【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6) C++Builder 具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)編程能。C++Builder 具有眾多的 Inter 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)控件，如 WebBroker，CppWebBroswer，WinSocks 等，它們基本含蓋了 Inter 應(yīng)用的全部功能，利用它們程序員可以方便地建立自己地 Inter 應(yīng)用程序。 執(zhí)行 C++ Builder 光盤(pán)上的安裝文件后，依照安裝向?qū)У闹敢?，一步步做完安裝項(xiàng)目的選擇，便可以成功地將 C++ Builder 安裝到計(jì)算機(jī)里；要執(zhí)行 C++ Builder，必須選擇【開(kāi)始】| 【程序】|Borland C++ Builder5|C++ Builder5 命令。界面打開(kāi)后如圖 31 所示。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 31 C++Builder 軟件界面下面對(duì)各板進(jìn)行說(shuō)明：1) 如圖 31 中的最上方是菜單及工具欄，用來(lái)執(zhí)行相關(guān)的功能；2) Form1 為組件面板：設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)所需要的可視化對(duì)象及功能性組件的集中擺放處。當(dāng)設(shè)計(jì)窗體或是功能時(shí)，一定會(huì)需要各式各樣的由 Borland 或是其他的第三方廠商所制作的對(duì)象，這些被用來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的對(duì)象稱為 VCL 組件。通過(guò)對(duì)這些組件的運(yùn)作，就可以輕松的設(shè)計(jì)所需要的窗體或功能。添加多個(gè)組建后，組件面板中的組件就會(huì)多起來(lái)，可以在組件面板中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇 Properties 命令，在打開(kāi)的 Palette Properties 對(duì)話框中查看C++ Builder 中可以使用的組件。3) 對(duì)象查看器（Object Inspector）：每個(gè)組件被使用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，都或多或少需要改變一些特性，這些特性就是組件的屬性，通過(guò)對(duì)屬性的不同設(shè)置，同一個(gè)組件在不同的程序中也可能展現(xiàn)不同的外觀。組件屬性通常相當(dāng)多，一般的常用屬性可以由字面上及該組件的功能得到一些大概的了解，所有的屬性要了解的話就要由在線說(shuō)明來(lái)查看才比較能夠知道。屬性的指定有時(shí)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值指定，有的則可能引出另一個(gè)對(duì)話框，讓用戶進(jìn)行更多的詳細(xì)設(shè)置。除了一般的屬性設(shè)置之外，還有 Events 選項(xiàng)卡，其中是讓用戶選擇所需要執(zhí)行的事件程序，一般的設(shè)計(jì)上，直接在此事件名稱右邊雙擊鼠標(biāo)即可讓 C++ Builder 自動(dòng)創(chuàng)建事件程序的框架，若程序類似者還可以共用同一個(gè)事件程序，相當(dāng)方便。4) 程序設(shè)計(jì)區(qū)：這個(gè)部分是真正寫(xiě)入程序代碼的地方，不管界面設(shè)計(jì)的如何，最終總是要在這個(gè)地方將系統(tǒng)要執(zhí)行的步驟寫(xiě)入。程序代碼的編寫(xiě)并不是類似一張流程圖般從頭寫(xiě)到尾，從第一個(gè)開(kāi)始，直到最后一個(gè)結(jié)束；而是針對(duì)某一個(gè)對(duì)象的某一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，該對(duì)象應(yīng)該要有什么樣的響應(yīng)或行為來(lái)寫(xiě)程序代碼。程序代碼的編寫(xiě)方式完全采用事件驅(qū)動(dòng)的方式，一旦該事件引發(fā)后便執(zhí)行此段預(yù)先寫(xiě)入的程序代碼，當(dāng)此段代碼執(zhí)行完畢后，系統(tǒng)就處于閑置狀態(tài)。例如一個(gè)按鈕被按下了，也許在這個(gè)按下的動(dòng)作的事件里預(yù)先編寫(xiě)了一個(gè)啟動(dòng)聲卡播放一段音樂(lè)的程序，當(dāng)這段程序被執(zhí)行完畢，除了原本就安排的固定動(dòng)作外（如定時(shí)器的固定循環(huán)動(dòng)作） ，系統(tǒng)便不再執(zhí)行其他的程序了。設(shè)計(jì)的樣子西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13如圖 32 所示 。]2[圖 32 程序設(shè)計(jì)區(qū)5) C++ 的環(huán)境模式分成 3 種環(huán)境模式：設(shè)計(jì)模式、運(yùn)行模式及中斷模式，如圖 33 所示。 設(shè)計(jì)模式：設(shè)計(jì)界面，編寫(xiě)程序代碼時(shí)所處的環(huán)境成為設(shè)計(jì)模式，這很類似于在 S 開(kāi)發(fā)程序時(shí)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)這想法均是在此環(huán)境中先形成。運(yùn)行模式：當(dāng)程序開(kāi)發(fā)到一個(gè)階段后，就可以進(jìn)入運(yùn)行模式測(cè)試一下運(yùn)行的結(jié)果，此模式下的結(jié)果一般會(huì)與編譯成為可執(zhí)行文件后運(yùn)行的結(jié)果一樣（部分 API 例外） ，C++ Builder 運(yùn)行模式下所執(zhí)行的程序代碼是先編譯成可執(zhí)行文件而后直接以該可執(zhí)行文件來(lái)運(yùn)行，因此速度較快。中斷模式：此模式則是當(dāng)設(shè)計(jì)者在程序中設(shè)下斷點(diǎn)，而執(zhí)行的過(guò)程中遇到此行時(shí)，程序即在此中止，等待設(shè)計(jì)者的下一步指令，設(shè)計(jì)者可以繼續(xù)執(zhí)行、單步執(zhí)行、跨函數(shù)執(zhí)行或進(jìn)行斷點(diǎn)前的變量運(yùn)算。設(shè)置斷點(diǎn)最方便的方式就是在程序編譯環(huán)境下，光標(biāo)移至該行程序，然后，按下 F5 鍵，即可使光標(biāo)所聽(tīng)的該行成為一個(gè)斷點(diǎn)；若該行程序代碼原來(lái)為終端所在的位置，則此 F5 鍵的按鍵動(dòng)作將使得此斷點(diǎn)取消。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 33 C++ Builder 環(huán)境模式 溫度模塊設(shè)計(jì)目標(biāo)在本多點(diǎn)測(cè)溫技術(shù)中，下位機(jī)采用的是 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器和 89C51單片機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單、可靠，系統(tǒng)成本低，易于維護(hù)。而本文所要做的上位機(jī)的功能是實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測(cè)量的溫度顯示，既要對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，也要將其顯示在上位機(jī)溫度變化曲線上，以便于觀察溫度變化情況。這一模塊是上位機(jī)的最終目的。由于是多點(diǎn)溫度采集，在這一模塊中，我設(shè)置了六個(gè)節(jié)點(diǎn)，為了方便區(qū)分是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度都由不同顏色的曲線來(lái)繪圖。并在下面標(biāo)明哪種顏色代表哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度。 串口模塊設(shè)計(jì)目標(biāo)上位機(jī)本身并不具備測(cè)溫的功能，它只是對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示，因此就需要從下位機(jī)處接收到這些數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)上位機(jī)與下位機(jī)之間要進(jìn)行相互通信，本次選用的是串口通信，串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用的設(shè)備通信西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15協(xié)議。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議。串口通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)之間，通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線、控制線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)較少，在遠(yuǎn)距離通信中，可以節(jié)約通信成本，串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)，盡管比按字節(jié)（byte）發(fā)送的并行通信慢，但是由于串口通信是異步的，端口能夠在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)使用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。串口通訊原理如圖 34 所示。 圖 34 串行通信原理本設(shè)計(jì)中，需要在 C++Builder 平臺(tái)上，設(shè)計(jì)串行通訊，并調(diào)試成功，以接收主控機(jī)發(fā)送的溫度、時(shí)間、節(jié)點(diǎn)信息等數(shù)據(jù)，從而方便曲線顯示的調(diào)用。 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)目標(biāo)上位機(jī)從外設(shè)接收數(shù)據(jù)，這就需要將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分，并有序顯示在數(shù)據(jù)表里，同時(shí)，上位機(jī)可從表中調(diào)用數(shù)據(jù)信息并顯示在上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面中，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。數(shù)據(jù)到達(dá)串口后，將數(shù)據(jù)處理成（A,B）C*格式,其中 ABC 均為數(shù)據(jù)，A 代表溫度，B 代表時(shí)間，而 C*表示結(jié)點(diǎn)。這樣系統(tǒng)就能識(shí)別出每組數(shù)據(jù)中的三個(gè)數(shù)據(jù)都代表什么。 輔助功能設(shè)計(jì)上位機(jī)的功能主要有兩大模塊，但為了上位機(jī)整體效果看起來(lái)更直觀一些，能讓使用者用起來(lái)方便，并且還可以看到一些其它信息，我在設(shè)計(jì)時(shí)加入了一些輔助功能。西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16COM 口結(jié)點(diǎn)指示燈的設(shè)計(jì)：在串行通信調(diào)試時(shí)用到指示燈，在不同狀態(tài)時(shí)，顯示燈會(huì)顯示出不同的顏色，這樣看起來(lái)更效果更明顯。各節(jié)點(diǎn)指示燈的設(shè)計(jì)：打開(kāi)某個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)上的指示燈顏色就會(huì)變綠。日期顯示的設(shè)計(jì)：在界面上放置日期顯示組件，更方便使用者查看日期，這個(gè)組件有個(gè)下拉菜單，點(diǎn)開(kāi)下拉菜單，會(huì)顯示出日歷的格式，也方便查看以前的日期。波特率的設(shè)計(jì)：界面上還放職了顯示波特率的模塊，方便使用者清楚串口運(yùn)行時(shí)的通信速度。溫度設(shè)置：由于季節(jié)不同，高壓斷路器的最適溫度有所不同，而對(duì)溫度差值也有一定的范圍，該設(shè)計(jì)能夠在系統(tǒng)上顯示出當(dāng)下的最適溫度以及溫度差值。執(zhí)行/退出等功能鍵：在系統(tǒng)上放置一個(gè)退出按鈕，用于整個(gè)系統(tǒng)的退出。第 4 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 上位機(jī)總體規(guī)劃在 C++ 軟件環(huán)境中，設(shè)計(jì)溫度監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)主界面，上位機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：通過(guò)主界面可以選擇用哪個(gè)端口進(jìn)行串口通訊，導(dǎo)入采集來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，并在二維坐標(biāo)上顯示設(shè)備的溫度\時(shí)間曲線等。設(shè)計(jì)思路：考慮到界面外觀問(wèn)題，需要用到兩個(gè) Panel 控件，一個(gè)的Anchors 屬性設(shè)置成左，另一個(gè)的 Anchors 屬性設(shè)置成右，就會(huì)將整個(gè)界面分成兩個(gè)模塊，一個(gè)是曲線顯示模塊，另一個(gè)是串口調(diào)試模塊，這樣一來(lái)，一旦執(zhí)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17行程序，則各個(gè)模塊就會(huì)充滿整個(gè)上位機(jī)界面，而不會(huì)出現(xiàn)所有模塊集中到一處的情況。而為了讓上位機(jī)界面充滿整個(gè)計(jì)算機(jī)界面，則在 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*/}這樣一來(lái)，上位機(jī)界面的分辨率與計(jì)算機(jī)的就一樣了。 （Height 與 Width 的數(shù)值因個(gè)人計(jì)算機(jī)不同而有所不同，只需將其設(shè)置成與所用計(jì)算機(jī)相同的分辨率即可）軟件使用方法：運(yùn)行軟件，打開(kāi)該界面后，選擇通訊簿旁邊有一個(gè)指示燈，指示燈原本為灰色，點(diǎn)擊開(kāi)始通訊按鈕，若指示燈變?yōu)榫G色，則說(shuō)明通訊端口打開(kāi)，計(jì)算機(jī)串口可以進(jìn)行正常通訊，接收下位機(jī)采集來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，并且，這些數(shù)據(jù)將會(huì)顯示在數(shù)據(jù)表里點(diǎn)擊結(jié)束通訊時(shí)，指示燈又會(huì)變?yōu)榧t色。在溫度顯示曲線這一模塊中，只要點(diǎn)擊打開(kāi)按鈕，系統(tǒng)就會(huì)開(kāi)始繪制曲線，將采集來(lái)的溫度數(shù)據(jù)顯示在溫度時(shí)間曲線 Curves 上，并且系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出這組數(shù)據(jù)的溫度差值。當(dāng)要退出系統(tǒng)時(shí)，只需點(diǎn)擊右上角的退出按鈕即可。 串口設(shè)計(jì) RS232 概述通信的主要目的是將數(shù)據(jù)從一端傳送到另一端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，從人與人之間的對(duì)話，計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送，乃至于廣播或衛(wèi)星信號(hào)的傳送，全都屬于通信范疇。一個(gè)完整的通信系統(tǒng)包括發(fā)送端、接收端、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的接口以及傳送數(shù)據(jù)的實(shí)際信道或媒體。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)成為信息傳輸?shù)牧己霉ぞ?，?shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)可以連接成一個(gè)速度很快的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?；ハ嘟粨Q數(shù)據(jù)。傳輸設(shè)備與媒體的快速發(fā)展，成本的大幅度下降，也使得距離越來(lái)越不是問(wèn)題，因此以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18展出相當(dāng)多的通信方法。常用的串行通信有兩種，并且串行通信端口（Serial Communication Port）在系統(tǒng)控制的范疇中一直占據(jù)著極其重要的地位，它不僅沒(méi)有因?yàn)闀r(shí)代的進(jìn)步而遭淘汰，反而在規(guī)格上越來(lái)越完善，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)在，串行端口（RS232）是計(jì)算機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)配置，常用于連接調(diào)制解調(diào)器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)然，它的重要性還不止如此。以下將對(duì)通信端口進(jìn)行深入的介紹。RS232 的通信端口是每臺(tái)計(jì)算機(jī)上的必要配備，通常含有 COM1 與 COM2兩個(gè)端口。一般的計(jì)算機(jī)將 COM1 以 9 引腳的接頭接出，而以 25 引腳的接頭將 COM2 接出。新一代計(jì)算機(jī)均以 9 引腳的接頭接出所有的 RS232 通信端口。在計(jì)算機(jī)上的 RS232 均是公頭，這點(diǎn)是不會(huì)改變的。通常與計(jì)算機(jī)連接的設(shè)備，最簡(jiǎn)單的通信接口就是 RS232，不僅實(shí)際操作簡(jiǎn)單，而且價(jià)格上也便宜很多。另外，在工業(yè)應(yīng)用的場(chǎng)合中，工業(yè)計(jì)算機(jī)的使用比一般計(jì)算機(jī)普遍。圖 41 是RS232 標(biāo)準(zhǔn)接頭 。]8[ 圖 41 RS232 標(biāo)準(zhǔn)接頭RS232 各針腳標(biāo)號(hào)如圖 42 所示。 圖 42 RS232 串口針腳標(biāo)號(hào) RS232 各針腳功能如下表 41 所示。 表 41 RS232 各針腳功能西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19針腳 信號(hào) 定義 作用 1 DCD 載波檢測(cè) Received Line Signal Detector(Data Carrier Detect)2 RXD 接收數(shù)據(jù) Received Data3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù) Transmit Data4 DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 Data Terminal Ready5 SGND 信號(hào)地 Signal Ground6 DSR 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 Data Set Ready7 RTS 請(qǐng)求發(fā)送 Request To Send8 CTS 清除發(fā)送 Clear To Send 9 RI 振鈴提示 Ring Indicator