基于wince的示波器.doc

宁波理工学院 题 目 智能家居控制系统客户端程序 姓 名 蔡锷 学 号 3070421075 专业班级 07计算机2班 姓 名 沈文杰 学 号 3070421074 专业班级 07计算机2班 任课教师 黄一春 分 院 信息工程与工程分院 完成日期 2010年月日 一 开发背景在工业高度发达的今天，人在工业生产过程中的参与将越来越少，有人工完全参与生产的工作方式已几乎不可见，在大多数情况下，是机器和电脑代替人们进行工作，比如对机器设备电压变化，环境温度，湿度的变化的实时了解和掌控，例如在炼钢企业，就需要对温度有实时的了解和控制，而且人工的去读取和记录数据变化的工作量也太大，而且也不能做到精确和实时。不可能运用到实践中，所以一款能实时监控电压，温度，湿度等环境参数变化情况的软件就显的尤为有用，如果能开发这么一款软件，必将大大提升工作效率，并能得到广泛运用，必将有巨大的商业市场。二 项目的系统分析目的分析此次项目的目标是开发一款用于工业生产的环境参数示波器，此软件要能反映环境参数的变化。包括温度，电压等，并通过波形图的形式展示出来。技术分析此次开发的软件运行的平台是微软的wince平台，属于嵌入式技术范畴，所以我们需要嵌入式的软件开发方面的技术，并熟悉掌握wince平台的特点和结构。在开发语言的选择上，因为是嵌入式平台，所以应该选择一种高效率的开发语言，这里我们选择C+。软件将实现对环境数据的测试和传输，需要运用到串口技术，将电脑通过串口与外设硬件相连，实现数据的传输。所以项目开发需要串口编程技术。由于要采集温度，电压等数据，所以必须有相应的硬件设备，实现对温度和电压等数据的采集和传输。资源分析软件资源当前我们拥有的软件资源主要有EVC开发平台，visual studio 2008R软件开发平台。硬件资源PC机若干，开放的网络资源，温度监测硬件设备，电压监测设备。对于开发此项目上述软件资源和硬件资源已能满足需求。项目风险分析项目将面临如下风险：如果项目开发失败，之前花在此项目上的时间和精力将付之东流，更糟糕的是我们的WINCE期末成绩就没了 ! 我们的开发能力将受到刘老师的质疑。项目前景此项目的发展前景广阔，因为在工业高度发达的今天，人在工业生产过程中的参与将越来越少，有人工完全参与生产的工作方式已几乎不可见，在大多数情况下，是机器和电脑代替人们进行工作，比如对机器设备电压变化，环境温度，湿度的变化的实时了解和掌控，例如在炼钢企业，就需要对温度有实时的了解和控制，而且人工的去读取和记录数据变化的工作量也太大，而且也不能做到精确和实时。不可能运用到实践中，所以一款能实时监控电压，温度，湿度等环境参数变化情况的软件就显的尤为有用，如果能开发这么一款软件，必将大大提升工作效率，并能得到广泛运用，必将有巨大的商业市场。三 相关技术的介绍一 EVC开发环境的运用EVC=Embedded Visual C+,是Windows CE下软件开发工具之一。二Wince平台微软Windows CE 被设计成针对小型设备(它是典型的拥有有限内存的无磁盘系统)的通用操作系统。Windows CE 可以通过设计一层位于内核和硬件之间代码来用设定硬件平台，这即是众所周知的硬盘压缩层(HAL)，(在以前解释时，这被称为 OEMC （原始设备制造)适应层，即 OAL； 内核压缩层，即 KAL。 以免与微软的 Windows NT 操作系统 HAL 混淆)不象其它的微软 Windows 操作系统，Windows CE 并不是代表一个标准的相同的对所有平台适用的软件。为了足够灵活以达到适应广泛产品需求, Windows CE 采用标准模式，这就意味着，它能够由一系列软件模式做出选择，从而使产品定制。另外，一些可利用模式也可作为其组成部分，这意味着这些模式能够通过从一套可利用的组份做出选择，从而成为标准模式，通过选择，能够达到系统要求的最小模式， OEM 能够减少存储脚本和操作系统的运行。三 开发语言c+C+这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C加加”，而西方的程序员通常读做“C plus plus”，“CPP”。 它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C+是一种静态数据类型检查的，支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、制作图标等等泛型程序设计等多种程序设计风格。四 串口传输技术串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0127（7位）。扩展的ASCII码是0255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。四 项目实施步骤需求分析此软件作为一款实时监控反应和监控环境信息的软件，首先必须能反映环境的变化。下面主要分两方面介绍。对温度的反映软件通过硬件对环境温度值进行采集，然后硬件将数据传递给电脑，电脑端软件将温度数据的变化情况转换为波形图的形式在程序窗口的温度窗口中显示出来，通过波形图可以了解当时环境的温度状况。对角度的反映软件通过硬件对角度数据值进行采集，然后硬件将数据传递给电脑，电脑端软件将角度数据的变化情况转换为波形图的形式在程序窗口的角度窗口中显示出来，通过波形图可以了解当时的角度状况。对电压的反映软件通过硬件对机器电压值进行采集，然后硬件将数据传递给电脑，电脑端软件将电压值数据的变化情况转换为波形图的形式在程序窗口的电压窗口中显示出来，通过波形图可以了解当时环境的电压状况。项目开发人员的确定出于各种考虑，此次项目的开发人员为 蔡锷，沈文杰开发环境和开发语言的选择此软件的运行平台是微软的WINCE，出于对开发软件运行环境的考虑和语言的特性权衡，我们选择了C+作为开发语言。软件整体框架的构建建立程序的主窗口程序由一个窗口组成如图：主窗口由三个示波窗口组成，分别为电压窗口，温度窗口，角度窗口。每个窗口下有一个文本控件，分别显示具体的数据值。在程序后台，每个示波窗口对应于程序的一个功能模块，分别负责管理对温度，电压，角度数据的管理。所以程序由三个模