【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖?？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨(dú)提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴(kuò)展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。MATLAB 產(chǎn)品族可以用來(lái)進(jìn)行以下各種工作：(1) 數(shù)值分析；(2)數(shù)值和符號(hào)計(jì)算；(3)工程與科學(xué)繪圖；(4) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真；(5) 數(shù)字圖像處理技術(shù)；(6) 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)；(7) 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真；(8)財(cái)務(wù)與金融工程 。MATLAB包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算，可視化建模仿真，文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包，控制工具包，信號(hào)處理工具包，通信工具包等都屬于此類(lèi)[11]。Microsoft Visual Studio 2010軟件Visual Studio 是微軟公司推出的開(kāi)發(fā)環(huán)境,是目前最流行的 Windows平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境。Visual Studio可以編輯多種編程語(yǔ)言，包括C、C++、F和Visual Basic語(yǔ)言。Visual Studio 產(chǎn)品系列共用一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，此環(huán)境由下面的若干元素組成：菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄以及停靠或自動(dòng)隱藏在左側(cè)、右側(cè)、底部和編輯器空間中的各種工具窗口。可用的工具窗口、菜單和工具欄取決于所處理的項(xiàng)目或文件類(lèi)型。解決方案和項(xiàng)目包含一些項(xiàng)，這些項(xiàng)表示創(chuàng)建應(yīng)用程序所需的引用、數(shù)據(jù)連接、文件夾和文件。 解決方案容器可包含多個(gè)項(xiàng)目，而項(xiàng)目容器通常包含多個(gè)項(xiàng)。Visual Studio 2010中的編輯器和設(shè)計(jì)器的使用選擇取決于所創(chuàng)作的文件或文檔的類(lèi)型。編輯器和設(shè)計(jì)器通常有兩個(gè)視圖：圖形設(shè)計(jì)視圖和代碼隱藏視圖或源視圖。 設(shè)計(jì)視圖允許在用戶界面或網(wǎng)頁(yè)上指定控件和其他項(xiàng)的位置。 可以從工具箱中拖動(dòng)控件，并將其置于設(shè)計(jì)圖面上。Visual Studio 提供了一套可靠的生成和調(diào)試工具。 使用生成配置，可選擇將生成的組件，排除不想生成的組件，確定如何生成選定的項(xiàng)目，以及在什么平臺(tái)上生成這些項(xiàng)目。解決方案和項(xiàng)目都可具有生成配置。生成過(guò)程即是調(diào)試過(guò)程的開(kāi)始。 生成應(yīng)用程序的過(guò)程可幫助您檢測(cè)編譯時(shí)錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤可以包含不正確的語(yǔ)法、拼錯(cuò)的關(guān)鍵字和鍵入不匹配?！拜敵觥贝翱趯@示這些錯(cuò)誤類(lèi)型。在應(yīng)用程序生成后，可以使用調(diào)試器檢測(cè)和更正在運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到的問(wèn)題，如邏輯錯(cuò)誤和語(yǔ)義錯(cuò)誤。 處于中斷模式時(shí)，可以使用 變量窗口和 “內(nèi)存”窗口 等工具來(lái)檢查局部變量和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。 Visual Studio 提供了兩種不同的部署策略：ClickOnce 和 Windows Installer。 通過(guò) ClickOnce 部署，可以將應(yīng)用程序發(fā)布到中心位置，然后用戶再?gòu)脑撐恢冒惭b或運(yùn)行應(yīng)用程序。 通過(guò) Windows Installer 部署，可以將應(yīng)用程序打包到 文件中，并將該文件分發(fā)給用戶； 文件安裝應(yīng)用程序。Windows Installer 部署為部署應(yīng)用程序提供了更高的靈活性。 各種編輯器（如自定義操作編輯器和用戶界面編輯器）都允許自定義 Windows Installer 來(lái)滿足各種部署需求。 Microsoft　Visual Studio 2010軟件中的一部分功能： (1)C ；(2)多顯示器支持；(3)使用Visual Studio 2010的特性支持TDD；(4)支持Office ；(5)Quick Search特性；(6)C++ 0x新特性；(7)IDE增強(qiáng)；(8)使用Visual C++ 2010創(chuàng)建Ribbon界面；(9) F[12]。 軟件設(shè)計(jì)對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，要使軟件設(shè)計(jì)的程序?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能熱風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)管控程序的功能設(shè)計(jì)要求。太陽(yáng)能熱風(fēng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置管控程序設(shè)計(jì)的功能需求為：1）可以對(duì)遠(yuǎn)程IO進(jìn)行必要的功能設(shè)置；2）可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制；3）能夠從一個(gè)或多個(gè)ADAM6017模塊中正確讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻率為所有傳感器1次/秒；4）可以實(shí)時(shí)監(jiān)控到采集的數(shù)據(jù)；5）可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)繪制實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖形；6）可以將數(shù)據(jù)整齊存儲(chǔ)到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中；7）由于系統(tǒng)不可能全天候有專人職守，程序應(yīng)該有日志功能；8）當(dāng)一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程IO無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)該給出提示，并能保證剩余的遠(yuǎn)程IO正常工作，當(dāng)這些故障的遠(yuǎn)程IO被修復(fù)以后，程序應(yīng)該能自動(dòng)建立于他們的關(guān)聯(lián)，重新讀取數(shù)據(jù)；9）當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)應(yīng)該被緩存而不是丟失，并給出提示；當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器被修復(fù)以后，程序應(yīng)當(dāng)可以重新關(guān)聯(lián)服務(wù)器并把暫存的數(shù)據(jù)補(bǔ)充進(jìn)服務(wù)器；10）為以后增加遠(yuǎn)程IO留下足夠的冗余。為了能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)所要求的各個(gè)功能，將軟件編程分為五部分，這五部分分別是ADAM6017聯(lián)絡(luò)模塊、SQL數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)配置保存模塊、實(shí)時(shí)觀測(cè)和用戶界面模塊和MATLAB用戶歷史數(shù)據(jù)提取模塊。通過(guò)這五部分的有機(jī)結(jié)合能夠很好的完成整個(gè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理的基本要求。ADAM6017聯(lián)絡(luò)模塊是系統(tǒng)將傳感器所接收的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)IO模塊ADAM 6017接收到計(jì)算機(jī)的主控程序；SQL數(shù)據(jù)處理模塊將通過(guò)ADAM6017的數(shù)據(jù)判斷分類(lèi)存儲(chǔ)到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成對(duì)數(shù)據(jù)的接收和存儲(chǔ)；系統(tǒng)配置保存模塊通過(guò)為系統(tǒng)設(shè)置必要的個(gè)人登錄信息完成對(duì)控制系統(tǒng)的安全保護(hù)，避免無(wú)關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的干擾；MATLAB用戶數(shù)據(jù)提取模塊通過(guò)編寫(xiě)MATLAB程序來(lái)提取數(shù)據(jù)庫(kù)中所接收的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理供給用戶使用；實(shí)時(shí)觀測(cè)和用戶界面模塊是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的全面展現(xiàn)，用戶能夠從界面看到其他各模塊的連接運(yùn)行情況，并能夠直觀的看到ADAM6017模塊傳回的數(shù)據(jù)。通過(guò)五個(gè)部分的緊密配合，將太陽(yáng)能熱風(fēng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)樣機(jī)項(xiàng)目SolarTower10Wp系統(tǒng)內(nèi)部和外部所涉及到的環(huán)境變量（溫度、壓力、風(fēng)速、光功率等）都在系統(tǒng)管理者面前清晰的展現(xiàn)。本文主要實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)中的兩個(gè)部分，一是MATLAB用戶數(shù)據(jù)提取模塊的設(shè)計(jì)，二是對(duì)實(shí)時(shí)觀測(cè)和用戶界面模塊中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)繪圖部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。MATLAB用戶數(shù)據(jù)提取模塊通過(guò)MATLAB 2011a軟件中的GUIDE命令編寫(xiě)，應(yīng)用MATLAB軟件中的Matlab Database Toolbox 連接并調(diào)用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。繪圖部分首先也是通過(guò)MATLAB 2011a軟件編程，但由于模塊要在管控程序上實(shí)現(xiàn)，所以要對(duì)MATLAB 2011a中編寫(xiě)好的程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換格式轉(zhuǎn)換，打包成DLL文件，使之能夠被Microsoft Visual Studio 2010軟件中的管控程序所調(diào)用。實(shí)時(shí)觀測(cè)和用戶界面中的繪圖部分是對(duì)系統(tǒng)所接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。MATLAB用戶數(shù)據(jù)提取模塊是為了使用戶能夠通過(guò)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，在自己的計(jì)算機(jī)上使用設(shè)計(jì)好的用戶數(shù)據(jù)提取界面來(lái)調(diào)用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的用戶感興趣的歷史數(shù)據(jù)。圖 圖形繪制編程設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)觀測(cè)和用戶界面中的圖形繪制部分是在MATLAB軟件中編寫(xiě)繪圖程序，將系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)通過(guò)繪制成動(dòng)態(tài)圖形的方式在用戶面前展現(xiàn)。這部分的程序是用MATLAB軟件編寫(xiě)，所以程序看起來(lái)非常的簡(jiǎn)單明了。整個(gè)程序分為兩個(gè)小部分，一部分是將32個(gè)數(shù)據(jù)用窗口分割命令（subplot）分為兩個(gè)圖形窗口，并用MATLAB繪圖函數(shù)plot（）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。利用圖形圖例legend（）函數(shù)將32個(gè)數(shù)據(jù)分成兩部分創(chuàng)建圖形圖例,每個(gè)部分各16個(gè)數(shù)據(jù)，程序中分別用A_1～A_8，B_1～B_8和C_1～C_8，D_1～D_8來(lái)代替實(shí)際數(shù)據(jù)；另一部分則是負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示，在原有數(shù)據(jù)在圖形上顯示的基礎(chǔ)上，程序?qū)⑿陆邮盏臄?shù)據(jù)加進(jìn)圖例中的最左端成為圖例中的第一個(gè)數(shù)據(jù)，并把原來(lái)最靠外的數(shù)據(jù)擠掉，程序在編寫(xiě)時(shí)只需要兩句MATLAB編程語(yǔ)言就能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能:[m,~] = size(Inputer)。OutPuter = [NewData。Inputer(1:(m1),:)]。第一句是輸入新數(shù)據(jù)，第二句是在新數(shù)據(jù)加入后輸出圖形，這樣在一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)輸入中就在顯示的圖形中形成了一種動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)輸出。（源代碼見(jiàn)附錄1）MATLAB軟件中編寫(xiě)的程序最終需要被Microsoft Visual Studio2010軟件進(jìn)行調(diào)用，使系統(tǒng)整體編程能夠最終在一個(gè)軟件上得以實(shí)現(xiàn)，避免操作的繁瑣性。，不能被其他軟件所直接調(diào)用， Visual Studio2010軟件所調(diào)用。這樣就可以只通過(guò)操作Microsoft Visual Studio2010軟件中的管控程序來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的軟件編程部分。在計(jì)算機(jī)中裝好兩個(gè)軟件的基礎(chǔ)上，在MATLAB軟件中安裝文件轉(zhuǎn)換編譯器，進(jìn)而將MATLAB軟件下的圖形繪制m文件打包成可在Microsoft Visual Studio 2010軟件中可調(diào)用的DLL文件。轉(zhuǎn)換時(shí)首先要在MATLAB軟件中安裝Microsoft Visual Studio 2010軟件編譯器，然后再對(duì)編譯器進(jìn)行時(shí)設(shè)置后才能進(jìn)行文件打包轉(zhuǎn)換。在MATLAB軟件命令窗口中輸入mex –setup,按著命令窗口提示選擇安裝編譯器。在輸入mex –setup后第一個(gè)彈出的選擇時(shí)，輸入“y”，接著會(huì)出現(xiàn)選擇編譯器的語(yǔ)句，因?yàn)橐v文件轉(zhuǎn)換到Microsoft Visual Studio2010中使用，所以在這里選擇“2”，即“Microsoft Visual C++ 2010 in C:\Program Files\Microsoft Visual Studio ”這個(gè)編譯器，在接下來(lái)彈出的確定所選擇編譯器選項(xiàng)選擇“y”確定。這樣MATLAB軟件中就安裝了Microsoft Visual Studio 2010編譯器?；具^(guò)程如下： mex setup Wele to mex setup. This utility will help you set up a default piler. For a list of supported pilers, see Please choose your piler for building MEXfiles: Would you like mex to locate installed pilers [y]/n? y Select a piler: [1] Lccwin32 C in D:\matlab\sys\lcc [2] Microsoft Visual C++ 2010 in C:\Program Files\Microsoft Visual Studio [0] None Compiler: 2 Please verify your choices: Compiler: Microsoft Visual C++ 2010 Location: C:\Program Files\Microsoft Visual Studio Are these correct [y]/n? y *************************************************************************** Warning: MEXfiles generated using Microsoft Visual C++ 2010 require that Microsoft Visual Studio 2010 runtime libraries be available on the puter they are run on. If you plan to redistribute your MEXfiles to other MATLAB users, be sure that they have the runtime libraries. *************************************************************************** Trying to update options file: C:\Users\twq\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2011a\ From template: D:\matlab\bin\win32\mexopts\ Done . . . ************************************************************************** Warning: The MATLAB C and Fortran API has changed to support MATLAB variables with more than 2^321 elements. In the near future you will be required to update your code to utilize the new API. You can find more information about this at: