DAQBench在人机界面编程中的应用

    人机界面是测控应用系统开发的一个重要部分。DAOBench是凌华科技股份有限公司研发的一套测量和自动化应用的32位ActiveX控件，包括用户界面、数据分析、信息整合、SCADA／HMI等各种控件及工具。使用DAQBench，用户可以很容易地开发出复杂的用户应用系统来显示信号数据、分析所采集到的数据、快速地与Excel、数据库或Web做信息整合。运用DAQBench的SCADA／HMI功能，您也可以很快地开发分布式(distributed)人机界面(HMI)应用系统。可以在任何支持ActiveX标准的软件开发平台使用，包括Visual Basic、Visual C++、C++Builder、Delphi等。
   
    1、原理
   
    ActiveX控件的妙处在于，控件与应用程序总是能融洽地交互。ActiveX控件提供了三种与应用程序交互的基本机制：属性(Property)、方法(Method)和事件(Event)。用户由此三部分来控制控件并开发程序。属性是描述控件的当前状态，并影响控件的显示和行为，属性值存储在控件的变量中。方法为定义在控件内的函数(Function)，方法的使用与控件所提供的功能有关，通常会影响控件本身或其行为，大多数方法的作用也会受到控件当时属性的影响。事件是在某些特定情况时，控件所产生的通知事件，事件被传递给控件应用程序以执行程序中与此事件连接的函数(Event handler)。
   
    以下举例说明，如何运用DAQBench控件建立人机界面，以及使用ADLINK的数据采集设备的ActiveX控件进行模拟信号的处理。
   
    我们假设把一个程序分成两部分：可视部分(前台显示操作的界面)和不可视部分(后台工作的线程)。本文程序的显示界面非常简单，仅有一个作图控件及一个退出按钮，后台工作是使用一个虚拟的PCI—9112多功能数据采集卡(不需要安装真正的板卡)产生采样数据。程序流程见图1，在程序的开始，调用PCI—9112控件的方法StartContAI来激活连续的AI， 当采样完成时，会自动激活PCI—9112控件的事件AiHalfReady 0，在事件响应函数中，通过调用作图控件的方法PlotChart 0，把采集到的数据传送给作图控件。这样，我们就能不断地在屏幕上看到采样数据，直到程序退出。整个程序只有两条语句需要键盘输入，其余工作都是通过鼠标点击来完成的。从这个程序您可以感受到用DAQBench的ActiveX控件来做数据采集程序是多么的简单容易。

图1 程序原理图

    2、编程
   
    以下将以逐步推进(step by step)的方式，说明如何在微软的Visual c++6．0下，运用DAQBench的ActiveX控件来完成数据采集的应用。
   
    2.1 程序框架的建立
   
    使用Visual C++的MFC AppWizard来建立一个基于对话框的程序框架。
   
    通过File>>New菜单命令建立一个新的项目，其会打开New的对话框。在Projects页面中，选择[MFC AppWizard(exe)]项目类型，在Project name中输入项目名称：MZR 点0K。
   
    在Step 1对话框选择[Dialog based]选项， 点Finish>>点0K。
   
    这样，应用程序向导会构建一个新的项目和程序的框架，并自动在对话框编辑器中打开程序对话框。
   
    2.2 加载DAQBench控件
   
    把需要的ActiveX控件添加到控件工具栏(Control Toolbar)的步骤如下：
   
    (1) 选择Project>> Add To Project >>Components And Controls?项目，然后，在接着出现的对话框中，使用鼠标双击Registered ActiveX Controls目录条目。这样就会打开一系列计算机上已经安装和注册的ActiveX控件清单。选择并插入需要的ActiveX控件到您的项目和控件工具栏中。
   
    (2) 选择绘图ActiveX控件(文件名)DAQBench DChart Control—(ADLINK)，单击Insert按钮，在随后的对话框中使用鼠标点选OK，接受缺省的类名和文件名。
   
    (3) 选择数据采集ActiveX控件(文件名)NuDAQ PCI—9112 Control—(ADLINK)，单击Insert按钮，单击确定按钮，单击OK按钮，接受缺省的类名和文件名。
   
    (4) 添加完毕，返回Components And Controls Gallery对话框，单击Close按钮。
   
    这样，就在对话框编辑器的控件工具栏中，加进了绘图控件DAQBench DChart Control和数据采集控件NuDAQ PCI—9112 Control，可以方便地将控件加入到对话框中。
   
    2.3 程序设计
   
    将控件添加到控件工具栏之后，就可以在设计应用程序的用户界面时使用控件了。开发者可以使用对话框编辑器将控件放置在对话框上。具体操作步骤如下：
   
    删除窗体上带TODO消息的静态文本控件，并删除确定按钮。
   
    单击Controls工具条底部的DChart按钮，并通过鼠标点击把它放在对话框中，ActiveX控件可以象标准Windows控件一样插入对话框，并可调整位置与大小。
   
    选择Controls工具条底部的PCI—9112按钮，把它放在对话框中适当的位置，右键点击对话框中的PCI—9112控件，在打开的菜单中选择属性(Properties)，就会出现一个带有各种不同属性字段的属性页对话框。通过属性页对话框，你可以对这个特定的控件进行设置，具体数值见表1。

表1 控件NuDAQ PCI-9112 Control属性设置

    在用户使用控件编写程序之前，要先为该控件设定一个变量名称。下面为作图控件和采样控件设定相应变量：通过快捷键Ctrl+W,打开MFC Class Wizard对话框，在Member Variables标签中将Class name设置为CMZRDlg，通过Add Variables?按钮给其中的控件标识号添加变量，变量的定义见表2。

表2 对话框中相应控件变量的

    定义PCI—9112控件的事件处理函数，通过快捷键Ctrl+W,在MFC Class Wizard窗口中，按下Message Maps 标签并在Object Ids字段中选IDC_PCI9112CTRLI控件，在Messages字段中选AiHalfReady，单击Add Function按钮，添加数据采集控件的AiHalfReady消息响应函数，接受缺省的函数名，单击Edit Code按钮以定位到该函数，在其中加入下列代码：
   
    void
    CMZRDlg：：OnAiHalfReadyPci9112ctrl1(VARIANT FAR*ScaledData，VARIANT FAR*BinaryCodes)
    {
    ／／TODO：Add your control notification handler code here
    m_Chart.PlotChart(ScaledData)；／／ 将ScaledData中的采样数据传递给作图控件。
    }

    在初始化函数中启动数据采集函数：

    定位到对话框初始化函数void CMzRDlg：：OnInitDialog()，在其结尾return TRUE；语句之前加入下列语句
    BOOL CMZRDlg：：OnInitDialog()
    {
    CDialog：：OnInitDialog()；
    ／TODO ：Add extra initialization here VARIANT Filename；
    m_Pci9112.StartContAI(Filename)；／／激活连续
    return TRUE； ／／return TRUE unless you set the focus to a control
    ｝
   
    2.4 程序测试
   
    通过按Ctrl_F5键直接在Developer Studio中运行程序，运行结果如图2所示。

图2 运行结果

    开发环境：本文假设您已经安装了Visual C++6.0和DAQBench和PCIS—OCX。
   
    DAQBench和PCIS—OCX这两个软件可从凌华公司的网站(http：／／www．adlinktech．com／download area／software．htm)下载。
   
    3、结束语
   
    DAQBench提供了6O余种ActiveX控件，可以帮助您快速地完成量测及自动化控制的应用系统。说的更简单一点，您可以把DAQBench想像成一套积木，里面的每一块积木都有特定的形状。您只要选择适当的积木， 便可以拼出各式各样您想要的东西。用DAQBench来开发程序也是这样，您只要选择适当的控制元件，将它们拼凑在一起，便可以完成您的应用系统开发。由于ActiveX控件技术具有代码的可移植性和复用性，具有开发成本低，执行效率佳，程序弹性大，开放性架构易于扩充等优点，DAQBench拥有越来越多的用户群。
   
    如果使用传统的API或DLL编程来完成上述功能，至少需要几百行代码。对于所有用户，DAOBench都能使人机界面的开发变得更轻松也更有效率。通过直观的图形界面，使用户很容易用他们自己的HMI来完成更多的工作。非编程人员或只拥有很少编程背景的人员，都能用很少的工作来创建相当有效的系统。使用户可以专注于解决测量和控制问题，而无需受困于编程过程。
   
    为用户的操作构建一种有效的人机界面(HMI)纯粹是一种个人行为，因为每一种安装都不一样，都具有不同的要求、目标及需求。因此为您的操作创建一种合适的人机界面，意味着需先彻底了解您的过程及其周边系统……然后再从能对它们进行监控及调整的角度来创建对这些过程的反应。选择何种方式来创建或加强您的HMI，在很大程度上取决于您个人的偏好及能力，永远都不会有“唯一”的方式。HMI最终将向零编程方向发展。