能源集团展厅集中控制与实现.docx
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能源集团展厅集中控制与实现
本科毕业设计说明书
题目:
能源集团展厅集中控制与实现
院(部):
计算机科学与技术学院
专业:
网络工程专业
班级:
网络082班
姓名:
张玲玉
学号:
2008111211
指导教师:
许丽娜
完成日期:
2012年5月4日
目录
摘要
ABSTRACT
1前言
1.1课题背景
1.2课题的目的和意义
1.3集中控制的发展和目前存在的主要问题
1.4C/S模式
1.5B/S模式
1.6C/S模式与B/S模式的比较
1.7课题研究的主要内容
2系统开发平台和相关知识介绍
2.1开发平台和技术介绍
2.1.1vs2010开发平台
2.1.2c++编程语言
2.1.3SQLServer2005数据库
2.1.4vc++控件及其属性简介
2.1.5面向对象的程序设计
2.2Socket编程
2.2.1基于TCP的套接字编程
2.2.2基于UDP的套接字编程
2.3串口通信
2.3.1什么是接口
2.3.2接口的基本功能
2.3.3常见的接口简介
2.3.4接口的控制方式
2.4windowsAPI编程控制串口
2.4.1打开串口
2.4.2配置串口
2.4.3读写串口
2.4.4关闭串口
3系统需求分析
3.1开发系统的理由及目标
3.2系统功能需求分析
3.3运行环境需求分析
4系统的详细设计与实现
4.14D影院功能模块的实现
4.1.2LED播放功能模块的实现//添加功能流程图
4.1.3幻影成像功能模块的实现
4.1.4DLP拼接屏功能模块的实现
4.1.5该系统较之前系统的改进之处
4.2系统测试与性能分析
4.2系统的硬件设备构成
4.2.14D影院硬件简介
4.2.2LED硬件简介
4.2.3DLP硬件简介
4.2.4幻影成像硬件简介
5总结与展望
谢辞
参考文献
附录1
附录2
摘要
集中控制是指在组织中建立一个相对稳定的控制中心,由控制中心对组织内外的各种信息,进行统一的加工处理,发现问题,并提出问题的解决方案。
这种形式的特点是所有信息都流入中心,由控制中心,集中加工处理。
且所有的控制指令也全部由控制中心统一下达。
集中控制系统利用计算机技术,对被控设备进行智能控制和管理。
它将原来的分散控制和管理的设备由一套系统来集中控制和管理。
集中控制能使我们的操作简单化。
这么多的设备逐个控制会影响工作的效率。
用集中控制系统来管不用来回走动,在一个地方就能完成全部控制。
关键词:
集中控制;控制中心;集中加工处理;智能控制;操作简单化
CentralizedcontrolandrealizationoftheEnergyGroupGallery
ABSTRACT
CentralizedcontrolistoestablisharelativelystablecontrolcenterIntheorganization.Thecontrolcenterundertakeunityofprocessingtoallkindsofinformationinsideandoutside.Findoutproblems,andputforwardsolutionstoproblems.Thischaracterofthisformisallinformationintothecenter,andprocessedbycentralizedaggregation.Allthecontrolinstructionalsounityissuedbythecontrolcenter.Centralizedcontrolsystemcontrolandmanagethecontrolledequipmentbyusingcomputertechnology.Itcontrolstheoriginalequipmentdecentralizedcontrolledofbyacentralizedsystem.Centralizedcontrolcanmakeouroperationsimplification.Somanyoftheequipmentcontrolwillaffectoneefficiency。
Usecentralizedcontrolsystemtomanage,neednotpacingbackandcanfinishallthecontrolforthinaplace。
KeyWords:
Centralizedcontrol;Thecontrolcenter;Focusonprocessing;Intelligentcontrol;Operationsimplification
1前言
1.1课题背景
能源集团是国内企业的龙头企业,代表了中国企业的形象。
国内外领导和友人经常到能源集团参观学习。
其展厅担负着庞大的责任,为了能更好的控制和管理展厅内的设备,实现控制和管理的智能化,简单化,安全化,实现信息处理、偏差监测、纠偏措施等都由一个中心统一完成,将原来分散控制和管理的设备集中管理,保证组织的整体一致性,集中控制的理念被提出。
1.2课题的目的和意义
集中控制是指在组织中建立一个相对稳定的控制中心,由控制中心对组织内外的各种信息进行统一的加工处理,发现问题并提出问题的解决方案。
这种形式的特点是所有的信息(包括内部、外部)都流入中心,由控制中心集中加工处理,且所有的控制指令也全部由控制中心统一下达。
随着计算机的不断发展,计算机的应用领域范围越来越广,设备的智能化程度越来越高,比如说:
自动化的仪表,智能化的设备,无人职守的机房等新鲜事物也应运而生。
智能化的技术、设备也由高科技的研究及军工单位慢慢地进入到了学校、机关甚至家庭。
与我们关系比较密切的也比较熟悉的部门如:
多功能电教学、多功能会议室、控制室等等,在此就不一一例举了。
在他们当中,或多或少地用到不同类型、不同功能的集中控制系统。
用它能使我们的操作简单化,使用起来更方便。
比如说:
我们要建一个多功能会议室的集中控制系统,要控制的设备有:
投影机、视频展示台、影碟机,房间的灯光、音响、电动窗帘、电动屏幕等。
这样多的被控制设备都要在会议前或会议中随会议议程的需要被一个一个地开或关,这些操作将会影响会议的连续性。
此时,若能用一台集中控制系统来管理上述设备,不用来回走动,在一个地方,就可以完成全部控制。
由于它操作简单,能集中管理等优点,更适用于多功能教室、多功能会议室等使用。
集中控制系统的作用是利用计算机技术,对被控设备进行智能控制和管理的系统。
它将原来分散控制和管理的设备有此套系统来集中控制和管理
在集中控制中信息处理、偏差检测、纠偏措施等都是由一个中心统一完成的。
因此,集中控制最大的优点就是能够保证组织的整体一致性。
1.3集中控制的发展和存在的问题
现如今展厅集中控制已经一定程度上实现了智能控制和管理。
将原来分散控制和管理的设备系统的管理。
在集中控制中,信息处理、偏差检测、纠偏措施等都是由一个中心统一完成的。
因此,集中控制最大的优点就是能够保证组织的整体一致性。
但是也造成了管理人员缺乏积极性的现状。
造成出现官僚主义,甚至导致组织反应迟钝,也可能出现控制中心失误,带来整个组织的坍塌。
总之:
现在集中控制系统既有利也有弊,但总体上是利大于弊。
我们要做的就是严格执行各项管理制度,提高管理人员的积极性,发挥集中控制系统智能型的优势,使整个系统有条不紊的进行。
1.4C/S模式
它的基本思想是我们能够在一个地方集中存放信息资源。
一般将数据集中保存在某个数据库中,根据他人或者机器的请求将信息投递给对方。
客户机/服务器概述的是一个关键在于信息是“集中存放”的,这对我们更改信息,然后将修改过的信息发给信息的消费者是方便的。
将各种元素集中到一起的。
信息仓库、用于投递信息的软件以及软件所在的那台机器,这就叫做“服务器”。
而对那些在远程机器上的软件,它们需要与服务器通信,取回信息,进行适当的处理,然后在远程机器上显示出来,这些就叫做“客户”(client).这里要注意的是一个主要问题是单个服务器需要同时向多个客户提供服务,这通常少不了一个数据库管理系统,使设计人员能将数据布局封装到表格中,以获得最优的使用。
除此之外,系统经常允许客户将新信息插入到一个服务器。
这就意味着必须确保客户的新数据不会与其他客户的新数据冲突,或者说需要在保证那些数据在加入数据库的时候不会丢失,客户软件发生了改变之后,它们必须在客户机上构建、调试以及安装,所有这些会使问题变得比我们想象的复杂的多,所以在具体实现的时候其他人发送信息这样一个简单的概念可能变得很复杂。
这就用到客户机/服务器模式了,他可以负责从处理订单及发布为单独的方方面面的任务——股票市场、科学研究、政府运作等等,在过去,我们一般为单独的问题采取单独的解决方案,每次都要涉及一套新方案,这些方案无论创建还是使用都比较困难,用户每次都要学习和适应新界面。
客户机/服务器问题需要从根本上加以变革.
1.5B/S模式
Browser/Server(浏览器/服务器)结构,是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下,用户界面完全通过WWW浏览器实现,一部分事务逻辑在前端实现,但是主要事务逻辑在服务器端实现。
B/S结构,主要是利用了WWW浏览器技术,结合浏览器的多种Script语言(JavaScript、VBScript……)和ActiveX技术,用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能,并节约了开发成本,是一种全新的软件系统构造技术。
随着Windows98/Windows2000将浏览器技术植入操作系统内部,这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。
显然B/S结构应用程序相对于传统的C/S结构应用程序有了巨大的进步。
B/S结构采用星形拓扑结构建立企业内部通信网络或利用Internet虚拟专网(VPN)。
B/S结构具有节省投资、跨地域广的优点,无须视企业规模和地理分布确定。
企业内部通过防火墙接入Internet,再整个网络采用TCP/IP协议。
1.6C/S模式与B/S模式的比较
C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。
这样对于客户端响应速度很快。
缺点主要有以下几个:
只适用于局域网。
而随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来越普及,这需要我们的系统具有扩展性。
这种方式远程访问需要专门的技术,同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。
客户端需要安装专用的客户端软件。
首先涉及到安装的工作量,其次任何一台电脑出问题,
如病毒、硬件损坏,都需要进行安装或维护。
特别是有很多分部或专卖店的情况,不是工作量的问题,而是路程的问题。
还有,系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护和升级成本非常高。
对客户端的操作系统一般也会有限制。
可能适应于Win98,但不能用于Win2000或WindowsXP。
或者不适用于微软新的操作系统等等,更不用说Linux、Unix等。
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。
只要有一台能上网的电脑就能使用,客户端零维护。
系统的扩展非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。
甚至可以在线申请,通过公司内部的安全认证后,不需要人的参与,系统可以自动分配给用户一个账号进入系统[3]。
基于以上分析以及对物流物流网站系统的需求分析,为实现客户在任何存在互连网的地方都可以访问系统,不需要下载任何客户端程序,本系统采用B/S模式进行开发设计。
1.7课题研究的主要内容
课题研究的主要内容是能源集团展厅内部设备的集中控制,包括4D影院的播放、暂停、继续、停止;影院座椅的升降;Led播放器的播放;DLP拼接屏播放、幻影成像。
2系统开发平台和相关知识介绍
2.1开发平台和技术介绍
2.1.1vs2010开发平台
微软在VisualStudio2010中简化了产品阵容,有3个基本版本:
VS2010Ultimate、VS2010PremiumandVS2010Professiona.vs2010的新功能主要包括:
应用程序生命周期(ALM)、C#4.0动态类型和动态编程、多显示器支持、支持TDD、支持Office开发、QuickSearch特性、C++0x新特性、新增基于.NET平台的语言F#等。
VS2010除了上述功能外还在以下方面进行了改进:
增强和完善了VisualStudioIDE;改进了VisualBasic和C#语言,开发人员可以根据自己的爱好选择任意一种语言;同时还包括一种新的.NETFramework语言:
F#;支持基于MVC的Web应用,改进了代码编写的速度,简化了Web开发;改进了对WPF和Silverlight应用程序的开发;当然最重要的变化是完善了VisualC++功能。
VisualStudio2010使开发者可以针对众多的应用程序进行开发,诸如Windows7、Office、Web、智能手机、云应用框架等。
微软提供对新兴应用趋势的工具支持,即云计算和并行设计,以充分利用高性能的多核系统。
例如,为并行编程提供了更多支持,包括增加调试窗口,增加对NETFrameworkPLINQ、本地ParallelPatternLibrary和ConcurrencyRuntime并行扩展编码的支持。
同时把WindowsAzureTools工具也集成在新的IDE中,主要是用作构建、调试和部署云应用和服务。
另外,第三方产品和框架也在该IDE中有了用武之地。
VS2010中有两个值得注意的内嵌工具:
一个是QuestSoftware公司开发的可选数据库架构,提供了对Oracle数据库的支持,另一个是本地JQuery。
微软宣称VS2010将是一个新时代多周期演进过程的第一个发布版本,这么做的原因是要确保开发人员的工作尽可能的有效率。
微软的目标是确保VisualStudio2010及以后的版本都能提供一个高效率的产品,对开发人员来说会很容易熟悉而能立即上手利用新的功能
2.1.2c++编程语言
C++语言是一种优秀的面向对象程序设计语言,它在C语言的基础上发展而来,但它比C语言更容易为人们学习和掌握。
C++以其独特的语言机制在计算机科学的各个领域中得到了广泛的应用。
面向对象的设计思想是在原来结构化程序设计方法基础上的一个质的飞跃,C++完美地体现了面向对象的各种特性。
用c++可以实现几乎所有的应用开发,但C++更致力于底层开发,如驱动。
大多网游主要就是C++开发的。
Vc++是c++的开发平台。
2.1.3SQLServer2005数据库
本系统采用的数据库为SQLServer2005数据库,采用的是c/s结构的工作模式。
B/S结构是随着计算机网络技术的发展而出现的一种先进的计算模式。
SQLServer的全称是MicroSoftSQLServer,由美国微软公司制作并发布的一种性能优越的关系型数据库管理系统,具有强大的数据库创建、开发、设计和管理功能。
他不仅是一个完整的数据库,比较适合小型、中型、大型的应用程序的后台数据库,他同时也适用于电子商务、数据仓库、和在线商业应用程序等。
SQLServer2005支持C/S模式的体系结构。
SQLServer2005的关系数据引擎是为WindowsDNA环境下的应用程序提供的基本报务之一,是一个具有高度可伸缩性、可靠性和安全性的数据存储引擎。
SQLServer2005是一种高性能的关系型数据库管理系统,在SQLServer2000的基础上大大扩展了系统的性能、可靠性和易用性,逐渐成为OLTP、DW和e商务应用最好的数据库平台。
主要特点体现在一下几个方面:
1.简便的操作方式
SQLServer2005界面友好、操作简单,同时包含一整套的管理和开发工具,企业管理器就是其中的图形化集成管理工具,用户不用记住各种命令和SQL语句就可以完成各种常规操作。
2以B/S为设计结构
SQLServer2005按B/S结构设计而成,B/S结构将任务合理的分配到服务器与客户端,减少了网络拥挤,提高了整体性能。
3支持多个不同的开发平台
数据库开发人员可以使用任意一种开发平台编写应用程序来完访问SQLServer.其中微软的产品可以帮助用户方便、快捷的开发新的应用程序。
4支持企业级的应用程序
SQLServer2005关系数据库引擎具备完善、强大的数据处理功能,充分保护数据完整性。
5支持XML
SQLServer2005引入了支持XML功能的特性。
XML是扩展标记语言,可用于描述一个数据集得内容以及数据如何在WEB页中显示或输出到某个设备。
他可以扩展。
易用和安全的特点,成为建设大型WEB站点最好的数据存储设备之一。
6数据仓库支持
SQLServer2005中包括析取和分析汇总数据以进行联机分析处理的工具,使联机分析处理成为可能,同时SQLServer2005提供了英文查询工具和编程接口,使得英文为基础设计、管理和查询数据库成为了可能。
7语言排序规则
在SQLServer2005以前的版本中,所有的数据库被限制在一个代码页以及语言集排序次序中,当使用英文版SQLServer数据库系统时,所有的语言集排序次序中,当使用英文版SQLServer数据库系统时,所有的语言排序规则就必须依赖英文的排序规则,它代替了代码页和排序次序,为开发多国语言的数据库应用系统提供方便。
2.1.4vc++控件及其属性简介
在此界面中用到vc++中相应的控件有:
按钮、编辑框、静态文本框、组框。
(1)按钮控件按钮的常用的属性有caption和ID.caption用于显示按钮的名字。
ID用于区分此按钮与其他控件。
按钮控件同其他控件,是一个窗口,可通过右击添加消息响应函数,实现相应功能。
(2)编辑框控件编辑框(EditBox)控件实际上是一个简易的正文编辑器,用户可以在编辑框中输入并编辑正文。
编辑框既可以是单行的,也可以是多行的,多行编辑框是从零开始编行号的.在一个多行编辑框中,除了最后一行外,每一行的结尾处都有一对回车换行符(用"\r\n"表示).这对回车换行符是正文换行的标志,在屏幕上是不可见的.
(3)静态文本框控件静态正文控件用来显示正文。
静态控件的主要起说明和装饰作用。
MFC的CStatic类封装了静态控件。
CStatic类的成员函数Create负责创建静态控件。
该函数的声明为:
BOOLCreate(LPCTSTRlpszText,DWORDdwStyle,constRECT&rect,CWnd*pParentWnd,UINTnID=0xffff);
(4)组框组框用来将相关的一些控件聚成一组
2.1.5面向对象的程序设计
(一)面向对象的基本概念
(1)对象对象是人们要进行研究的任何事物,从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象,它不仅能表示具体的事物,还能表示抽象的规则、计划或事件。
(2)对象的状态和行为对象具有状态,一个对象用数据值来描述它的状态。
对象还有操作,用于改变对象的状态,对象及其操作就是对象的行为。
对象实现了数据和操作的结合,使数据和操作封装于对象的统一体中
(3)类具有相同或相似性质的对象的抽象就是类。
因此,对象的抽象是类,类的具体化就是对象,也可以说类的实例是对象。
类具有属性,它是对象的状态的抽象,用数据结构来描述类的属性。
类具有操作,它是对象的行为的抽象,用操作名和实现该操作的方法来描述。
(4)类的结构在客观世界中有若干类,这些类之间有一定的结构关系。
通常有两种主要的结构关系,即一般--具体结构关系,整体--部分结构关系。
①一般——具体结构称为分类结构②整体——部分结构称为组装结构
(5)消息和方法对象之间进行通信的结构叫做消息。
在对象的操作中,当一个消息发送给某个对象时,消息包含接收对象去执行某种操作的信息。
发送一条消息至少要包括说明接受消息的对象名、发送给该对象的消息名(即对象名、方法名)。
一般还要对参数加以说明,参数可以是认识该消息的对象所知道的变量名,或者是所有对象都知道的全局变量名。
类中操作的实现过程叫做方法,一个方法有方法名、参数、方法体自有身唯一的标识,通过这种标识,可找到相应的对象。
在对象的整个生命期中,它的标识都不改变,不同的对象不能有相同的标识。
(2)分类性分类性是指将具有一致的数据结构(属性)和行为(操作)的对象抽象成类。
一个类就是这样一种抽象,它反映了与应用有关的重要性质,而忽略其他一些无关内容。
任何类的划分都是主观的,但必须与具体的应用有关。
(3)继承性继承性是子类自动共享父类数据结构和方法的机制,这是类之间的一种关系。
在定义和实现一个类的时候,可以在一个已经存在的类的基础之上来进行,把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容,并加入若干新的内容。
继承性是面向对象程序设计语言不同于其它语言的最重要的特点,是其他语言所没有的。
在类层次中,子类只继承一个父类的数据结构和方法,则称为单重继承。
在类层次中,子类继承了多个父类的数据结构和方法,则称为多重继承。
在软件开发中,类的继承性使所建立的软件具有开放性、可扩充性,这是信息组织与分类的行之有效的方法,它简化了对象、类的创建工作量,增加了代码的可重性。
采用继承性,提供了类的规范的等级结构。
通过类的继承关系,使公共的特性能够共享,提高了软件的重用性。
(4)多态性多态性使指相同的操作或函数、过程可作用于多种类型的对象上并获得不同的结果。
不同的对象,收到同一消息可以产生不同的结果,这种现象称为多态性。
多态性允许每个对象以适合自身的方式去响应共同的消息。
多态性增强了软件的灵活性和重用性。
(三)面向对象的要素
(1)抽象抽象是指强调实体的本质、内在的属性。
在系统开发中,抽象指的是在决定如何实现对象之前的对象的意义和行为。
使用抽象可以尽可能避免过早考虑一些细节。
类实现了对象的数据(即状态)和行为的抽象。
(2)封装性(信息隐藏)封装性是保证软件部件具有优良的模块性的基础。
面向对象的类是封装良好的模块,类定义将其说明(用户可见的外部接口)与实现(用户不可见的内部实现)显式地分开,其内部实现按其具体定义的作用域提供保护。
对象是封装的最基本单位。
封装防止了程序相互依赖性而带来的变动影响。
面向对象的封装比传统语言的封装更为清晰、更为有力。
(3)共享性面向对象技术在不同级别上促进了共享.
(1)同一类中的共享,同一类中的对象有着相同数据结构。
这些对象之间是结构、行为特征的共享关系。
在同一应用中共享。
在同一应用的类层次结构中,存在继承关系的各相似子类中,存在数据结构和行为的继承,使各相似子类共享共同的结构和行为。
使用继承来实现代码的共享,这也是面向对象的主要优点之一。
(2)在不同应用中共享。
面向对象不仅允许在同一应用中共享信息,而且为未
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