在线温度监控系统上位机软件设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

在线温度监控系统上位机软件设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

大而且效率高。 C++Builder 的特色： 1) C++builder 是高性能的 C++开发工具 ； 2) C++Builder 是基于 C++的，它具有高速的编译，连接和执行速度。 同时，C++Builder 具有双编译器引擎，不仅可以编译 C/C++程序，还能编译 Object Pascal语言程序 ； 3) C++Builder 是优秀的可视化应用程序开发工具 ； 4) C++Builder 是一完善的可视化应用程序开发工具，使程序员从繁重的代码编写中解放出来，使他们能将注意力重点放在程序的设计上，而不是简单的重复的劳动中。 同时，它提供的完全可 视的程序界面开发工具，从而使程序员对开发工具的学习周期大大缩短。 5) C++Builder 具有强大的数据库应用程序开发功能。 ++Builder 提供了强大的数据库处理功能，它使的程序员不用写一行代码就能开发出功能强大的数据库应用程序，这些主要依赖于 C++Builder 众多的数据库感知控件和底层的 BDE 数据库引擎。 C++Builder 除了支持 MicroSoft 的 ADO（ Active Data Object）数据库连接技术，还提供了一种自己开发的成熟的数据库连接技术 —BDE（ Borland Database Engine） 数据库引擎。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 11 6) C++Builder 具有强大的网络编程能。 C++Builder 具有众多的 Inter 应用程序开发控件，如 WebBroker， CppWebBroswer， WinSocks 等，它们基本含盖了Inter 应用的全部功能， 利用它们程序员可以方便地建立自己地 Inter 应用程序。 执行 C++ Builder 光盘上的安装文件后，依照安装向导的指引，一步步做完安装项目的选择，便可以成功地将 C++ Builder 安装到计算机里；要执行 C++ Builder，必须选择【开始】 |【程序】 |Borland C++ Builder5|C++ Builder5 命令。 界面打开后如图 31 所示。 图 31 C++Builder 软件界面 下面对各板进行说明 ： 1) 如 图 31 中的最上方 是菜单及工具栏，用来执行相关的功能 ； 2) Form1 为组件面板：设计系统时所需要的可视化对象及功能性组件的集中摆放处。 当设计窗体或是功能时，一定会需要各式各样的由 Borland 或是其他的第三方厂商所制作的对象，这些被用来设计系统的对象称为 VCL 组件。 通过对这些组件的运作，就可以轻松的设计所需要的窗体或功能。 添加多个组建后，组件面板中的组件就会多起来，可以在 组件面板中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择 Properties 命令，在打开的 Palette Properties 对话框中查看 C++ Builder西安工程大学本科毕业设计（论文） 12 中 可以使用的组件。 3) 对象查看器（ Object Inspector）：每个组件被使用到系统设计时，都或多或少需要改变一些特性，这些特性就是组件的属性，通过对属性的不同设置，同一个组件在不同的程序中也可能展现不同的外观。 组件属性通常相当多，一般的常用属性可以由字面上及该组件的功能得到一些大概的了解，所有的属性要了解的话就要由在线说明来查看才比较能够知道。 属性的指定有时只是一个简单的数值指定，有的则可能引出另一个对话框 ，让用户进行更多的详细设置。 除了一般的属性设置之外，还有 Events 选项卡，其中是让用户选择 所需要执行的事件程序，一般的设计上，直接在此事件名称右边双击鼠标即可让 C++ Builder 自动创建 事件程序的框架，若程序类似者还可以共用同一个事件程序，相当方便。 4) 程序设计区：这个部分是真正写入程序代码的地方，不管界面设计的如何，最终总是要在这个地方将系统要执行的步骤写入。 程序代码的编写并不是类似一张流程图般从头写到尾，从第一个开始，直到最后一个结束；而是针对某一个对象的某一个事件发生时，该对象应该要有什么样的响应或行为来写程序代码。 程序代码的编写方式完全采用事件驱动的方式，一旦该事件引发后便执行此段预先写入的程序代码，当此段代码执行完毕后，系统就处于闲置状态。 例如一个按钮被按下了，也许在这个按下的动作的事件里预先编写了一个启动声卡播放一段音乐的程序 ，当这段程序被执行完毕，除了原本就安排的固定动作外（如定时器的固定循环动作），系统便不再执行其他的程序了。 设计的样子如图 32 所示 ]2[。 图 32 程序设计区 西安工程大学本科毕业设计（论文） 13 5) C++ 的环境模式分成 3 种环境模式：设计模式、运行模式及中断模式，如图 33 所示。 设计模式：设计界面，编写程序代码时所处 的环境成为设计模式，这很类似于在 S 开发程序时的集成开发环境，设计这想法均是在此环境中先形成。 运行模式：当程序开发到一个阶段后，就可以进入运行模式测试一下运行的结果，此模式下的结果一般会与编译成为可执行文件后运行的结果一样（部分API 例外）， C++ Builder 运行模式下所执行的程序代码 是先编译成可执行文件而后直接以该可执行文件来运行，因此速度较快。 中断模式：此模式则是当设计者在程序中设下断点，而执行的过程中遇到此行时，程序即在此中止，等待设计者的下一步指令，设计者可以继续执行、单步执行、跨函数执行或进 行断点前的变量运算。 设置断点最方便的方式就是在程序编译环境下，光标移至该行程序，然后，按下 F5 键，即可使光标所听的该行成为一个断点；若该行程序代码原来为终端所在的位置，则此 F5 键的按键动作将使得此断点取消。 图 33 C++ Builder 环境模式 西安工程大学本科毕业设计（论文） 14 温度 模块 设计 目标 在 本多点测温技术 中， 下位机采用 的是 DS18B20 数字温度传感器和 89C51单片机 ，整个系统硬件简单、可靠，系统成本低，易于维护。 而 本文 所要做的 上位机的功能是实现多点温度测量 的温度显示， 既要对温度进行 实时采集，也要将其显示在上位机温度变化曲线上 ，以便于观察温度变化情况。 这一模块是上位机的最终目的。 由于是多点温度采集，在这一模块中，我设置了六个节点，为了方便区分是哪个节点的温度，每个节点的温度都由不同颜色的曲线来绘图。 并在下面标明哪种颜色代表哪个节点的温度。 串口模块设计目标 上位机本身 并 不具备测温的功能，它只是对 采集来的 数据进行处理 、显示，因此就需要从下位机处接收到这些数据， 也就是 说 上位机与下位机之间要进行相互通信， 本次选用的是串口通信， 串口 是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 串 口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议。 串口通信是指外设和计算机之间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。 这种通信方式使用的数据较少，在远距离通信中，可以节约通信成本， 串口按位（ bit）发送和接收字节，尽管比按字节（ byte） 发送 的并行通信慢 ，但是由于串口通信是异步的，端口能够在使用一根线发送数据的同时 使 用另一根线接收数据。 它 很简单，并且能够实现远距离通信。 串口 通讯原理如图 34 所示。 图 34 串行通信原理 本设计 中，需要在 C++Builder 平台上，设计串行通讯，并调试成功，以接收主控机发送的温度、时间、节点信息等数据，从而方便曲线显示的调用。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 15 数据表 设计目标 上位机从外设接收数据，这就需要将这些数据 进行区分，并有序 显示在 数据表里， 同时，上位机可从表中调用数据信息并显示在上位机监控画面中，进行实时监控。 数据到达串口后，将数据 处理成（ A,B） C*格式 ,其中 ABC 均为数据， A 代表温度， B 代表时间，而 C*表示结点。 这样系统就能识别出每组数据中的三个数据都代表什么。 辅助功能设计 上位机的功能主要 有两大模块，但为了上位机整体效果看起来更直观一些，能让使用者用起来方便，并且还可以看到一些其它信息，我在设计时加入了一些辅助功能。 COM 口结点 指示灯的设计：在串行通信调试时用到指示灯，在不同状态时，显示灯会显示出不同的颜色，这样看起来更效果更明显。 各节点指示灯的设计： 打开某个结点时，这个结点上的指示灯颜色就会变绿。 日期显示的设计：在界面上放置日期显示组件，更方便使用者 查看日期，这个组件有个下拉菜单，点开下拉菜单，会显示出日历的格式，也方便查看以前的日期。 波特率的设计：界面上还放职了显示波特率的模块， 方便使用者清楚串口运行时的通信速度。 温度设置： 由于季节不同，高压断路器的最适温度有所不同，而对温度差值也有一定的范围，该设计能够 在系统上 显示出当下的 最适温度 以及 温度差值。 执行 /退出 等功能 键：在系统上放置一个退出按钮，用于整个系统的退出。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 16 第 4 章 系统总体设计 上位机 总体规划 在 C++ 软件环境 中 ， 设计 温度监控系统的 上位机 主界面 ， 上位机所要 实现的主要功能包括： 通过主界面可以选择 用哪个 端口 进行 串口 通讯，导入采集来的温度 数据， 并在二维坐标上 显示设备的温度 \时间曲线等。 设 计思路：考虑到 界面 外观问题， 需要 用到两个 Panel 控件， 一个的 Anchors属性设置成左， 另 一个 的 Anchors 属性 设置成右， 就会 将整个界面分成两个模块，一个是曲线显示模块，另一个是 串口调试模块，这样一来，一旦执行程序，则各个模块 就 会充满整个上位机界面，而不会出现 所有 模块集中到一处的情况。 而为了让上位机界面充满整个计算机界面，则在 Form1 的 FormCreate 中添加如下指令： void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender) { Form1Position=poScreenCenter。 Form1Height=768。 Form1Width=1366。 /*全屏指令 */ } 这样一来 ，上位机界面的分辨率与计算机的就一样了。 （ Height 与 Width 的数值因个人计算机不同而有所不同，只需将其设置成与所用计算机相同的分辨率即可） 软件使用方法 ： 运行软件， 打开该界面后， 选择通讯簿旁边有一个指示灯， 指示灯原本为灰色，点击开始通讯按钮， 若 指示 灯变为绿色，则说明通讯端口打开，计算机串口可以进行正常通讯，接收下位机采集来的温度数据 ， 并且，这些 数据将会显示在数据表里 点击结束通讯时，指示灯又会变为红色。 在温度显示曲线这一模块中，只要点击打开按钮，系统就会开始绘制曲线 ， 将采集来的温度数据显示在温度时间曲线 Curves 上 ， 并且系统会自动统计出这组数据的温度差值。 当要退出系统西安工程大学本科毕业设计（论文） 17 时，只需点击右上角的退出按钮即可。 串口设计 RS232 概述 通信的主要目的是将数据从一端 传 送到另一端，实现数据的交换，从人与人之间的对话，计算机与设备 之 间的数据交换，计算机与计算机 之 间的数据传送，乃至于广播或卫星信号的传送， 全 都属于通信范畴。 一个完整的通信系统 包括发送端、接收端、转换数据的接口 以 及传送数据的实际信道或媒体。 随着个人计算机的迅速发展，个人计算机成为信息传输的良好工具，数台计算机可以连接成一个速度很快的网络系统。 互相交换数据。 传输设备与媒体的快速发展，成本的大幅 度 下降，也使得距离越来越不是问题，因此以计算机为 基础发展出 相当多的通信方法。 常用的串行通信有两种，并且 串行通信端口（ Serial Communication Port）在系统控制的范畴中一直占据着极其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。 现在 ， 串 行端口（ RS232）是计算机上的标准配置，常用于连接调制解调器来传输数据。 当然，它的重要性还不止如此。 以下将对通信端口进行深入的介绍。 RS232 的通信端口是每台计算机上的必要配备，通常含有 COM1 与 COM2两个端口。 一般的计算机将 COM1 以 9 引脚的接头接出，而以 25 引脚的接头将COM2 接出。 新。