按钮，则不触发高亮。如果当前显示的页面的编号为C，当1≤C<10时，编号为C的主按钮高亮；当10≤C<100时，编号为C/10取整的主按钮高亮；当100≤C<1000时，编号为C/100取整的主按钮高亮。
应用中，如图2所示，界面下方的一排子按钮设计好之后，后期无需再增加按钮。如果层级不同，下面的子按钮的属性跟随变化，实际按钮图形未变化，只是属性变了，再明确说就是按钮上的文字变了。按钮的式样与按钮上显示的文字是分离的。
本发明还具有以下优点：
1、结构清晰。当设计相当多的页面时，页面与页面之间没有太多的链接关系，从HMI的开发初期到后期，整个HMI的开发不凌乱。
2、利于后期升级开发。当后期增删页面时，对原来设计的页面包括链接关系不干涉。
3、制作导航页面变得简单。菜单的布置一目了然，利于制作整个HMI的智能导航页面，不会因为后期增加了菜单选项而更改导航页面的程序。
4、易于改变。对整个HMI结构重新编排时，只需要对编号更改即可，无需其他更改。
5、利于多语言制作。当开发更多的语言时，只需要在菜单列表中翻译成相应的语言即可完成多语言的开发。
6、无瓶颈。不管开发多少页面、多少菜单，都一样简单。
7、易于更改按钮的风格。如果需要更改按钮的风格（颜色、布局、字体），只需要对页面的这些按钮进行更改，这个过程将变得异常简单。
8、占用内存小。再多的页面切换都不增加菜单处理的内存。
Claims (6)
1.一种HMI界面的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：HMI界面的设置；设置由一级、二级、…、N级依次控制组成的菜单层级，一级菜单使用一组按钮，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，菜单为各按钮的选项列表，按钮在不同的层级状态下依次设置控制相应的页面；
S2：定义每级菜单按钮的属性；每级菜单赋予相应组的按钮不同的属性，其中，按钮的属性为当前按钮上显示的菜单选项的编号；
对每级菜单选项进行编号，设任一级菜单中的一菜单选项编号为p，则其下一级菜单的按钮属性依次改变为10p、10p+1、10p+2、…、10p+q，其中p、q为大于0的整数；
一级、二级、…、N级的菜单层级的菜单编号依次按10n进行递增编号，n≥1，n递增且取整数；
S3：定义页面的属性；其中，页面的属性为对应菜单选项打开的页面的编号；任一级菜单编号为p对应相同编号为p的页面、编号为10p的下一级页面或保持当前显示的页面；
S4：菜单选择、页面切换；通过菜单上的具有相应属性的按钮进行逐级选择，出现相应的页面；
S5：页面控制；对当前选择的页面进行控制操作。
2.根据权利要求1所述的一种HMI界面的控制方法，其特征在于，还包括页面扩充步骤，仅制作相应的页面，将按钮属性和页面属性分别按照步骤S2、S3中的编号顺序依次添加，实现扩充。
3. 根据权利要求1所述的一种HMI界面的控制方法，其特征在于，步骤S3中，任一级菜单编号p首先对应相同编号为p的页面；若无相同编号为p的页面，对应编号为10p的下一级页面；若既无相同编号为p的页面，也无编号为10p的下一级页面，则保持当前显示的页面。
4. 根据权利要求1所述的一种HMI界面的控制方法，其特征在于，当前打开的页面编号为p，对应编号为p的按钮高亮显示；若无对应编号为p的按钮，不触发高亮。
5. 根据权利要求4所述的一种HMI界面的控制方法，其特征在于，当1≤p<10时，编号为p的按钮高亮；当10m≤p<10m+1时，编号为p/10m取整的一层菜单对应的按钮高亮，其中m≥1，取整数。
6.根据权利要求1所述的一种HMI界面的控制方法，其特征在于，步骤S1中，二级、…、N级菜单共用另一组按钮，按钮上设有变化的文字，按钮上的变化文字分别对应二级、…、N级菜单中任一菜单层级。
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