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基于面向对象技术的质谱仪测控软件的研究与开发

作　者: 彭学亮
导　师: 李向阳
学　校: 华南理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 质谱仪 测控软件 面向对象技术 统一建模语言
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 52次
引　用: 1次
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内容摘要


目前,我国多数质谱仪的自动化程度较低,质谱测量主要是以手动和半自动为主,这使得质谱测量成了一项耗时长、强度大的工作,质谱仪自动化测量与控制的实现将有效缓解这一局面。由于测控软件所完成的功能都有很大程度上的共性和相似性,这就要求测控软件具有较高的可靠性、可移植性、可维护性和可重用性等特点,这些特点不仅体现在操作系统和编程语言上,更反映在测控软件设计方法上。面向对象技术是为了提高软件系统的可靠性、可移植性和可重用性,在实践中逐渐创造出的一种软件工程的新途径。本文在详细分析面向对象技术的基础上,研究了基于面向对象技术的质谱仪测控软件设计方法。质谱仪测控软件的开发经历了面向对象分析、面向对象设计、面向对象实现和测试等几个过程。根据质谱仪测量原理和质谱仪测控系统结构,进行需求分析,分析系统工艺需求和功能需求;基于面向对象建模语言UML建立测控软件的分析模型,包括静态模型和动态模型,即用例图、类图、顺序图和活动图等;基于分析模型建立设计模型,包括人机界面设计、数据存储设计、接口通信设计等;接口通信设计包括RS232串口、IEEE488并口、PCL730卡I/O口等接口通信程序的设计等;在Windows下基于Visual C++ MFC建立单文档多视图的软件框架,进行类的实现、人机界面的实现、文件系统的实现、接口通信程序的实现等;接口通信程序的实现包括用MSComm控件实现RS232串口通信,用WinDriver工具实现IEEE488并口通信,用WinIO库实现PCL730卡I/O通信。最后进行了测控软件测试。该质谱仪测控软件自动化程度高、可靠性高、升级容易、人机界面友好、功能开发潜力大、可维护性好,具有广阔的应用前景。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-13
  1.1 课题背景和意义  11
  1.2 研究目的和方法  11-12
  1.3 本论文研究内容  12
  1.4 本章小结  12-13
第二章 面向对象技术与质谱仪测控系统  13-21
  2.1 面向对象技术  13-15
    2.1.1 面向对象基本概念  13-14
    2.1.2 统一建模语言UML  14-15
  2.2 质谱仪测控系统  15-19
    2.2.1 质谱仪测量原理  16-17
    2.2.2 质谱仪测控系统结构  17-19
  2.3 采用面向对象技术开发质谱仪测控软件的优点  19-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 质谱仪测控软件面向对象分析  21-31
  3.1 需求分析  21-23
    3.1.1 工艺需求分析  21
    3.1.2 功能需求分析  21-23
  3.2 静态模型的建立  23-27
    3.2.1 用例图  24-25
    3.2.2 类图  25-27
  3.3 动态模型的建立  27-30
    3.3.1 顺序图  27-28
    3.3.2 活动图  28-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 质谱仪测控软件面向对象设计  31-41
  4.1 软件结构设计  31
  4.2 人机界面设计  31-33
  4.3 数据存储设计  33-35
    4.3.1 Setup.Dat 文件  34
    4.3.2 periodic.dat 文件  34
    4.3.3 *.run 文件  34
    4.3.4 Timezero.dat 文件  34
    4.3.5 *.asc 文件与*.dat 文件  34-35
  4.4 接口通信设计  35-40
    4.4.1 RS232 串口通信的设计  35-36
    4.4.2 GPIB 并口通信的设计  36-39
    4.4.3 PCL730 卡I/O 通信的设计  39-40
  4.5 本章小结  40-41
第五章 质谱仪测控软件面向对象实现与测试  41-61
  5.1 人机界面实现  41-44
    5.1.1 软件框架的实现  41-42
    5.1.2 软件子界面的实现  42-43
    5.1.3 曲线显示的实现  43-44
  5.2 文件系统实现  44-50
    5.2.1 Setup.Dat 文件  44-46
    5.2.2 periodic.dat 文件  46-47
    5.2.3 *.run 文件  47-49
    5.2.4 *.asc 文件与*.dat 文件  49-50
  5.3 接口通信实现  50-59
    5.3.1 RS232 串口通信的实现  50-53
    5.3.2 GPIB 并口通信的实现  53-58
    5.3.3 PCL730 卡I/O 通信的实现  58-59
  5.4 质谱仪测控软件测试  59-60
    5.4.1 程序测试  59
    5.4.2 功能测试  59-60
  5.5 本章小结  60-61
结论与展望  61-62
参考文献  62-64
攻读硕士学位期间取得的研究成果  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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