Mensch-Maschine-Schnittstellen Elektronischer Geräte: Leitfaden Für Design Und Schaltungstechnik

ISBN-13: 9783642637384 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 372 str.

Konrad Baumann; Herwig Lanz

Opis

Um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle gut zu entwerfen, muss man von Anfang an die Disziplinen Hard- und Software-Entwicklung, Design und Mensch-Maschine-Kommunikation berucksichtigen. Die gleichberechtigte Gewichtung dieser vier Disziplinen ist das Besondere an diesem Fachbuch. Es bietet dem Leser einen sehr praxisorientierten Einstieg in die Problematik des Entwurfs von MMS und ist nicht im Stil wissenschaftlicher Arbeiten gehalten, sondern versteht sich als Leitfaden. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Fur den Entwickler bietet es eine Vielzahl fertiger Losungen, z. B. elektronische Schaltungen, Programme fur die 8051-Mikrocontrollerfamilie, sowie Entscheidungshilfen fur die Auswahl der geeigneten Elemente einer MMS

Spis treści

1 Der Entwurf prozessorgesteuerter Mensch-Maschine-Schnittstellen.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Ein Beispiel: Bedienkonzepte in der Mobilkommunikation.- 1.3 Sich ein Bild von den Benutzern machen.- 1.4 Auf gute Kommunikation achten.- 1.5 Simulation, Prototypen und Evaluation.- 1.6 Grundregeln der Dialoggestaltung.- 1.7 Aufgabenorientierung statt Funktionsorientierung.- 1.8 Automatisierung darf kein Rückschritt sein.- 1.9 Selbsterklärungsfähigkeit.- 1.9.1 Analogiebildung.- 1.9.2 Äußere Kompatibilität.- 1.9.3 Innere Kompatibilität.- 1.10 Rückmeldung.- 1.11 Reaktionszeit.- 1.12 Ordnung statt Komplexität.- 1.13 Abstraktion und Anforderungsanalyse.- 1.14 Qualität.- 1.15 Psychologische Aspekte der Mensch-Maschine-Kommunikation.- 1.16 Was umfaßt eine Mensch-Maschine-Schnittstelle?.- 1.17 Analog oder digital - eine Grundsatzfrage?.- 2 Bedienelemente.- 2.1 Katalog der Bedienelemente für elektronische Geräte.- 2.2 Taste (monostabil, mit Weg).- 2.3 Taste (monostabil, ohne Weg).- 2.4 Druckknopf (bistabil).- 2.5 Wippenschalter (bistabil).- 2.6 Kippschalter oder -hebet (bistabil oder mit drei stabilen Zuständen).- 2.7 Drehknopf (kontinuierlich).- 2.8 Drehknopf oder Drehschalter (diskret).- 2.9 Rändelrad und Stellscheibe (kontinuierlich).- 2.10 Rändelrad (diskret).- 2.11 Schieber (kontinuierlich).- 2.12 Schiebeschalter (diskret).- 2.13 Tastenreihe (alternierende bistabile Tasten).- 2.14 Taste (monostabil) mit Kontrollsignal.- 2.15 Richtungstaste(n) mit alternierenden Kontrollsignalen.- 2.16 Richtungstasten mit Anzeigeelement.- 2.17 Taste mit Mehrfachfunktion und Umschalttasten.- 2.18 Menütaste (programmgesteuert).- 2.19 Isotonischer Steuerknüppel oder Wegaufnehmer.- 2.20 Isometrischer Steuerknüppel oder Kraftaufnehmer.- 2.21 Steuerknüppel (diskret).- 2.22 Richtungstasten (ein-oder zweidimensional).- 2.23 Rollkugel.- 2.24 Maus.- 2.25 Eingabefläche und Positionsanzeiger.- 2.25.1 Berührempfindlicher Bildschirm (Touchscreen).- 2.25.2 Berührempfindlicher Bildschirm (Touchscreen) mit Griffel.- 2.25.3 Eingabefläche (Trackpad).- 2.25.4 Eingabefläche mit Positionsanzeiger (Grafiktablett).- 2.26 Virtuelle Bedienelemente.- 2.26.1 Übergang von realen zu virtuellen Bedienelementen.- 2.26.2 Menüs.- 2.27 Bewegungssensor (zur Gestik-und Mimikeingabe).- 2.28 Spracheingabe.- 2.29 EEG (gedankliche Eingabe).- 2.30 Übersicht der behandelten Bedienelemente.- 3 Tastaturen.- 3.1 Ziffern-, alphanumerische und alphabetische Tastaturen.- 3.1.1 Zifferntastaturen.- 3.1.2 Alphanumerische Tastaturen (Schreibmaschinentastaturen).- 3.1.3 Buchstabentastaturen (hochformatige Matrixanordnung).- 3.1.4 Texteingabe mit Worterkennung.- 3.2 Eingabe von Ziffern mit Richtungstasten.- 3.3 Wiederholfunktion.- 4 Anzeigeelemente.- 4.1 Allgemeines.- 4.2 Analoge Anzeigeelemente.- 4.2.1 Anzeigeelemente mit beweglichem Zeiger.- 4.2.2 Anzeigeelemente mit beweglicher Skala.- 4.2.3 Vergleich analoger Anzeigeelemente.- 4.3 Digitale Anzeigeelemente.- 4.3.1 Binäres Anzeigeelement.- 4.3.2 Digitale Anzeigeelemente für mehr als 1 Bit Information.- 4.3.3 Numerisches Anzeigeelement.- 4.3.4 Alphanumerisches Anzeigeelement.- 4.3.5 Grafikfähiges Anzeigeelement.- 5 Trends und Anwendungsbeispiele.- 6 Schaltungen für Bedienelemente.- 6.1 Tasten.- 6.1.1 Entprellung von Tasten.- 6.1.2 Bistabile Taste.- 6.1.3 Synchronisierung mit einem Takt.- 6.2 Drehknopf, Rändelrad und Schieber.- 6.2.1 Eingabe über Drehgeber.- 6.2.2 Eingabe über Potentiometer.- 6.3 Tastenreihe mit alternierender Funktion.- 6.3.1 Entprellung der Tasten.- 6.3.2 Speichern und Anzeigen des Tastendrucks.- 6.4 Richtungstasten mit Anzeigeelement.- 6.4.1 Eingabe über Richtungstasten.- 6.4.2 Anzeigen für Richtungstasten.- 6.5 Menütasten.- 6.5.1 Anschluß an den Mikrocontrollerport.- 6.5.2 Anschluß an Daten-und Adreßbus des Controllers.- 6.6 Steuerknüppel (Joystick).- 6.6.1 Anschlußschema und Funktion.- 6.6.2 8051-Controller mit Steuerknüppel-Interfacekarte.- 6.6.3 A/D-Umsetzer als Steuerknüppel-Interface.- 6.7 Maus und Rollkugel (Trackball).- 6.8 Touchscreen.- 6.8.1 Digitales Prinzip.- 7 Schaltungen für Tastaturen.- 7.1 Zifferntastaturen (12 Tasten).- 7.1.1 Anschluß der Tasten.- 7.2 Alphanumerische Tastaturen.- 7.2.1 Tastatur/Anzeige-Interface-Baustein 8279.- 7.2.2 PC-Tastatur am 8051-Controller.- 7.3 Zifferneingabe mit Richtungstasten.- 7.3.1 Eingabe über Tasten.- 7.3.2 Steuerknüppel zur Eingabe.- 7.3.3 Eingabe über Drehgeber.- 8 Schaltungen für Anzeigeelemente.- 8.1 Analoge Anzeigen.- 8.1.1 Spannungslupe.- 8.1.2 Automatische Bereichswahl.- 8.1.3 Leuchtband-/Leuchtpunkt-Anzeigen.- 8.2 Digitale Anzeigen.- 8.2.1 Alternierende Anzeigen.- 8.2.2 Numerische Anzeigen.- 8.2.3 Alphanumerische Anzeigen..- 8.2.4 Grafikfähige Anzeigen.- 8.2.5 Bildschirm-Anzeigen.- 8.3 Akustische Anzeigen.- 8.3.1 Piezoelement und Lautsprecher.- 8.3.2 Sprachausgabe.- 9 Ausgabe eines Signals.- 9.1 Digitales Signal.- 9.2 Analoges Signal.- 10 Anhang.- 10.1 Richtlinien für den Entwurf von Mensch-Maschine-Schnittstellen.- 10.2 Literatur.- 10.2.1 Software-Ergonomie und Mensch-Maschine-Kommunikation.- 10.2.2 Hardware-Ergonomie und Produktgestaltung 330.- 10.2.3 Psychologische Aspekte der Mensch-Maschine-Kommunikation.- 10.2.4 Leitfäden für Software-Anwendungen.- 10.2.5 Methoden zur Planung und Bewertung von Mensch-Maschine-Schnittstellen.- 10.2.6 Elektronik und Schaltungstechnik.- 10.2.7 Zeitschriften.- 10.2.8 Datenbücher von Software-und Halbleiterherstellern.- 10.2.9 Normen.- 10.3 Literatur, Auswahl mit Kommentar.- 10.4 Marktübersichten für elektronische Bauelemente.- 10.4.1 Marktübersicht: Schalter und Tasten.- 10.4.2 Marktübersicht: Schalter, Tasten, Folientastaturen.- 10.4.3 Marktübersicht: Leuchtdioden.- 10.4.4 Marktübersicht: LCDs.- 10.4.5 Marktübersicht: Mikrocontroller-ICs.- 10.5 Formular für Anforderungsanalyse, Kopiervorlage.- Firmenverzeichnis.- Bauelementeverzeichnis.

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Um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle gut zu entwerfen, muß man von Anfang an die Disziplinen Hard- und Software-Entwicklung, Design und Mensch-Maschine-Kommunikation berücksichtigen. Die gleichberechtigte Gewichtung dieser vier Disziplinen ist das Besondere an diesem Fachbuch. Es bietet dem Leser einen sehr praxisorientierten Einstieg in die Problematik des Entwurfs von MMS und ist nicht im Stil wissenschaftlicher Arbeiten gehalten, sondern versteht sich als Leitfaden. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Für den Entwickler bietet es eine Vielzahl fertiger Lösungen, z. B. elektronische Schaltungen, Programme für die 8051-Mikrocontrollerfamilie, sowie Entscheidungshilfen für die Auswahl der geeigneten Elemente einer MMS.