【正文】 統(tǒng)的主要部分，上位機是程序控制的顯示部分，相當于煤氣罐倉庫監(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，即可實現(xiàn)對倉庫內部煤氣濃度的監(jiān)視，以及環(huán)境情況的實時報告，煤氣罐倉庫上位機在整個監(jiān)控系統(tǒng)中的作用舉足輕重。對于上位機的建立，首先我們需要建立一個MFC應用程序，其步驟如下圖所示：圖411 MFC應用程序對于MFC應用程序的建立，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MFC AppWizard 應用程序，應用程序的名稱是煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，把應用程序保存在C盤的上位機文件夾下。我們選擇的是一個基于MFC的基本對話框，在VC++。如圖412所示： 選擇基本對話框之后，應用程序在內部會以對話框為骨架，建立可視化應用程序。選擇應用程序之后，需要MFC的風格，一般情況下選擇標準MFC風格，同時可以設置MFC文件備注,在應用程序中，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，在應用時，我們可以用類進行操作，利用MFC提供的類向導，查閱函數(shù)方法。MFC的庫有兩種應用方法，一種是作為共享的DLL，共享的DLL，在應用程序中使用時需要用戶的系統(tǒng)中安裝相應的軟件，例如，我們使用圖412 應用程序類型的VC++，當利用共享的DLL時，我們所編譯的軟件在自己主機使用時，可以順利應用，但是當應用程序發(fā)送到其他電腦安裝時，我們使用的是靜態(tài)DLL，靜態(tài)DLL便于應用程序的發(fā)布，使用時無需安裝多余應用軟件，應用軟件在發(fā)布時，應用系統(tǒng)會把所需DLL庫，打包放進應用程序中，但是其安裝包相應的會變大，但方便用戶使用，從應用程序的完整性考慮，靜態(tài)DLL是最合適的。 在應用程序創(chuàng)建完成之后，進入到編程界面，對于MFC，對話框是里面的一種資源，我們可以對其資源進行操作，對話框模板，是應用程序的主界面，在主界面中，需要放置七個靜態(tài)文本，六個編輯框，兩個按鈕，兩個組框。頁面劃分首先是監(jiān)控界面標題：煤氣罐環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。下面是兩個組框，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，報警上限，溫度，濕度。其界面如圖413：界面布局結束，需要添加應用消息，在對話框初始化時，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)里面對其進行初始化，將其端口值設定為8080。對于監(jiān)控按鈕，要將IP地址，端口號，綁定到本機,根據(jù)本機的IP地址，端口號，建立煤氣罐監(jiān)控系統(tǒng)服務器，綁定成功之后，會有MessageBox提示。綁定成功之后，上位機可以接受下位機的連接，當有下位機連接時，上位機會創(chuàng)建一個套接字，用于和下位機進行通信，這個套接字就是上位機和下位機進行通信的通道。上位機的標題，煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)，其字體需要進行顏色改變，利用MFC的CFont類，創(chuàng)建一個字體變量，替換原有字體，將字體進行放大加粗，對于字體顏色的需要添加OnCtlColor函數(shù)，在OnCtlColor函數(shù)內部，對字體控件的ID進行選擇，添加消息響應函數(shù)如下：圖414 消息響應在消息響應內部利用Windows API函數(shù)獲取控件，如下： if( pWndGetDlgCtrlID() == IDC_STATIC1 ) // 對控件進行設置{ pDCSetTextColor( RGB(255,0,0) )。 // 設置為紅色}控件顏色設置完成之后，給程序界面添加一個背景，對于背景的設置，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行轉化，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。報警上限設定后，當煤氣濃度傳輸過來之后，需要和報警上限進行比較，當煤氣濃度大于報警上限之后，利用電腦的蜂鳴器報警。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，應該引用程序內部的CSocket類，建立套接字變量，套接字是建立服務器的關鍵，利用套接字類，需要在建立MFC時，引用CSocket，避免在內部加入套接字代碼，程序在開發(fā)時更簡便，在內部使用時，需要設置MFC作為靜態(tài)鏈接庫，其設置如下圖：圖415 靜態(tài)庫設置界面設置完成之后，在底層驅動函數(shù)的作用下，上位機和下位機，即可建立連接，進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。 上位機的總體功能如下：顯示下位機的氣體濃度，顯示下位機傳輸?shù)沫h(huán)境溫濕度，想下位機發(fā)送控制命令。 此時上位機相當于主機，下位機相當于從機，主機和從機之間通過局域網(wǎng)進行連接，上位機在PC端，利用編程軟件進行開發(fā)，在PC端綁定系統(tǒng)的IP地址，作為服務器，下位機通過ESP8266WIFI模塊進行聯(lián)網(wǎng)，下位機和上位機采用TCP作為通信協(xié)議，系統(tǒng)在連接時，需要進行三次握手，只有握手成功，上位機和下位機之間才能進行通信，當下位機和上位機連接成功時，上位機會提示有下位機接入。握手失敗時，上位機無法接收到下位機傳輸?shù)男畔ⅰ? 煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的上位機使用C++語言建立，在VC++。首先在進行上位機開發(fā)時，需要在VC++，MFC是微軟的一個集成開發(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，在開發(fā)時使用的MFC應用程序是基于對話框，需要在對話空中拖動靜態(tài)文本，編輯框等，來顯示下位機采集的信息，以及綁定所需的IP地址，端口號，上位機界面如圖416所示： 圖416 上位機界面 上位機的建立需要利用MFC中的Csocket類，Csocket類是MFC中開發(fā)服務器和客戶端的類。它繼承于CAsyncSocket類，利用Csocket來建立服務器的基本步驟如下： 建立一個Csocket類對象，例如： CSocket m_socket； 對建立的Csocket類對象進行初始化，例如：() 綁定IP地址、端口號例如：(“”,8080),其端口號為8080監(jiān)聽客戶機的連接，例如：m_clicent=()。接聽成功之后會返回一個新的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：(),獲得下位機傳來的數(shù)據(jù)。 發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端，例如：() 關閉客戶端， 例如：() 通過上述步驟即可建立下位機和上位機的通訊，將得到的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過內部的處理在交給相應的編輯框進行顯示，數(shù)據(jù)的處理是上位機重要的一部分，對于數(shù)據(jù)的顯示，一般利用字符串進行顯示，這樣操作簡便直接。第五章結論與展望本文主要是對煤氣罐倉庫監(jiān)控系統(tǒng)的設計，提出了煤氣罐倉庫在存儲煤氣罐是可能出現(xiàn)的危險情況，針對煤氣罐倉庫在存儲時的問題，提出了實施可行的解決方案，其中包括國內外對煤氣罐存儲的研究，以及對煤氣罐存儲進行監(jiān)控的實際意義，通過理論研究，加上對煤氣罐存儲現(xiàn)狀的了解，進行了硬件電路的設計，以及軟件設計。經(jīng)過軟硬件結合，開發(fā)出一套可行的控制方案，及采用主從結構的監(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，提出了基于主從結構的監(jiān)控系統(tǒng)，下位機安放在煤氣罐倉庫，上位機安放在監(jiān)控室，兩者之間有局域網(wǎng)進行通信，避免了導線的連接，使得信號的采集和監(jiān)控分處在兩個位置，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)的硬件結構，以實際問題為導向，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行篩選，最終確定了STM32F103ZET6作為中控芯片的下位機，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轉換芯片將所得模擬值轉化為數(shù)字量，實現(xiàn)模數(shù)轉換。在根據(jù)主控芯片的計算，利用電機驅動部分，根據(jù)煤氣濃度，進行電機轉換。（3） 軟件部分利用Keil軟件，進行STM32程序的開發(fā)，在內部使用到了許多庫函數(shù)，每個部分都以模塊化進行編程，各個部分相互獨立，便于程序的調用，對于每個元器件，都有一個獨立的部分，軟件部分包括：MQ_2的初始化，MQ_2的數(shù)據(jù)調用，DHT11的初始化，DHT11的數(shù)據(jù)讀取，按鍵的使用和電機的驅動，顯示屏控制，以及WIFI數(shù)據(jù)的收發(fā)。上位機利用C++語言進行數(shù)據(jù)顯示，具體實現(xiàn)在軟件部分。 設計基本滿足環(huán)境監(jiān)測要求。對煤氣罐倉庫內的環(huán)境中的氣體濃度和濕度進行檢測，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性，保障了倉庫工作人員的安全。總體來說，本次設計對于檢測系統(tǒng)的設計還是比較完善的。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，都強烈的要求環(huán)境的安全性。在壞境檢測這個方面，將會有越來越大的需求。而且隨著智能化的時代進步，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)測的設計前景也很好，發(fā)展趨勢向著智能化、安全化發(fā)展也是勢不可擋的。但是由于設計時間的的限制以及知識儲備的不足。本次的設計也只是處于一個低端水平。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)設計中使設計仍然有很大設計發(fā)展空間。以下就是設計中存在問題的幾個方面：（1） 傳感器的靈敏程度傳感器是任何一項智能化設計中必不可少的一部分，傳感器所傳感的信息是整個系統(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，一直都在不斷地進步和發(fā)展中。本次設計中所使用的溫濕度傳感器，在感應溫度的時候，靈敏度并不是很高。在測試中，當溫度升高時，溫度顯示并沒有第一時間改變顯示，而是處于一個延時的狀態(tài)，而后再進行緩慢的溫度變化，顯示溫度與實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。所以在溫度傳感上，還是有潛在的危險，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，進一步的對這個方面進行推進，將會更好的服務于社會和人類。（2） 上位機人性化設計 在本次設計中，主要設計放在了下位機上。對于上位機的設計，有些過于簡潔和生硬。設計中，上位機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。比如對于排風扇的控制，只有單片機內部自主控制。沒有準備備用控制，對環(huán)境的狀況只能維持在一個水平上。無法進行人為調整控制。如果檢測出現(xiàn)問題，很難獲得及時的解決。所以在上位機的設計上缺少對于排氣扇的自主控制。在這一點上，如果能彌補上這一缺陷，我覺得會給本次設計產(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，曲子抑揚頓挫。時而活潑歡愉，時而憂郁低沉。四年的時光總是那么漫長而又短暫。漫長的是因為在每一天的每一刻都充滿了新鮮和成長，短暫的是因為，美好的時光總像煙火，稍縱即逝。首先，非常感謝我的代課老師，如果沒有他們嚴厲的教學態(tài)度，恐怕我早就在寢室這座墳墓里埋葬了這四年的青春。老師的傾囊相授是值得感激的，沒有人有義務的對你好。所以很感激我的代課老師，總在我懈怠的時候提醒我，在我迷茫不知方向的時候給我指引。讓我在學海之中不至于迷失。在本次設計中，我的指導老師，給了我很大的幫助。不僅在技術上支持我，而且在精神上也給了我很大的鼓勵。在整個設計中遇到的困難，不管什么時候請教老師，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，不管什么時候都讓我覺得不孤單。有時候累了，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人的孤單。雖然，有時候也會因為一些小事有爭吵，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，感謝的就是實驗室的小伙伴們。同在一個實驗室里，大家相互切磋，相互學習。這讓我有了很好的學習機會和無窮的斗志。在實驗室的那段時間，雖然每天除了吃飯睡覺，其他時間都在學習，卻一絲都沒有感覺到累，更多的是充足的滿足感。學而有伴，再好