基于emwin圖形界面的壓力記錄儀

黃 莉，顧 全，徐 擎，梁曉雄，范 越

（上海市計量測試技術(shù)研究院，上海 201203）

壓力記錄儀在工業(yè)現(xiàn)場中有著廣泛的應(yīng)用，其可以穩(wěn)定準(zhǔn)確地采集壓力儀表或壓力傳感器的數(shù)據(jù)值。而應(yīng)用emwin 圖形界面開發(fā)平臺與傳統(tǒng)的開發(fā)模式相比，研發(fā)更快捷方便且窗體控件顯示效果更美觀大方，是一種較好的解決方案。壓力記錄儀數(shù)據(jù)采集后需要將記錄保存至數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)，且對儀表自身的執(zhí)行程序進(jìn)行加密，為了便于操作者實現(xiàn)快捷記錄還應(yīng)具有屏幕截屏功能，此外壓力記錄儀可以根據(jù)外置的供電方式進(jìn)行動態(tài)的狀態(tài)顯示[1]。

1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

1.1 參數(shù)配置

壓力記錄儀需要對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和保存，為了可靠便捷地實現(xiàn)此功能，需要應(yīng)用儀表的DBF 數(shù)據(jù)庫存儲功能[2]。系統(tǒng)的配置屬性包括device 硬件接口類型，rate串口通訊波特率和check 串口通訊校驗。每一種配置包括不同的選項，硬件接口類型有MBUS、RS232、RS485、BLUETOOTH、IRDA_FAR 和BARCODE。rate 波特率包括600、1200、2400、4800 和9600。check 通訊校驗包括8 數(shù)據(jù)位1 停止位無校驗、8 數(shù)據(jù)位1 停止位奇校驗和8 數(shù)據(jù)位1 停止位偶校驗。

typedef struct {

U8 device; //硬件接口類型

U8 rate; //串口通訊波特

U8 check; //串口通訊校驗

}sSYSPARAM;

系統(tǒng)除了對sSYSPARAM 系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)體定義之外，也對sCOMM 串口參數(shù)和sDBF 數(shù)據(jù)庫參數(shù)做了相應(yīng)的定義; 應(yīng)用DbfFieldCount 獲取數(shù)據(jù)庫的字段個數(shù)。返回大于等于0 表示獲取成功，也即指定數(shù)據(jù)庫的字段個數(shù)；小于0 表示錯誤。DbfFieldGet 函數(shù)獲取當(dāng)前記錄指定字段的數(shù)據(jù)內(nèi)容。返回OK 表示獲取成功；小于0 表示錯誤。field變量是要獲取內(nèi)容的字段號，0 代表數(shù)據(jù)庫的第1 個字段。數(shù)組data 存放字段內(nèi)容的buffer。pParamDBF 是已打開數(shù)據(jù)庫的指針。data 數(shù)組中的字符串內(nèi)容隨著字段序號循環(huán)不斷地變化更新，需要調(diào)用函數(shù)Lib_atoi 將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)進(jìn)行后續(xù)判斷和處理，具體的實現(xiàn)方式如下所示[3]。

int field,fieldcount; //字段數(shù)量

char data[100]; //保存數(shù)據(jù)的數(shù)組

fieldcount=DbfFieldCount(pParamDBF);

for(field=0;field

DbfFieldGet(field,data,pParamDBF);

switch(field){

case 0:

Sysparam.device=Lib_atoi(data); break;

case 1:

Sysparam.rate=Lib_atoi(data); break;

case 2:

Sysparam.check=Lib_atoi(data);break;

}

}

上述的配置參數(shù)設(shè)置以后需要進(jìn)行保存，以避免操作者下次使用需要重新設(shè)置的麻煩。壓力記錄儀的操作方式有觸屏操作和機(jī)械按鍵，兩種交互方式都可以實現(xiàn)配置參數(shù)的保存。數(shù)據(jù)庫函數(shù)DbfGotoRecord 可以定位到數(shù)據(jù)庫的某一條記錄。返回DBF_OPER_OK 表示成功，其它值表示失敗（小于0）。其中，第1 個參數(shù)record 是記錄位置，0代表第1 條數(shù)據(jù)庫記錄；第2 個參數(shù)dbf 是已打開數(shù)據(jù)庫的指針。首先，將數(shù)據(jù)庫定位在初始記錄的位置；然后，用Lib_sprintf 函數(shù)將各種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)格式化后輸出到data 字符串中；最后，調(diào)用DbfFieldSet 函數(shù)設(shè)置當(dāng)前記錄指定字段的數(shù)據(jù)內(nèi)容。如下述代碼將不同控件的當(dāng)前的顯示內(nèi)容保存至數(shù)據(jù)庫0 和1 的字段中[4]。

WM_HWIN hObj; //定義句柄

char data[20]; //定義數(shù)據(jù)數(shù)組

DbfGotoRecord(0,pParamDBF); //定位數(shù)據(jù)庫記錄

hObj = WM_GetDialogItem(hDlg,

GUI_ID_DROPDOWN0);

Lib_sprintf(data,"%d",GetSel(hObj)); //格式化

DbfFieldSet(0,data,pParamDBF); //保存字段數(shù)據(jù)

hObj = WM_GetDialogItem(hDlg,

GUI_ID_DROPDOWN1);

Lib_sprintf(data,"%d", GetSel(hObj)); //格式化

DbfFieldSet(1,data,pParamDBF); //保存字段數(shù)據(jù)

1.2 數(shù)據(jù)保存

DbfOpen 函數(shù)打開1 個數(shù)據(jù)庫。當(dāng)成功打開后，當(dāng)前記錄置于第1 條記錄（記錄號為0）。第1 個參數(shù)為數(shù)據(jù)庫名；第2 個參數(shù)用于存放打開數(shù)據(jù)庫的指針。操作時需先聲明DBF 結(jié)構(gòu)并傳遞其地址進(jìn)來，后續(xù)的數(shù)據(jù)庫操作也調(diào)用此指針。如果打開數(shù)據(jù)庫異常，則應(yīng)用DbfCreate 函數(shù)創(chuàng)建給定的名字和字段信息的數(shù)據(jù)庫dbf 文件。保證數(shù)據(jù)庫存在的前提下DbfRecordAppend 函數(shù)在打開的數(shù)據(jù)庫后面新增1 條記錄，并切換記錄位置到新增的記錄。DbfFieldSet函數(shù)是設(shè)置當(dāng)前記錄指定字段的數(shù)據(jù)內(nèi)容[5]。第1 個參數(shù)是要設(shè)置內(nèi)容的字段號，0 代表數(shù)據(jù)庫的第1 個字段。第2個參數(shù)代表存放字段內(nèi)容的buffer；第3 個參數(shù)代表已打開數(shù)據(jù)庫的指針，如下述代碼所示在pParamDBF 數(shù)據(jù)庫的0、1、2 和3 字段內(nèi)分別寫入0、3、0 和1。

pBaseDBF=&BaseDBF; //初始化

pParamDBF=&ParamDBF; //初始化

if(DbfOpen("param.dbf",&ParamDBF)!=0){

DbfCreate("param.dbf",7,(S8**)fieldname,fiel dsize);

DbfOpen("param.dbf",&ParamDBF);

DbfRecordAppend(pParamDBF);

DbfFieldSet(0,"0",pParamDBF);

DbfFieldSet(1,"3",pParamDBF);

DbfFieldSet(2,"0",pParamDBF);

DbfFieldSet(3,"1",pParamDBF);

}

2 通訊與加密

壓力記錄儀需要通過串口（RS232、RS485 或MBUS）采集連接設(shè)備的實時數(shù)據(jù)值，在協(xié)議處理的過程中需要調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)Ascii2Hex(S8 *O_data, U8 *N_data, int len) 和Hex2Ascii(U8 *O_data, S8 *N_data, int len) 以 實現(xiàn)HEX 和ASCII 字符的自由轉(zhuǎn)換，并調(diào)用和校驗函數(shù)CheckPackageSum(U8* data)對數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行判斷。而除了通訊采集功能之外，保證設(shè)備的加密運(yùn)行也是關(guān)鍵的儀表功能。ProgramLock 函數(shù)用于加密程序，用戶利用該函數(shù)控制程序可以在某一個或者某一類機(jī)器上運(yùn)行，如果不符合要求，程序?qū)⒉粓?zhí)行，系統(tǒng)將自動重啟。第1 個參數(shù)為程序密碼，可以通過通信軟件設(shè)置在機(jī)器里面，這樣程序可以運(yùn)行在一批相同程序密碼的機(jī)器。為 NULL 空時不檢測，密碼最多30 個字符。通信管理器→系統(tǒng)菜單→切換到管理模式→參數(shù)設(shè)定→設(shè)置機(jī)器密碼下拉選擇“運(yùn)行指定程序密碼”→輸入密碼→點擊“設(shè)置程序密碼”。第2 個參數(shù)如果不為NULL，則必須運(yùn)行在指定的機(jī)器。不為NULL且參數(shù)不對時，屏幕會給出機(jī)器編碼，填入后重新編譯生成程序[6,7]。

int main(void){

U8 key;

LcdClear();

ProgramLock("12345",NULL);

while(1){

LcdPutString("Hello......",0,16);

key = KeyWait();

if(key == KEY_ESC) break;

}

return 0;

}

3 屏幕截圖

壓力記錄儀的屏幕截圖功能，需要進(jìn)行截圖按鍵功能關(guān)聯(lián)和液晶顯示。LcdPutString 在當(dāng)前位置顯示字符串。第1 個參數(shù)是要顯示的字符串；第2 個參數(shù)是顯示模式（0 反顯，1 正常，2 嵌入并反顯，3 嵌入并正常顯示）；第3 個參數(shù)是字體大小，可選16、12、8 等大小。

void Bmp24Bit(void){

S8 name[32];

memset(name,0,sizeof(name));

RtcGetTimeString(name);

name[2]='_'; name[5]='_';

strcat(name,".bmp");

LcdSaveToBmp24Bit(name);

//以當(dāng)前時間為文件名，保存當(dāng)前顯示屏

}

RtcGetTimeStrin 獲取時間字符串，返回的時間格式為“13:08:08”，SetKeyFuntion 函數(shù)是設(shè)置F1，F(xiàn)2，F(xiàn)n 按下后默認(rèn)調(diào)用的函數(shù)。F1 系統(tǒng)默認(rèn)為鍵盤背光功能，F(xiàn)2 默認(rèn)為液晶背光調(diào)節(jié)功能，F(xiàn)n 在EDIT，MULTIEDIT 控件在獲取焦點時，按下默認(rèn)調(diào)用中文輸入功能，但是操作者可以針對性調(diào)整上述按鍵對應(yīng)的函數(shù)功能，如下述代碼所示將F1 鍵值設(shè)置為Bmp24Bit()截圖函數(shù)[8]。

int main( void ){

圖1 電池電量手繪效果圖Fig.1 Hand-drawn renderings of battery power

int count=0;

LcdClear();

LcdPutString("截圖功能,按F1 截圖",1,16);

SetKeyFuntion(Bmp24Bit,GUI_KEY_F1);

while(KeyWait()!=KEY_ESC)

{

LcdMoveto(0,20);

LcdPrintf(1,16,"按鍵次數(shù):%d",++count);

}

}

4 電池電量

壓力記錄儀具有220V 交流供電和直流電池供電，交流供電時電量指示為滿格狀態(tài)，直流電池供電時根據(jù)電路ADC 測量的電壓值顯示不同的電量狀態(tài)。將電池電壓值分為6 個檔位，分別對應(yīng)6 個數(shù)組并對數(shù)組顯示效果做如圖1 所示的設(shè)置，acFontBatter_16_0 為剩余電池電量最低值，acFontBatter_16_5 為電量最高值，中間的_1、_2、_3 和_4分別對應(yīng)不同的電池電量效果，如下所示：

const GUI_CHARINFO GUI_FontBatter_16_CharInfo[] = {

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE *)&acFontBatter_16_0},/*0*/

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE *)&acFontBatter_16_1},/*1*/

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE *)&acFontBatter_16_2},/*2*/

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE *)&acFontBatter_16_3},/*3*/

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE *)&acFontBatter_16_4},/*4*/

{ 16, 16, 2, (void GUI_CONST_STORAGE

*)&acFontBatter_16_5},/*5*/

};

在獲取窗體上控件的句柄后，根據(jù)實測的電池電壓值顯示不同的數(shù)組圖形，以得到刷新電池電量的效果。

5 結(jié)論

本文闡述了應(yīng)用emwin 平臺實現(xiàn)壓力記錄儀的研發(fā)過程。壓力記錄儀可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫記錄保存，可執(zhí)行程序加密，屏幕截圖和電池電量動態(tài)顯示等功能，且具備較好的人機(jī)交互效果。經(jīng)測試，壓力記錄儀可以穩(wěn)定高效地實現(xiàn)壓力儀表或壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集和參數(shù)設(shè)置，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計效果。