图书馆辅助还书机器人控制界面设计【字数：10984】
摘 要当前嵌入式开发的图形界面工具有STEMWIN、UCGUI、QT、GTK+等，本次课题选用的是STEMWIN，本文细致介绍了本次图形界面设计的开发平台——带uC/OS-III系统的STEMWIN，并介绍了相关GUI界面设计的控件设计信息及函数调用机制。图书馆书籍辅助归还机器人系统由书籍分拣子系统和路径自动识别与运行规划子系统共同实现。本课题是基于STM32单片机的图书辅助还书机器人界面设计，通过图书管理机器人自动分辨图书位置信息及其他信息，通过界面实现良好的人机信息交互，以期提高了图书管理的效率。本次图形界面设计包括借书界面、还书界面、软键盘界面、借书成功界面等，基本满足用户需求，本文首先简单介绍了EMWIN的开发环境特点，图形界面设计的API函数的使用，同时细致描述了关于汉字显示、位图实现、界面切换功能代码。
目 录
1. 绪论3
1.1课题研究的基础3
1.2课题研究的现状及趋势3
1.3 课题研究的目的和意义3
1.4 本文的主要工作和内容安排4
2. STEMWIN开发系统的简介5
2.1 STEMWIN开发系统的简介5
2.2 EMWIN的特性5
2.2.1 一般特性与图形库5
2.2.2 字体与字符串/值输出5
2.2.3 PC工具6
2.3屏幕与坐标6
3. 软件使用与窗口介绍7
3.1 GUIbuild的使用7
3.2 位图转换器的使用8
3.3 FontCvtST.exe的使用及建立汉字库显示10
3.3.1 编码方式与编码原理10
3.3.2 FontCvtST.exe的使用10
3.4 窗口管理器14
3.4.1 定义与回调机制14
3.4.2 消息类型15
3.5 对话框基本知识16
3.5.1 对话框的基本原理16
3.5.2 创建对话框17
4. 界面设计18
4.1 构建窗口18
4.2 界面背景显示19
4.3 主界面的设计20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.3.1 设计流程图20
4.3.2 主界面的设计20
4.3.3 主界面程序分析21
4.4 借还书界面的设计22
4.4.1 借还书界面的设计22
4.4.2 代码分析23
4.5 消息盒子26
4.6 RS485通信27
5. 调试与总结30
5.1 调试30
5.2 总结30
参考文献32
致谢33
1.绪论
1.1课题研究的基础
本课题的研究是建立在图书管理机器人的基础上展开的对人机界面的研究与开发，达到更好的协助图书管理机器人更加友好，更加高效的目的。
当今科技迅猛发展，随着即将到来的5G时代，未来携带式电子设备与机器人技术会走进绝大部分家庭，未来工厂的自动化集成程度会愈来愈强，应用前景非常好，与此同时，一款良好的人机互动界面愈加重要。图书馆机器人加上一款优良的人机互动界面一定程度上缓解了图书管理员的工作压力与工作效率，并在一定程度上提高读者服务满意度。
本次课题的基础是使用SEGGER公司的STEMWIN嵌入式图形界面开发工具，通过图书管理机器人自动分辨图书位置信息及其他信息，通过触摸屏界面实现良好的人机信息交换，以提高图书管理的效率。
1.2课题研究的现状与趋势
图形界面设计简称GUI(Graphical User Interfaces)，是一门崭新的研究领域与热门设计方向，界面元素采用图形语言、图标、菜单、表格、对话框等方式与传统计算机字符界面相比而言，是更为友好智能的人机互动操作环境。GUI的出现不仅改变了以往传统文本对话的交互方式，而且使得人机交互的效率得到大幅提升。通过简便直观的界面提示操作,简化以往复杂字符界面,使得用户摆脱了传统的记忆繁琐命令的方式,视觉上表现美观实用。随着现代信息技术的跨越式发展,电子书、网上购物、视频聊天等以信息传递、信息交互为主的产品形式甚至工作方式逐步改变了我们的生活方式。
1.3课题研究的目的和意义
随着现代科技的迅猛发展与机器人普及技术的到来，嵌入式系统的应用越来越广泛,尤其是近些年来,嵌入式技术广泛应用于各个领域[1]，各种实用型机器人步入我们生活，解决了一大批繁琐的工作，极大解放了人类，使得人类能够更好的进化发展，与此同时，机器与人的良好互动界面在嵌入式开发设计的地位就显得尤为重要。因此研究用户界面对提高软件系统在人机交互方面的性能,满足用户所需,提高商用化产品的市场占有率，具有重要意义。
1.4本文的主要工作和内容安排
本项目中设计的功能包括了：在机器人条形码扫描识别后显示书籍相关信息，提示操作信息、归还信息、借出状态、屏幕显示及软键盘操作设计。对于这些功能的设计，主要是考虑到帮助书籍管理人员进行图书的搬运管理工作，并在运输前和管理人员进行书籍信息的核对，以及管理员能够一键实时查询当前图书的状态信息。当机器人将书籍运送到对应书架下后会将装载框中对应的书籍推出，然后液晶屏提示具体图书的存放位置，然后再次自动运行至下一本书籍所在的书架处重复相应动作。通过这种方式能够极大的减少书籍管理员的工作量，并且在一定程度上节约人力资源，使得学校图书馆的书籍管理更加的智能化，极大的提高了图书馆借还书的管理效率。
论文主要安排如下：
第一章为绪论，介绍了嵌入式图形界面设计的研究背景和现状及意义。
第二章介绍了带uC/OSIII系统的STEMWIN开发环境，以及相关的基本GUI开发工具，以及多任务实现的基本方式与STM32单片机的性能分析。
第三章详细介绍了相关软件的使用以及窗口的基础知识。
第四章研究了每个界面的具体设计实现方案，各个图形界面之间的调用机制以及关键算法的使用。
第五章调试与总结。
2.STEMWIN开发系统的简介
目 录
1. 绪论3
1.1课题研究的基础3
1.2课题研究的现状及趋势3
1.3 课题研究的目的和意义3
1.4 本文的主要工作和内容安排4
2. STEMWIN开发系统的简介5
2.1 STEMWIN开发系统的简介5
2.2 EMWIN的特性5
2.2.1 一般特性与图形库5
2.2.2 字体与字符串/值输出5
2.2.3 PC工具6
2.3屏幕与坐标6
3. 软件使用与窗口介绍7
3.1 GUIbuild的使用7
3.2 位图转换器的使用8
3.3 FontCvtST.exe的使用及建立汉字库显示10
3.3.1 编码方式与编码原理10
3.3.2 FontCvtST.exe的使用10
3.4 窗口管理器14
3.4.1 定义与回调机制14
3.4.2 消息类型15
3.5 对话框基本知识16
3.5.1 对话框的基本原理16
3.5.2 创建对话框17
4. 界面设计18
4.1 构建窗口18
4.2 界面背景显示19
4.3 主界面的设计20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.3.1 设计流程图20
4.3.2 主界面的设计20
4.3.3 主界面程序分析21
4.4 借还书界面的设计22
4.4.1 借还书界面的设计22
4.4.2 代码分析23
4.5 消息盒子26
4.6 RS485通信27
5. 调试与总结30
5.1 调试30
5.2 总结30
参考文献32
致谢33
1.绪论
1.1课题研究的基础
本课题的研究是建立在图书管理机器人的基础上展开的对人机界面的研究与开发，达到更好的协助图书管理机器人更加友好，更加高效的目的。
当今科技迅猛发展，随着即将到来的5G时代，未来携带式电子设备与机器人技术会走进绝大部分家庭，未来工厂的自动化集成程度会愈来愈强，应用前景非常好，与此同时，一款良好的人机互动界面愈加重要。图书馆机器人加上一款优良的人机互动界面一定程度上缓解了图书管理员的工作压力与工作效率，并在一定程度上提高读者服务满意度。
本次课题的基础是使用SEGGER公司的STEMWIN嵌入式图形界面开发工具，通过图书管理机器人自动分辨图书位置信息及其他信息，通过触摸屏界面实现良好的人机信息交换，以提高图书管理的效率。
1.2课题研究的现状与趋势
图形界面设计简称GUI(Graphical User Interfaces)，是一门崭新的研究领域与热门设计方向，界面元素采用图形语言、图标、菜单、表格、对话框等方式与传统计算机字符界面相比而言，是更为友好智能的人机互动操作环境。GUI的出现不仅改变了以往传统文本对话的交互方式，而且使得人机交互的效率得到大幅提升。通过简便直观的界面提示操作,简化以往复杂字符界面,使得用户摆脱了传统的记忆繁琐命令的方式,视觉上表现美观实用。随着现代信息技术的跨越式发展,电子书、网上购物、视频聊天等以信息传递、信息交互为主的产品形式甚至工作方式逐步改变了我们的生活方式。
1.3课题研究的目的和意义
随着现代科技的迅猛发展与机器人普及技术的到来，嵌入式系统的应用越来越广泛,尤其是近些年来,嵌入式技术广泛应用于各个领域[1]，各种实用型机器人步入我们生活，解决了一大批繁琐的工作，极大解放了人类，使得人类能够更好的进化发展，与此同时，机器与人的良好互动界面在嵌入式开发设计的地位就显得尤为重要。因此研究用户界面对提高软件系统在人机交互方面的性能,满足用户所需,提高商用化产品的市场占有率，具有重要意义。
1.4本文的主要工作和内容安排
本项目中设计的功能包括了：在机器人条形码扫描识别后显示书籍相关信息，提示操作信息、归还信息、借出状态、屏幕显示及软键盘操作设计。对于这些功能的设计，主要是考虑到帮助书籍管理人员进行图书的搬运管理工作，并在运输前和管理人员进行书籍信息的核对，以及管理员能够一键实时查询当前图书的状态信息。当机器人将书籍运送到对应书架下后会将装载框中对应的书籍推出，然后液晶屏提示具体图书的存放位置，然后再次自动运行至下一本书籍所在的书架处重复相应动作。通过这种方式能够极大的减少书籍管理员的工作量，并且在一定程度上节约人力资源，使得学校图书馆的书籍管理更加的智能化，极大的提高了图书馆借还书的管理效率。
论文主要安排如下：
第一章为绪论，介绍了嵌入式图形界面设计的研究背景和现状及意义。
第二章介绍了带uC/OSIII系统的STEMWIN开发环境，以及相关的基本GUI开发工具，以及多任务实现的基本方式与STM32单片机的性能分析。
第三章详细介绍了相关软件的使用以及窗口的基础知识。
第四章研究了每个界面的具体设计实现方案，各个图形界面之间的调用机制以及关键算法的使用。
第五章调试与总结。
2.STEMWIN开发系统的简介
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