客车气密性检测管理系统.docx

毕 业 设 计 论 文
开 题 报 告

题目名称：客车气密系统检测管理系统的设计
院系名称： 电子信息学院
专 业： 测控技术与仪器
班 级： 测 控 071
学 号： 200700454114
学生姓名： 王 乃 雷
指导教师： 贺 焕 林

2011年02月

一、课题的目的、意义
客车气密系统检测管理系统的设计, 简单的讲主要是上位机界面，上位机界面是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口。通过人机界面可以直接观看和查询测量的数据和以往的数据，并能对以往的数据进行打印等相关操作。有了上位机的人机界面，就可以通过上位机（通常是电脑）来获取下位机测的的数据，并可以利用上位机来控制下位机的操作。重要的是，有了上位机观测界面，就可以对测量点进行实时监测，更加方便了对数据的观看、控制等操作。更重要的是对于一些有安全隐患的测量点，不适宜人长时间接近的特殊场合，上位机也因此变得更加重要。
客车气密系统检测管理系统的设计，从公开发表的文献上看应用还比较少，只找到一个类似的文献“基于dsp和labview的汽车气密性检测系统”，但该系统还没有实现对检品检验的自动判断功能。目前，气密性检测方面管理系统的应用不是很多，该设计一旦成功将比过去的手工检测记录提高很高的效率，并能够很方便的对客车的相关参数进行管理。特别是本系统将对根据测试数据自动给出不符合项、判断客车气密性是否合格，极大的减少了检测人员和审核人员的工作量。
客车气密性系统监测管理系统其中的检测管理系统已深入到各行各业。比如，医疗设备、医疗监护、煤矿设备监测等，产生了巨大的社会效益和经济效益，目前正是一个发展的新型学科，它让一些第一线的测量变得安全，更加人性化、智能化。
二、经济技术效果、国内外研究现状。
发动机气缸密封性的好坏，决定着发动机的使用寿命，一旦气缸出现漏气，发动机的动力性和经济性将大大降低，排放性能也会变差。本文将对气缸密封性参数的检测方法进行讨论，并在此基础上介绍一种发动机气缸活塞组的不解体简易检测与诊断方法。
气缸密封性与发动机气缸活塞组的技术状况直接相关，因而气缸密封性的检测参数可以作为气缸活塞组技术状况的评价指标。这里所指的气缸活塞组包括气缸、气缸盖、气缸卒,汽缸衬垫垫、活塞、活塞环和进、排气门等构成燃烧室的零部件。在发动机使用过程中，由于上述零部件的磨损、烧蚀、结焦、积碳等原因，气缸活塞组的技术状况会变坏，从而引起气缸密封不良，以致发动机的动力性和经济性下降。
目前国内单片机的应用非常广泛，价格低廉功能齐全，因此本系统是以51单片机为核心，与检测、显示设备配合起来实现监控功能。数据的传输大多采用RS一232、RS一485以及各种现场总线，这些方式有些通信速度不够快，有些距离不够远，且各种总线之间难于实现互连和互操作。
目前，以太网作为目前应用最为广泛的局域网技术，在工业自动化和过程控制领域得到了越来越多的应用。同时，随着Internet的普及，现代通信技术的进步，基于TCP／IP和Client／Server架构的分布式监控技术也日趋成熟。借助以太网和Internet技术，把嵌入式系统连接到Internet上，就可以方便、低廉地把信息传送到世界的任何一个地方。因此，对于以单片机为中心的嵌入式设备，如何充分利用现有的Internet网络实现远程监控，已成为当今电子世界中的热门话题。
再者还有对vb界面的美观性要求也越来越高，比如，3D界面立体感强，界面优美动感，有着非常好的前景。
三、方案论证。
毕业设计时间有限,每个阶段都有每个阶段的任务,所以上位机界面的开发尽量选用自己熟悉的软件进行开发,以简短在界面开发中时间,从而保证毕业设计的顺利进行,目前来看,我们学过掌握的可以用于上位机界面开发的软件有visual basic , c++ , labVIEW ,组态王四个软件,因此,上位机界面的开发有四种方案,下面一一说明:
1.用vb来开发上位机界面
visual basic利用可视化技术进行编程，避免了面向过程语言的许多细节,软件已非常成熟,开发简单,容易掌握,并且拥有现成的空间与下位机通信的控件,相比较之下,vb开发快,简单,因此,选用vb来开发管理系统的界面比较适用.
2.用c++开发上位机界面
C++软件本身不带有现成的控件,界面的开发对制作者的要求比较高,因而在制作过程十分复杂,并且制作的界面不一定好看,适用,因此c++编写上位机界面时间较长,不适合在毕业设计中采用
3.用labVIEW开发上位机界面
用LabVIEW软件开发实际的测控系统时，经常会遇到这样的情况：测试量庞大，另外还要进行数据分析处理、波形实时显示、报表的生成打印等任务。面对如此繁多的任务，无法用一个人机界面来实现。如何利用LabVIEW软件来设计实现这种多任务系统的用户界面，是一些测控系统软件开发中必需解决的问题.因此,用LabVIEW软件对开发者本身的要求也是比较高.
4.用组态王软件开发上位机软件
组态王它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能,因此组态王也可以用来开发管理系统的界面.
通过以上几款软件的对比和自己对软件的掌握程度,选用vb可以简单便捷的开发出优质美观的管理系统界面,因此,在毕业设计中采用vb来进行人机界面的开发。在各种单片机系统应用过程当中 ,常常要遇到与外界进行数据交换的情况 ,尤其是与上位机 ( PC )进行通信 ,把数据上传至 PC,以便分析和处理 ,或从PC接收控制信息。单片机提供了一个通信端口UART (Universal Asynchr onous Receiver Trans mitter) ,该接口采用异步串行传输模式。上位机主板一般具有 COM异步串行通信端口 ,采用 RS - 232标准设计 ,因此单片机系统与上位机的通信可以借助这两个端口来实现 ,使用三线制 (收、 发、 地 )进行数据传递。本设计给出了通信接口电路和设计过程中需要注意的一些问题 ,以及如何利用 VB提供的 MSComm串行通信控件来编写 PC机通信程序。为了实现数据正确传输 ,需要解决两个接口间电平转换问题。
本设计尝试用VB架构一个客车气密系统检测管理系统，以推进检测过程过程安全性，及时性，电子化，管理智能化的发展。面向对象的分析设计流程；系统中所用到的开发技术VB以及ADO的特点、结构框架以及使用方法。本系统是在Visual Basic 平台上运用VB技术来实现的。其主要功能有：数据分类统计，气压检测，自动报警等。VB可编制出具有标windows风格的程序，代码维护方便。使用visual basic语言，不但可以变质常规的应用程序，而且还可以使用VB的脚本语言进行Web开发、嵌入式VB语言对软件可进行二次开发，还可以设计ActiveX控件，用于Web或其他支持这一技术的程序中。无论是网络应用程序、多媒体软件还是数据库系统，使用VB都能容易的实现，它相较于C++，JAVA等面向对象的语言，更易学习，这样有利于工作人员对系统的日常维护。系统采用生命周期法把一个复杂的系统开发工作分解成一些相对独立的，可以分阶段实施并且便于管理的步骤，使将来的扩充更为容易，不须对系统的软硬件作大的改动，即可满足系统扩充的要求。
四、主要研究内容和预期目标。
研究内容: 本测试系统拥有比较高的自动化性能。上位机使用串口通讯模块与下位机进行通讯，得到检测仪的各种数据，并显示到人机界面。上位机可以对下位机传输过来的数据进行分类统计、显示、保存、打印等。检测信号经过下位机数据处理，来判定产品是否合格，并提供灯光与声音报警，来更好的提示操作者系统的检测压力由数显压力表进行显示和控制。上位机操作软件也同时与两台检测仪进行串口RS232通讯，进行检测仪的启动停止控制，获取检测仪的检测数据，并将检测数据形成记录，保存在上位机数据库中。
功能设计：根据检测的相关项和系统的安全性，系统预计设计以下几个功能模块：
欢迎界面：友好的、充满动感的画面上显示系统的名字、开发者的单位等等，给使用者耳目一新的感觉
登录界面：主要是为了安全考虑，主界面必须要登录以后才可进入，这样增强了系统的安全性，防止外部人员随意查看检测结果。
检测主界面：在主界面中可以直接对检测的结果进行观看，并且将检测的结果储存，用户可以在上面查询检测的结果并打印检测结果
用户管理：可以选择修改密码或创建用户名，这是给系统安全性的加强，充分体现了系统的人性化。
上位机操作软件可以人工录入被测车辆的识别码。该识别码与检测数据一起构成数据记录，并作为数据库的查询关键字。
预期目标: 开发出一款界面友善、上手容易的人机界面，且具备一下功能
1.上位机对下位机的数据进行分类统计,显示,保存, 打印
2.灯光声音报警
3.压力由数显压力表进行显示
4.上位机与两台检测仪进行通讯能完成启动停止控制
5.将数据保存在数据库中
6.可以录入车辆识别码或者检测数据查询
五、需要采取的主要措施和需要解决的重大问题。
想做出一个理想的管理系统的界面必须要先画出该管理系统的功能结构图
欢迎界面
检测界面
登陆界面
用户管理
增加用户
修改密码
数据检测
输入查询

需要解决的重大问题:
1、上下位机的通信
用visual basic开发串行通信程序有两种方法:一是利用windows 的API 函数;另一种是采用通信控件MSCOMM来实现.利用API函数编写串口通信程序较为复杂,其优点是可实现的功能更丰富,应用面更广,更适合于编写较为负载的低层次通信程序.MSCOMM用户通信控件提供了通过串口发送和接收数据的串行通信能力,它不但包括了Windows API中关于串行通信的16个函数所完成的全部功能,而且开拓了更多的对象属性,方便用户进行设计,满足不同用户的业务需求,可以较容易的解决串口通信问题
2、在vb中进行数据库开发
数据库的设计与系统的具体实现有紧密联系的。在系统中实现根据检测数据自动生成检测项、气密性是否合乎标准的判断有多重方式，一种是把判断标准直接写入到程序中，这种方式灵活性低，可维护性差；再一种把判断标准写入数据库中，灵活性和可维护性就比较好了。系统是采用vb语言开发实现的，数据库是采用SQL Server2000。但是如何将数据库加入到vb的界面中将是一个难题，因此，在开发过程中数据库与vb的连接将是一个至关重要的问题。
六、计划进度
2010-2011学年第一学期:
9~12周： 查资料、参观、方案论证
13~15周：外文翻译
16、17周：确定制做方案、完成总体设计
寒假期间，再仔细研究已经可以实现的方案，抽时间完善相应的理论，尽量不要在理论上出现大的问题。
2010-2011学年第二学期
1~ 6周：界面设计
7~10周:实现上位机全部功能
11~13周:上位机与下位机通讯
14周：撰写毕业论文
15周：答辩
七．所需的文献资料
[1] 秦曾煌.《电工学》高等教育出版社，1999 .6　　
[2]张公忠.《现代网络技术教程》电子工业出版社，2000.3　　
[3] 田译.《《ARM7嵌入式开发实验与实践》》北航大学出版社.2006.9
[4] 颜猛. ARM7强实时嵌入式系统设计: 计算机工程与应用 . 2005年41卷21期
[5]《方法论》 高教出版社 1993 3.
[6]王化祥 自动检测技术.化工出版社2004
[7]陈守仁主编. 自动检测技术及仪表（修订本）. 北京：机械工业出版社，1989
[8]王俊杰主编. 检测技术与仪表. 湖北：武汉理工大学出版社，2002
[9]李军主编. 检测技术及仪表（第二版）. 北京：中国轻工业出版社，2000
[10] 张俊谟《单片机中级教程--原理与应用》北京航大，2004；7
[11] 孙安跃 《Delphi程序设计实例教程》机械工业出版社，2007-2-1
[12] 赵伟国.嵌入式系统在智能仪表的应用[J].计算机应用，2003，（4）：55-57 
[13]马忠梅等. ARM嵌入式处理器结构与应用基础. 北京：北京航空航天大学出版社，2002，1-90
[14] 夏云龙. Delphi程序设计教程. 机械工业出版社.2006年5月
[15]全成斌. 嵌入式系统以太网驱动程序的设计方法. 小型微型计算机系统，2002.
[16] 赵文武，徐颖.windows在串行通讯中存在的问题及解决方案[j]计算机应用，2000,(10).
[17]steven holzner visual basic技术内幕[M]. 北京：机械工业出版社，1999.
[18]余永权A Y:.’L 单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，1997
[19]戴虹.易跃华.黄建平.周世恒，新型气压焊轨机参数采集与质量管理信息系统[期刊论文]-电焊机，2009(1)
[20]丛迎九，基于VB的冰箱测试系统设计与实现，[学位论文]硕士，2006
[21]张军惺，地下施工机械计算机远程控制系统的设计，[学位论文]硕士，2006