由于C 语言的结构性和模块化,采用C 语言编写的程序容易阅读和维护,还有很好的可移植性。本文介绍一种用C 语言实现的LCD 多级菜单的方法,该方法已成功应用在煤矿安全监测设备上。

1 硬件环境及LCD 菜单实现的功能
图形点阵式液晶可显示用户自定义的任意符号和图形,并可卷动显示。它作为单片机系统人机交互界面的重要组成部分被广泛应用于实时检测和显示的仪器仪表中,例如手机上的显示屏就是图形点阵液晶。

采用图形点阵式液晶显示较之其它显示方式主要有以下优点:

(1) 工作电压低、功耗极低。工作电压仅为3～5 V ,工作电流≤10 μA/ cm2 ,特别适用于低功耗的仪器仪表中。
(2) 液晶显示属被动显示,受外界光线干扰小。
(3) 图形点阵式液晶可显示的信息量大、分辨率高。
(4) 不产生电磁干扰。
(5) 可靠性高,使用寿命长。

本文所介绍的LCD 采用128 ×64 点阵的液晶屏,因此可显示16 ×16 点阵的汉字4 行8 列。菜单为多级嵌套形式,最长的有13 层,主要完成对某个测点各方面的设置或查询,可通过“向上”、“向下”、“回退”、“确认”4 个键或遥控器来实现对菜单的选择。具体功能:“向上”键:在本层菜单的项目中向上移动进行
选择;“向下”键:在本层菜单的项目中向下移动进行选择;“回退”键:取消本层的菜单设置,返回上层菜
单;“确认”键:确认本层的菜单设置,进入下级菜单。可根据用户在菜单中的选择项对测点进行某些设置,或者进行某些特殊的显示,例如对某个测点的实时曲线显示等。

2 程序设计
根据需求,首先建立一个结构,并定义一个结构变量KbdTabSt ruct 。结构变量就是把多个不同类型的变量结合在一起形成的一个组合型变量,构成一个结构的各个变量称为结构元素。该结构中共有6 个结构元素,分别是5 个字符型和1 个指针变量,5 个字符型变量分别为当前及各个按键的索引号,也就是操作的状态号,最后1 个指针变量指向需执行函数。这样就可以做一个结构数组,在结构数组里为每一个菜单项编制一个单独的函数,并根据菜单的嵌套顺序排好本菜单项的索引号,以及本级菜单项的上、下卷动的索引号和上、下级菜单的索号。
具体程序如下所述:
typedef st ruct
{
uchar KeyStateIndex ; / / 当前状态索引号
uchar KeyDnState ; / / 按下“向下”键时转向的状态索引号
uchar KeyUpState ; / / 按下“向上”键时转向的状态索引号
uchar KeyCrState ; / / 按下“回车”键时转向的状态索引号
uchar KeyBackState ; / / 按下“退回”键时转向的状态索引号
void ( 3 CurrentOperate) ( ) ; / / 当前状态应该执行的
功能操作
} KbdTabSt ruct ;
# define SIZE - OF KEYBD - MENU 55 / / 菜单总长度
KbdTabSt ruct code KeyTab[ SIZE - OF - KEYBD - MENU ] =
{
{0 ,0 ,0 ,1 ,0 , ( 3 MainJob1) } ,
{1 ,7 ,2 ,8 ,0 , ( 3 Dsp Point) } , / / 第一层
{2 ,1 ,3 ,8 ,0 , ( 3 DspCurve) ) , / / 第一层
{3 ,2 ,4 ,36 ,0 , ( 3 Dsp Kout) } , / / 第一层
{4 ,3 ,5 ,50 ,0 , ( 3 DisCloseDown) } , / / 第一层

{5 ,4 ,6 ,8 ,0 , ( 3 ModifyPoint) } , / / 第一层
{6 ,5 ,7 ,52 ,0 , ( 3 SetCloseDown) } , / / 第一层
{7 ,6 ,1 ,0 ,0 , ( 3 Cancel) } , / / 第一层
…
…
{52 ,53 ,53 ,0 ,1 , ( 3 OkSetCloseDown1) } ,
{53 ,52 ,52 ,0 ,1 , ( 3 OkSetCloseDown2) } ,
{54 ,0 ,0 ,0 ,0 , ( 3 Disable) } ,
} ;
void Get Keylnput (void)
{
switch ( status &0xf0)
{
case 0xe0 :/ / 回车键,找出新的菜单状态编号
…
KeyFuncIndex = KeyTab[ KeyFuncIndex ] . KeyCrState ;
…
break ;
case 0xb0 :/ / 向下键,找出新的菜单状态编号
…
KeyFuncIndex = KeyTab [ KeyFuncIndex ] . KeyDn2
State ;
…
break ;
case 0xd0 :/ / 向上键,找出新的菜单状态编号
…
KeyFuncIndex = KeyTab [ KeyFuncIndex ] . KeyUp2
State ;
…
break ;
case 0x70 :/ / 回退键,找出新的菜单状态编号
…
KeyFuncIndex = KeyTab [ KeyFuncIndex ] . KeyBack2
State ;
…
break ;
case 0 ;
ret urn ; / / 错误的处理
break ;
}
KeyFuncPt r = KeyTab[ KeyFuncIndex ] . CurrentOperate ;
( 3 KeyFuncPt r) () ; / / 执行当前按键的操作
}
3 结语
本文介绍了C 语言编程的特点,简单介绍了LCD 作为人机界面的特征,并介绍了一种用C 语言实现的LCD 多级嵌套菜单结构。该结构紧凑、性能稳定可靠,已多次使用在安全监测设备中。

系统要运行可靠,对其有关设备是否能够安全运行地检测也是很重要的一环。因而程序对系统所涉及的设备都进行了全面监测,主要有电动球阀故障、出水口电动闸阀故障、水位传感器故障、水泵启停时间、运行电流、电动机温度、电动机和水泵轴承温度、出水压力、高压柜状态、高压柜故障、阀门故障等,并视情况进行事故自动处理或报警要求检修。本系统中各个机组有3 种运行选择:自动、半自动和手动。通常情况下按照水位高低和系统时间自动选择是否开泵,同时观察水位变化率从而选择需要开几台泵。在半自动方式下,一旦该泵的开泵信号被监测到,系统将自动根据当前情况用射流方式或者真空泵方式来抽真空,当真空度达到要求后启动电动机, 同时观测出水口处的压力, 当其大于5 MPa时打开出水口处的电动闸阀实施正常排水。为了完善系统,防止意外情况的发生,同时为了便于检修,还保留了手动方式,该方式在正常运行情况下是不使用的。