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1、南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 南京工程学院 自动化学院 本科毕业设计（论文）题目： 拉力试验机无线网络的PC软件设计 专 业： 自动化 班 级： 数控000 学 号： 000000学生姓名： 0000000 指导教师： 000000000000000 起迄日期： 2013.22013.6 设计地点： 工程实践中心7号楼 1Graduation Design (Thesis) PC Software Design for Tensile Testing Based on Wireless NetworkBy00000000Supervised byAssociate Prof.00
2、000000School of Automation Nanjing Institute of TechnologyJune, 20132摘 要设计拉力试验机PC端软件的主要目的是配合拉力试验机下位机工作，运用无线网络技术实现对多台拉力试验机的监控，对接收到的数据进行简单处理，绘制出拉力曲线图，并完成对数据的存储。本文的主要内容是介绍了一种基于C+语言开发的监控软件。对拉力试验机的工作原理及整个系统的网络结构进行了简要的阐述。分析了软件的的用户需求、设计方法、设计思路、设计流程等。重点介绍了模块化程序设计的方法并着重讲述了各功能模块的功能实现。按照要求，本次的软件可分为以下几大功能模块，分别是
3、串口通信模块、显示模块、绘图模块、存储模块及其他附加功能模块，其中，重点讲述了串口通信模块的功能实现。在运行调试过程中，遇到的一些问题通过老师指导、查阅资料等方法得到了很好的解决。程序运行的结果基本达到了预期的效果，串口通讯可靠性满足要求，拉力曲线图绘制比较精确，数据的存储功能也基本实现。但是，仍有不足之处。例如：界面美化方面有待进一步加强，软件不够灵活，未能实现拉力曲线图的存储。关键词：拉力试验机；监控软件；C+；串口通信 ABSTRACT The main purpose of the design of tensile testing machine PC software is wor
4、k with tensile testing machine, computer, monitor multiple tensile testing machine with wireless network technology, a simple treatment of the received data, draw force curve, and complete the data storage. The main content of this paper is to introduce a monitoring software based on C+ language. Th
5、e network structure of the working principle of tensile test machine and the whole system are briefly discussed. Analysis of consumer demand, the software design method, design ideas, design process. Introduced the method of modular design and describes the functions of each function module realizat
6、ion. According to the requirement, the software can be divided into several functional modules, respectively is the serial communication module, display module, the drawing module, storage module and other additional function module, wherein, focuses on the serial communication module. In the debugg
7、ing process, some of the problems encountered were obtained through the guidance of a teacher, access to information and other methods to solve good. The result of running the program basically achieve the expected results, to meet the requirements of serial communication reliability, tensile curve
8、drawing is more accurate, but also realize the function of data storage. However, there are still shortcomings. For example: the interface landscaping should be further strengthened, the software is not flexible enough, failed to achieve the tensile curve graph storage.Key words: Tensile testing mac
9、hine; monitoring software; C+; serial communication目录第一章 绪论71.1 引言71.2 设计的目的及意义81.2.1 本次选题的意义91.2.2 软件设计的目的91.3 国内外的研究现状91.3.1 国外的发展现状101.3.2 国内的发展现状111.4 本文的结构11第二章 上位软件的总体分析132.1 网络结构132.1.1 Zigbee简介132.1.2 Zigbee应用152.2 上位PC软件设计分析152.2.1 需求分析152.2.2模块化程序设计162.2.3 功能模块的划分172.3 设计的思路及实现的方法182.3.1 总
10、体设计概述182.3.2 编程语言的选择182.3.3 编程的步骤182.4 本章小结19 第三章 上位软件的具体设计203.1 软件总体流程图203.2串口通信的实现213.2.1 MSComm控件简介213.2.2 利用串口控件实现串口通信243.2 人机交互界面的设计273.2.1 人机界面设计原则273.2.2 主体界面的设计293.3.3 常用控件的使用情况303.3 拉力曲线的绘制313.3.1绘图用到的类与函数313.3.2 拉力曲线绘制的总流程图333.4 数据的存储343.5 本章小结36第四章 软件功能的实现384.1 软件调试方法384.2 软件具体调试39第五章 结论4
11、35.1 论文总结435.2 展望435.3 感想44 第一章 绪论1.1 引言试验机是试验、检测材料(金属材料、非金属材料)、零部件、构件和结构的强度、刚度、硬度、弹性、塑性、韧性、延性和表面与内部缺陷的仪器设备、系统或装置。大多数试验机是集机一光一电一液于一体的技术密集型高科技产品，多数产品均属于计量器具。在工业的发展过程中，新材料，新工艺，新产品的不断出现。为了判断材料的力学性能，产品的结构性能，就需要相应的试验设备以及材料试验方法，于是拉力试验机应运而生。第一台拉力试验机诞生于200年前的西欧，采用的机械杠杆，砝码加荷原理制成，用以测定钢铁和其他金属材料的抗拉强度试验。随着材料科学和材
12、料力学的研究，拉力试验机逐渐成为一种专门用于研究各类材料机械性能试验，工艺性能，结构强度的工具。二战以后，科学技术迅猛发展，促进了各国试验机产业的发展和技术改革。拉力试验机主要由机械部分，数据采集部分，私服驱动部分，数据处理部分等组成。随着科技的发展拉伸试验机经历了机械式拉力试验机，电液伺服拉力试验机（如图1.1），到今天的微机控制电子万能拉力试验机主要的三个阶段。 图1.1 WAW-D系列微机控制电液伺服万能试验机 随着信息技术等科技的高速发展，拉力试验机在软硬件方面也出现的新的发展趋势。由于微电子技术的快速发展，微处理器的速度越来越快，价格越来越低，已被广泛应用于拉力试验机中，使得一些原本
13、由硬件完成的功能，可以通过软件来实现。甚至许多原来用硬件电路难以解诀或根本无法解决的问题，也可以采用软件技术很好地加以解决。电子万能试验机（如图1.2）就是一种广泛使用的标准测试设备，在各类材料的质量检验、材料科学研究和实验教学环节，都需要用它进行材料的力学性能测试。他们就是利用计算机来控制试验机的测试过程，并用计算机来采集试验时的各种传感器的数据，然后在计算机上实时显示，在试验结束后试验机可以将数据进行各种处理，从而得到例如弹性模量、强度极限、屈服极限等材料参数，同时还可以通过计算机来进行各种精确的闭环控制方式，例如位移控制、应变控制、应力控制等。 图1.2 微机控制电子万能试验机1.2 设
14、计的目的及意义拉力试验机广泛应于用工矿企业、计量、学校的现场和实验室，其应用领域涉及到机械、冶金、建筑、航空、航天、军工、交通、运输、质检、计量、教育、医疗等各行各业。因此，试验机在国民经济中占有相当重要的地位，它的发展水平在某种程度上反映了一个国家工业发展的水平。试验技术和试验机是现代科学技术不可缺少的重要组成部分，所以对试验机的研究具有重大意义的。1.2.1 本次选题的意义由计算机参与的控制系统是一种软件和硬件相结合的控制系统，其优势相对于传统的控制系统而言，是相当明显的。首先，它可以完成比较复杂的控制过程;其次，随着计算机产业的飞速发展，硬件产品的成本逐年下降，所以可以以较小的造价实现更为全面的功能，能够完成复杂试验过程的控制系统。此外，计算机参与构成的控制系统具有试验结果的存储和分析功能，从而使此类系统能为研究人员提供及时准确的试验数据和结果分析，可以大大缩短试验周期，提高了试验效率。因此，开发拉力试验机PC端软件的意义主要体现在以下两方面: 1、拉力试验机计PC端软件可以充分发挥最新计算机产品所带来的海量的存储空间、快速的CPU运算速度所带来的性能优势，进行大量的数据存储，完成高速率的运算处理，最大限度地保证了系统拥有高性能的硬件基础。 2、高级语言开发出来的、易于操作的人机交互界面
