Графический интерфейс

При создании проекта который требует управлять большим количеством функций сложно обойтись без полноценного графического интерфейса управления.

Да, мы можем отправлять команды управления и получать обратную связь в исходном виде. Но это будет возможно только для относительно простых систем и все равно будет неудобно конечному пользователю. Поэтому имеет смысл использовать программу которая будет получать данные и преобразовывать их в удобный для пользователя вид.

Такой интерфейс позволяет использовать привычные нам элементы управления - поля для ввода текста и цифровых значений, ползунки, кнопки, переключатели. Для отображения данных, которые приходят от системы можно использовать как текстовый интерфейс (который будет отображать данные в "голом виде") так и интерпретировать их и отображать в виде графики или различных цифровых индикаторов.

Для создания графического интерфейса можно использовать различное ПО. Если используется компьютер на базе Windows то самым простым вариантом будет стандартое оконное приложение, написанное например с использованием .Net фреймворка. Такая программа будет состоять из одного исполняемого файла и не требует установки. Достаточно иметь систему с установленным .Net (т.е. любой ПК с актуальной версией Windows 7/10/11)

Программа может соединяться с контроллером через последовательный интерфейс (или USB подключение с его эмуляцией). Данные в таком случае будут передваться в текстовом виде. Стандартная скорость соединения позволяет передавать достаточно большой объем данных - например опрашивать датчики 10-20 раз в секунду и передавать показания в программу. Если скорости соединения оказыватеся недостаточно - можно проводить предварительную обработку на стороне контроллера (например убрать шумы) и передвать уже оптимизированные данне. Для систем реального времени последовательного соединения конечно будет уже недостаточно - в этом случае имеет смысл использовать более сложные методы.

Графическое исполнение интерфейса будет зависеть от сложности системы и задач которые она решает. Для простых систем измерения достаточно цифровых индикаторов которые могут показывать текущие показания датчиков. Периодичность обновления можно настроить таким образом, что для конечного пользователя они будут менять показания практически в реальном времени.

Для управления можно добавить кнопки, нажатие которых будут формировать команды и передавать в систему.

Для удобства индикаторы и кнопки управления можно сформатировать в мнемосхему, которая позволит пользователю понимать на какие параметры будут влиять элементы управления

Для отслеживания изменения данных со временем вместо индикаторов есть смысл применять графики, которые будут показывать изменение одного или нескольких параметров во времени и относитьельно друг-друга. Такие графики можно сохранять и использовать для дальнейшено анализа работы системы

Кроме графиков графический интерфейс может работать непосредственно с изображениями или даже 3D-графикой. Это особенно полезно для управления различными станками или 3D-принтерами.

Для управления чаще всего удобно использовать мышь и клавиатуру. Но при необходимости интерфейс можно адаптировать под сенсорные экраны, чтобы использовать его на мобильном телефоне или расположить на сенсорной панели управления непосредтвенно на устройстве. В этом случае подключение отдельного ПК вообще не обязательно - можно управлять всеми функциями непосредственно с панели управления

Графический интерфейс значительно упрощает взаимодействие с любой системой. Даже неопытный пользователь сможет выполнять необходимые действия и понимать их результат без длительного обучения и понимания специфики работы системы. Поэтому во всех случаях, когда это возможно его применение очень желательно