基于用户体验的环境设计优化系统构建

2020-12-07曹康王群龙

现代电子技术 2020年22期

曹康王群龙

摘要：由于环境设计优化时会产生大量数据，传统的环境设计优化系统存储的数据量较少，导致系统发生卡顿现象，为此设计一种基于用户体验的环境设计优化系统。系统硬件部分主要包括单片机、时钟芯片、主存储器和处理器，目的是提高系统的实时处理能力与存储能力。系统软件部分，依据用户体验分析系统组成状态，以用户体验中的重要指标系统存储量作为用户满意度标准并计算用户体验值，以此完成基于用户体验的环境设计优化。实验对比结果表明，此次设计的基于用户体验的环境设计优化系统比传统系统数据存储量多，能够满足环境设计优化需求，从而提高用户的满意程度。

关键词：环境设计优化; 系统设计; 用户体验; 系统存储量; 数据存储; 对比实验

中图分类号： TN911?34; TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2020）22?0177?04

Abstract： As a large amount of data will be generated in the process of environment design optimization， the traditional environment design optimization system has less data storage， which leads to the system to get stuck. An environment design optimization system based on user experience is designed. The hardware part of the system mainly includes single?chip microcomputer， clock chip， main memory and processor， which is used to improve the real?time processing and storage capacity of the system. In the software part of the system， the system composition status is analyzed based on user experience， the system storage， an important index of user experience， is taken as the user satisfaction standard， and the user experience value is calculated， so as to complete the environmental design optimization based on the user experience. The experimental results show that the designed environment design optimization system based on user experience has more data storage volume than the traditional system， which can meet the needs of environment design optimization， so as to improve user satisfaction degree.

Keywords： environment design optimization; system design; user experience; system storage capacity; data storage; contrast experiment

環境设计是指通过一定组织、围合手段等对空间界面进行艺术处理的一种手段[1]，主要运用自然光、人工照明、家具、事物的布置等设计语言，以及植物花卉、水体、雕塑等配置[2]，使建筑物的室外空间环境体现特定的氛围和一定的风格，以满足人们的视觉审美和功能需要[3]。随着互联网的发展，技术创新形态正在发生转变，以用户为中心，以人为本的理念越来越得到各个领域设计的重视[4]。在目前的环境设计中，需要经过多个环境向用户展现最后的环境设计结果。但是用户经常对最后的环境设计结果不满意，这是因为在环境设计中用户参与度不高，并且环境设计中需要存储的数据量较大，传统的环境设计优化系统经常出现懈怠存储现象，严重影响环境设计性能[5]。为此，本文设计一种基于用户体验的环境设计优化系统。其中，用户体验是指用户在使用产品过程中建立起来的一种主观感受[6]。此次研究依据用户体验为中心对系统进行设计，系统硬件部分主要包括单片机、时钟芯片、主存储器和处理器，软件部分主要基于用户满意度标准进行优化设计。经实验证明，此次设计的基于用户体验的环境设计优化系统比传统系统的数据存储量多，能够满足系统存储需求，从而减少系统卡顿现象，提升用户的满意度。

1 系统硬件设计

1.1 单片机设计

选用AT89C51型号的单片机，该处理器自带2 KB闪存可编程，可擦除只读存储区的单片机[7]。该单片机可反复擦除1 000次，能够与MCS?51指令集和输出管脚兼容。AT89C51提供以下标准功能：4 KB FLASH闪速存储器;128 B内部RAM;具有32个I/O接口线，并包含两个16位定时器和计数器，片内振荡器及时钟点库。并且AT89C51支持两种软件可选的机电工作模式，数据保留高达10年，空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，并具有5个中断源、低功耗的闲置和掉电模式。

1.2 时钟芯片设计

选用DS1302时钟芯片，该芯片具有高性能、低功耗的特点，其附加31 B静态RAM，采用SPI三线接口与CPU通信。该芯片能够为系统提供秒、分、时、日、周、月和年等种类精度的时间计算，这些数据可自动调整[8]，为系统提供实时处理能力。芯片采用双电源供电，可设置备用电源充电方式。DS1302外部管脚分配如图1所示。

图中，各个管脚功能如下：Vcc1代表主电源;Vcc2为备份电源，当Vcc2小于Vcc1时，由Vcc1向芯片供电。SCLK代表串行时钟，主要用其控制数据的输入/输出;I/O为三线接口时的双向数据线;CE代表输入信号，在读/写数据器件[9]时必须为高，该管脚具有两个功能，控制字访问移位寄存器的控制逻辑与提供单字节和多字节的数据传输方法。

1.3 主存储器设计

采用FLASH型芯片[10]作为程序代码以及信息的存储，芯片可以多次擦除和写入。该存储器为一个可独立操作的物理存储单元，一个模块分为多段，在存储器中的某一位编程时，需擦掉整段。因此，将该存储器分为较小的段，以方便擦除和编程，其结构框图如图2所示。

由图2可知，该存储器有3个16位控制寄存器，主要由FCTL1，FCTL2，FCTL3控制FLASH模块全部操作。

1.4 處理器设计

选用ADSP?BF533型号处理器，该处理器能够用于互联网中图像、声音、文本和数据流，适用于本次系统设计。ADSP?BF533内核包括2个16位乘法器，2个40位累加器，2个40位算术逻辑单元。该处理器数据总线是3.3 V的高电平逻辑值，会出现不能驱动外部SV的逻辑电平情况，导致数据总线上驱动能力不足。因此，使用SN74LVTH16245进行双向驱动，其支持16位数据双向传输。

1.5 控制器设计

此次设计的控制器分为两部分，一部分是USB控制芯片，另一部分是JTAG主控芯片。通过操作JTAG主控芯片，使其输出到JTAG总线上的数据符合IEEE 1149.1标准，以达到控制目的。控制器结构如图3所示。

采用CY7C68013芯片作为USB接口控制芯片，该芯片中包含处理器、一个串口引擎以及一个通用可编程接口。该接口能够作为数据传输中介，完成计算机之间的控制信息交互与控制过程的执行。

2 系统软件设计

在对环境设计优化过程中，依据用户体验，将动态环境中各个要素之间的依存、影响作为客观表现，以直接反映出系统的优化内容。环境设计优化内容如表1所示。

3 实验对比

为了研究此次设计的基于用户体验的环境设计优化系统的合理性，进行如下实验。遵循实验的严谨性，将传统系统与此次设计系统对比。

3.1 实验数据来源

选取陕西省环境设计内容作为实验对象，按照系统测试需求，将环境设计内容转换为数据量，按照数据量的形式查看两个系统的存储结果，环境设计数据量如表2所示。

3.2 实验结果分析

由于环境设计优化设计过程中，会产生较大的数据量，若系统存储能力差，系统会发生卡顿现象。因此，对比传统系统与此次设计系统的数据存储量，实验对比结果如图6所示。

分析图6可知，在数据量较少时，此次设计系统与传统系统相差不多，但是仍然能够看出此次设计系统的优越性。随着数据量的增加，传统系统的存储能力呈下降趋势，在数据量最多时，传统系统与此次设计的系统数据存储量相差最大。而此次设计系统存储环境设计优化数据时，能够呈平稳态势增长，能够达到存储目标，减少系统卡顿现象的发生。

经上述分析，证明了此次设计的基于用户体验的环境设计优化系统的有效性，能够保证环境设计优化时系统的存储能力，实际应用意义强。

4 结语

本文依据用户体验度设计一种环境设计优化系统，通过实验证明了此次设计系统的有效性。并且该系统能够提高系统的存储能力，从而减少系统卡顿现象的发生。但是，本研究还存在一定的不足，在下一次研究中将重点研究环境设计优化系统的响应时间，从而进一步提高系统的性能。

参考文献

[1] 杜晶晶.基于用户体验的复杂激光产品可拆卸性设计[J].科技通报，2018，34（3）：105?109.

[2] 李斌，胡芳，张朋，等.基于改进遗传算法优化神经网络的隧道照明控制系统研究[J].电子设计工程，2019，27（23）：17?21.

[3] 皇甫汉聪，肖招娣.基于用户行为数据分析的个性化推荐算法分析[J].电子设计工程，2019，27（7）：38?41.

[4] 易军，汪默.基于实体交互的智能产品设计方法[J].包装工程，2018，39（2）：107?112.

[5] 曹国忠，张曙，解秋蕊.基于冲突解决理论的产品造型设计方法研究[J].包装工程，2018，39（14）：1?7.

[6] 王小宁，肖海力，曹荣强.面向高性能计算环境的作业优化调度模型的设计与实现[J].计算机工程与科学，2017，39（4）：619?626.

[7] 王建廷，张畯.基于堪舆格局的绿色建筑室外风环境模拟优化[J].建筑科学，2018，34（6）：15?22.

[8] 周灿煌，郑杰辉，荆朝霞，等.面向园区微网的综合能源系统多目标优化设计[J].电网技术，2018，42（6）：1687?1697.