【正文】 統(tǒng)的主要部分，上位機(jī)是程序控制的顯示部分，相當(dāng)于煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)主要控制中心，是倉庫管理人員的監(jiān)控平臺，他的存在，使得倉庫的控制更加人性化，通過電腦顯示，即可實(shí)現(xiàn)對倉庫內(nèi)部煤氣濃度的監(jiān)視，以及環(huán)境情況的實(shí)時(shí)報(bào)告，煤氣罐倉庫上位機(jī)在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中的作用舉足輕重。對于上位機(jī)的建立，首先我們需要建立一個(gè)MFC應(yīng)用程序，其步驟如下圖所示：圖411 MFC應(yīng)用程序?qū)τ贛FC應(yīng)用程序的建立，首先選擇VC++，軟件打開之后，選擇文件菜單，在文件菜單中，我們新建立一個(gè)MFC AppWizard 應(yīng)用程序，應(yīng)用程序的名稱是煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，把應(yīng)用程序保存在C盤的上位機(jī)文件夾下。我們選擇的是一個(gè)基于MFC的基本對話框，在VC++。如圖412所示： 選擇基本對話框之后，應(yīng)用程序在內(nèi)部會以對話框?yàn)楣羌?，建立可視化?yīng)用程序。選擇應(yīng)用程序之后，需要MFC的風(fēng)格，一般情況下選擇標(biāo)準(zhǔn)MFC風(fēng)格，同時(shí)可以設(shè)置MFC文件備注,在應(yīng)用程序中，我們會引入MFC的庫函數(shù)，利用MFC的庫函數(shù)，我們可以代替Windows的API函數(shù)，避免了繁瑣的操作，在應(yīng)用時(shí)，我們可以用類進(jìn)行操作，利用MFC提供的類向?qū)?，查閱函?shù)方法。MFC的庫有兩種應(yīng)用方法，一種是作為共享的DLL，共享的DLL，在應(yīng)用程序中使用時(shí)需要用戶的系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的軟件，例如，我們使用圖412 應(yīng)用程序類型的VC++，當(dāng)利用共享的DLL時(shí)，我們所編譯的軟件在自己主機(jī)使用時(shí)，可以順利應(yīng)用，但是當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)送到其他電腦安裝時(shí)，我們使用的是靜態(tài)DLL，靜態(tài)DLL便于應(yīng)用程序的發(fā)布，使用時(shí)無需安裝多余應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件在發(fā)布時(shí)，應(yīng)用系統(tǒng)會把所需DLL庫，打包放進(jìn)應(yīng)用程序中，但是其安裝包相應(yīng)的會變大，但方便用戶使用，從應(yīng)用程序的完整性考慮，靜態(tài)DLL是最合適的。 在應(yīng)用程序創(chuàng)建完成之后，進(jìn)入到編程界面，對于MFC，對話框是里面的一種資源，我們可以對其資源進(jìn)行操作，對話框模板，是應(yīng)用程序的主界面，在主界面中，需要放置七個(gè)靜態(tài)文本，六個(gè)編輯框，兩個(gè)按鈕，兩個(gè)組框。頁面劃分首先是監(jiān)控界面標(biāo)題：煤氣罐環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。下面是兩個(gè)組框，組框用來劃分頁面區(qū)間，將頁面分為兩部分，第一部分:服務(wù)器信息，包括IP地址，端口號，監(jiān)聽按鈕。第二部分是監(jiān)控信息，監(jiān)控信息包括:氣體濃度，報(bào)警上限，溫度，濕度。其界面如圖413：界面布局結(jié)束，需要添加應(yīng)用消息，在對話框初始化時(shí)，需要獲得本地的IP地址，利用Windows API函數(shù) 圖413 界面布局 if(gethostname(name, sizeof(name)) == 0) //獲得用戶名{ if((hostinfo = gethostbyname(name)) != NULL) { m_ip = inet_ntoa(*(struct in_addr *)*hostinfoh_addr_list)。 獲得IP地址 } } 將獲得的IP地址存儲在m_ip里面，在對話框初始化函數(shù)OnInitDialog()函數(shù)里面，將IP地址初始化到IP地址里面。定義端口地址變量m_port,在OnInitDialog()函數(shù)里面對其進(jìn)行初始化，將其端口值設(shè)定為8080。對于監(jiān)控按鈕，要將IP地址，端口號，綁定到本機(jī),根據(jù)本機(jī)的IP地址，端口號，建立煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，綁定成功之后，會有MessageBox提示。綁定成功之后，上位機(jī)可以接受下位機(jī)的連接，當(dāng)有下位機(jī)連接時(shí)，上位機(jī)會創(chuàng)建一個(gè)套接字，用于和下位機(jī)進(jìn)行通信，這個(gè)套接字就是上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行通信的通道。上位機(jī)的標(biāo)題，煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，其字體需要進(jìn)行顏色改變，利用MFC的CFont類，創(chuàng)建一個(gè)字體變量，替換原有字體，將字體進(jìn)行放大加粗，對于字體顏色的需要添加OnCtlColor函數(shù)，在OnCtlColor函數(shù)內(nèi)部，對字體控件的ID進(jìn)行選擇，添加消息響應(yīng)函數(shù)如下：圖414 消息響應(yīng)在消息響應(yīng)內(nèi)部利用Windows API函數(shù)獲取控件，如下： if( pWndGetDlgCtrlID() == IDC_STATIC1 ) // 對控件進(jìn)行設(shè)置{ pDCSetTextColor( RGB(255,0,0) )。 // 設(shè)置為紅色}控件顏色設(shè)置完成之后，給程序界面添加一個(gè)背景，對于背景的設(shè)置，需要添加位圖資源，在位圖資源庫中，加入一張位圖圖片，位圖圖片可以利用格式化工廠進(jìn)行轉(zhuǎn)化，位圖資源加入后，添加位圖成員變量，利用位圖成員變量的LoadBitmap,將位圖資源賦予位圖變量，利用顯示函數(shù)，就可將位圖資源顯示出來。下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，需要傳輸?shù)教捉幼?，對于套接字傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，需要利用字符串進(jìn)行接收，接收的套接字，需要利用UpdateData（False）；將其更新到顯示界面上。報(bào)警上限設(shè)定后，當(dāng)煤氣濃度傳輸過來之后，需要和報(bào)警上限進(jìn)行比較，當(dāng)煤氣濃度大于報(bào)警上限之后，利用電腦的蜂鳴器報(bào)警。煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)界面上面添加有日歷窗口，日歷控件的利用，使得程序功能更加豐富。 在程序建立時(shí)，應(yīng)該引用程序內(nèi)部的CSocket類，建立套接字變量，套接字是建立服務(wù)器的關(guān)鍵，利用套接字類，需要在建立MFC時(shí)，引用CSocket，避免在內(nèi)部加入套接字代碼，程序在開發(fā)時(shí)更簡便，在內(nèi)部使用時(shí)，需要設(shè)置MFC作為靜態(tài)鏈接庫，其設(shè)置如下圖：圖415 靜態(tài)庫設(shè)置界面設(shè)置完成之后，在底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)的作用下，上位機(jī)和下位機(jī)，即可建立連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。 上位機(jī)的總體功能如下：顯示下位機(jī)的氣體濃度，顯示下位機(jī)傳輸?shù)沫h(huán)境溫濕度，想下位機(jī)發(fā)送控制命令。 此時(shí)上位機(jī)相當(dāng)于主機(jī)，下位機(jī)相當(dāng)于從機(jī)，主機(jī)和從機(jī)之間通過局域網(wǎng)進(jìn)行連接，上位機(jī)在PC端，利用編程軟件進(jìn)行開發(fā)，在PC端綁定系統(tǒng)的IP地址，作為服務(wù)器，下位機(jī)通過ESP8266WIFI模塊進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，下位機(jī)和上位機(jī)采用TCP作為通信協(xié)議，系統(tǒng)在連接時(shí)，需要進(jìn)行三次握手，只有握手成功，上位機(jī)和下位機(jī)之間才能進(jìn)行通信，當(dāng)下位機(jī)和上位機(jī)連接成功時(shí)，上位機(jī)會提示有下位機(jī)接入。握手失敗時(shí)，上位機(jī)無法接收到下位機(jī)傳輸?shù)男畔ⅰ? 煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)使用C++語言建立，在VC++。首先在進(jìn)行上位機(jī)開發(fā)時(shí)，需要在VC++，MFC是微軟的一個(gè)集成開發(fā)庫，里面封裝了Windows里面的API函數(shù)，MFC把Windows里面的API函數(shù)以類的形式進(jìn)行封裝，使程序員在Windows上利用VC++。煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)，在開發(fā)時(shí)使用的MFC應(yīng)用程序是基于對話框，需要在對話空中拖動(dòng)靜態(tài)文本，編輯框等，來顯示下位機(jī)采集的信息，以及綁定所需的IP地址，端口號，上位機(jī)界面如圖416所示： 圖416 上位機(jī)界面 上位機(jī)的建立需要利用MFC中的Csocket類，Csocket類是MFC中開發(fā)服務(wù)器和客戶端的類。它繼承于CAsyncSocket類，利用Csocket來建立服務(wù)器的基本步驟如下： 建立一個(gè)Csocket類對象，例如： CSocket m_socket； 對建立的Csocket類對象進(jìn)行初始化，例如：() 綁定IP地址、端口號例如：(“”,8080),其端口號為8080監(jiān)聽客戶機(jī)的連接，例如：m_clicent=()。接聽成功之后會返回一個(gè)新的Csocket類的成員，以后通訊就利用監(jiān)聽得到的Csocket成員變量。接受客戶端發(fā)來的信息，例如：(),獲得下位機(jī)傳來的數(shù)據(jù)。 發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端，例如：() 關(guān)閉客戶端， 例如：() 通過上述步驟即可建立下位機(jī)和上位機(jī)的通訊，將得到的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過內(nèi)部的處理在交給相應(yīng)的編輯框進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)的處理是上位機(jī)重要的一部分，對于數(shù)據(jù)的顯示，一般利用字符串進(jìn)行顯示，這樣操作簡便直接。第五章結(jié)論與展望本文主要是對煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提出了煤氣罐倉庫在存儲煤氣罐是可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況，針對煤氣罐倉庫在存儲時(shí)的問題，提出了實(shí)施可行的解決方案，其中包括國內(nèi)外對煤氣罐存儲的研究，以及對煤氣罐存儲進(jìn)行監(jiān)控的實(shí)際意義，通過理論研究，加上對煤氣罐存儲現(xiàn)狀的了解，進(jìn)行了硬件電路的設(shè)計(jì)，以及軟件設(shè)計(jì)。經(jīng)過軟硬件結(jié)合，開發(fā)出一套可行的控制方案，及采用主從結(jié)構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)。開發(fā)出一套及安全又操作簡便的系統(tǒng)。本文所做的工作如下：（1） 本文通過對現(xiàn)有煤氣罐存儲現(xiàn)狀的研究，以及對現(xiàn)存煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)的分析，綜合了目前各種煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了基于主從結(jié)構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)，下位機(jī)安放在煤氣罐倉庫，上位機(jī)安放在監(jiān)控室，兩者之間有局域網(wǎng)進(jìn)行通信，避免了導(dǎo)線的連接，使得信號的采集和監(jiān)控分處在兩個(gè)位置，更符合現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求。（2） 確定了煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，以實(shí)際問題為導(dǎo)向，對于煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)要采集的信息，對已有的信息采集模塊進(jìn)行篩選，最終確定了STM32F103ZET6作為中控芯片的下位機(jī)，MQ_2作為氣體濃度采集模塊，DHT11作為溫濕度采集模塊，對于MQ_2傳出的模擬量，利用AD轉(zhuǎn)換芯片將所得模擬值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。在根據(jù)主控芯片的計(jì)算，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分，根據(jù)煤氣濃度，進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)換。（3） 軟件部分利用Keil軟件，進(jìn)行STM32程序的開發(fā)，在內(nèi)部使用到了許多庫函數(shù)，每個(gè)部分都以模塊化進(jìn)行編程，各個(gè)部分相互獨(dú)立，便于程序的調(diào)用，對于每個(gè)元器件，都有一個(gè)獨(dú)立的部分，軟件部分包括：MQ_2的初始化，MQ_2的數(shù)據(jù)調(diào)用，DHT11的初始化，DHT11的數(shù)據(jù)讀取，按鍵的使用和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，顯示屏控制，以及WIFI數(shù)據(jù)的收發(fā)。上位機(jī)利用C++語言進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，具體實(shí)現(xiàn)在軟件部分。 設(shè)計(jì)基本滿足環(huán)境監(jiān)測要求。對煤氣罐倉庫內(nèi)的環(huán)境中的氣體濃度和濕度進(jìn)行檢測，來判斷倉庫環(huán)境是否安全。在一定程度上減少了煤氣罐倉庫的危險(xiǎn)性，保障了倉庫工作人員的安全?？傮w來說，本次設(shè)計(jì)對于檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還是比較完善的。對于大多數(shù)的倉庫還是可以適用的。隨著人們對于環(huán)境安全的重視性不斷提高，不管是儲存環(huán)境，生活環(huán)境還是工作環(huán)境，都強(qiáng)烈的要求環(huán)境的安全性。在壞境檢測這個(gè)方面，將會有越來越大的需求。而且隨著智能化的時(shí)代進(jìn)步，檢測的環(huán)境手段也會更加趨于人性化、智能化。其安全性也會越來越高。環(huán)境安全監(jiān)測的設(shè)計(jì)前景也很好，發(fā)展趨勢向著智能化、安全化發(fā)展也是勢不可擋的。但是由于設(shè)計(jì)時(shí)間的的限制以及知識儲備的不足。本次的設(shè)計(jì)也只是處于一個(gè)低端水平。不管是在硬件還是軟件，甚至在智能化方面都存在很多的不足之處。這些不足之處在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使設(shè)計(jì)仍然有很大設(shè)計(jì)發(fā)展空間。以下就是設(shè)計(jì)中存在問題的幾個(gè)方面：（1） 傳感器的靈敏程度傳感器是任何一項(xiàng)智能化設(shè)計(jì)中必不可少的一部分，傳感器所傳感的信息是整個(gè)系統(tǒng)的控制根據(jù)。對于系統(tǒng)而言，傳感器就像它的眼睛。接收著外界的各種信息。是系統(tǒng)非常重要的一部分。對于傳感器的研究，一直都在不斷地進(jìn)步和發(fā)展中。本次設(shè)計(jì)中所使用的溫濕度傳感器，在感應(yīng)溫度的時(shí)候，靈敏度并不是很高。在測試中，當(dāng)溫度升高時(shí)，溫度顯示并沒有第一時(shí)間改變顯示，而是處于一個(gè)延時(shí)的狀態(tài)，而后再進(jìn)行緩慢的溫度變化，顯示溫度與實(shí)際溫度還是有一定的差別。在溫度有小范圍的升高，溫度傳感則不做反應(yīng)。所以在溫度傳感上，還是有潛在的危險(xiǎn)，有很大的提升空間。對于提高傳感器的靈敏度，一直是傳感器研究者的追求。如果能在未來的研究中，進(jìn)一步的對這個(gè)方面進(jìn)行推進(jìn)，將會更好的服務(wù)于社會和人類。（2） 上位機(jī)人性化設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)放在了下位機(jī)上。對于上位機(jī)的設(shè)計(jì)，有些過于簡潔和生硬。設(shè)計(jì)中，上位機(jī)的功能就是對于溫度、濕度、煙霧濃度的顯示。忽略了很對情況。比如對于排風(fēng)扇的控制，只有單片機(jī)內(nèi)部自主控制。沒有準(zhǔn)備備用控制，對環(huán)境的狀況只能維持在一個(gè)水平上。無法進(jìn)行人為調(diào)整控制。如果檢測出現(xiàn)問題，很難獲得及時(shí)的解決。所以在上位機(jī)的設(shè)計(jì)上缺少對于排氣扇的自主控制。在這一點(diǎn)上，如果能彌補(bǔ)上這一缺陷，我覺得會給本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品有很大的加分。致謝如果說人生是一首曲子，那么大學(xué)四年就是其中很重要而又很有意義的樂章。在這章節(jié)里，曲子抑揚(yáng)頓挫。時(shí)而活潑歡愉，時(shí)而憂郁低沉。四年的時(shí)光總是那么漫長而又短暫。漫長的是因?yàn)樵诿恳惶斓拿恳豢潭汲錆M了新鮮和成長，短暫的是因?yàn)?，美好的時(shí)光總像煙火，稍縱即逝。首先，非常感謝我的代課老師，如果沒有他們嚴(yán)厲的教學(xué)態(tài)度，恐怕我早就在寢室這座墳?zāi)估锫裨崃诉@四年的青春。老師的傾囊相授是值得感激的，沒有人有義務(wù)的對你好。所以很感激我的代課老師，總在我懈怠的時(shí)候提醒我，在我迷茫不知方向的時(shí)候給我指引。讓我在學(xué)海之中不至于迷失。在本次設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師，給了我很大的幫助。不僅在技術(shù)上支持我，而且在精神上也給了我很大的鼓勵(lì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中遇到的困難，不管什么時(shí)候請教老師，老師總會悉心的給予我解釋。這也給了我很大的鼓舞！讓我相信自己一定能做好！其次，要非常感謝我的室友。那樣一群可愛的伙伴，不管什么時(shí)候都讓我覺得不孤單。有時(shí)候累了，一回到宿舍，跟室友斗斗嘴，都覺得無比的輕松。一群人的吵鬧總好過一個(gè)人的孤單。雖然，有時(shí)候也會因?yàn)橐恍┬∈掠袪幊?，但是總會再見一笑泯恩仇。這大概就是室友情吧！住在一間屋子里，那就是緣分。記得大家一起玩游戲，一起熬夜寫論文的日子?？偸亲屓藨涯?。再次，感謝的就是實(shí)驗(yàn)室的小伙伴們。同在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，大家相互切磋，相互學(xué)習(xí)。這讓我有了很好的學(xué)習(xí)機(jī)會和無窮的斗志。在實(shí)驗(yàn)室的那段時(shí)間，雖然每天除了吃飯睡覺，其他時(shí)間都在學(xué)習(xí)，卻一絲都沒有感覺到累，更多的是充足的滿足感。學(xué)而有伴，再好