摘要:在嵌入式系统开发与调试过程中,常常需要借助上位机软件来监控设备运行状态、发送控制指令、分析通信数据。传统的做法是为每一个项目定制开发专用的上位机程序,虽然功能精准,但开发成本高、维护困难,且难以复用。随着项目复杂度的提升和开发周期的压缩,这种"一项目一上位机"
在嵌入式系统开发与调试过程中,常常需要借助上位机软件来监控设备运行状态、发送控制指令、分析通信数据。传统的做法是为每一个项目定制开发专用的上位机程序,虽然功能精准,但开发成本高、维护困难,且难以复用。随着项目复杂度的提升和开发周期的压缩,这种"一项目一上位机"的模式已显得力不从心。因此,开发一款功能全面、配置灵活、适应性强的通用测控上位机,成为提升开发效率、降低调试成本的迫切需求。
项目介绍通用测控上位机正是为解决上述问题而设计的一款开源工具。在为嵌入式设备的调试提供一个高度可配置、功能丰富的通用平台。通过灵活的配置文件机制,该上位机能够适配多种通信协议、多种设备类型和多种项目需求,避免了重复开发专用上位机的繁琐过程。
无论是串口通信、网络通信,还是日志回放,用户都可以通过统一的界面进行操作,极大提升了调试工作的灵活性和效率。
项目功能上位机具备完整的测控功能,主要包括以下几个方面:
1、状态监控与指令下发
支持实时显示设备上传的传感数据、控制状态等信息,并允许用户通过界面发送控制指令,如开关控制、参数设置等。
2、曲线可视化
支持多通道数据的实时曲线显示,用户可自由选择显示或隐藏特定曲线,支持时间轴和次数轴两种横坐标模式,并具备循环显示、长期记录等功能。
3、界面交互增强
不仅显示数值,还能标识数据是否最新、指令是否成功响应,提升操作反馈的直观性。
4、数据记录与回放
可将通信数据自动记录为日志文件,并支持通过回放功能重现历史数据,便于问题复现与分析。支持变速回放和单帧步进,满足精细化调试需求。
5、多数据源支持
兼容串口、网络(TCP/UDP)、日志文件等多种数据输入方式,用户可自由切换,方便在不同调试场景下使用。
6、配置化协议解析
通过配置文件定义通信协议格式,支持类NMEA文本协议和二进制数据包,无需修改代码即可适配新协议。
项目说明项目模块MainWindow: 组织界面逻辑,实现曲线控制,出10Hz定时器,调用处理流程
com_mc: 定义测控概念中的测量类:DataDes(数据描述),实现数据结构和协议处理 定义测控概念中的控制指令类:CmdDes(指令描述) 定义通用测控类MC_Prot,组织测量对象字典(dset)、控制对象字典(cmds)
com_mc_gui: 定义测控概念中控制指令的界面显示类,实现各种形式的控制指令界面实现;测量方面,使用通用控件,所以没有定义。
state_dis: 作为MainWindow的部分类实现,实现测控应用的逻辑:
组织测控概念中的对象,包括日志、界面中的曲线、测量控件等 实现测量控件的构造 实现控制控件的构造 实现菜单控件的构造 构造定时器,查询插件 实现软件控制指令 实现数据收发的处理
主体流程测控概念结构
测控概念主要由几个大的部分组成:测控通信、动态协议、数据源、日志记录与回放。
概念图如下:
数据上下行总体流程图
生成文件为com_mc.exe,默认配置文件为config.txt。一般只需这两个文件就可以执行,非常便携。
项目效果在实际应用中,该通用上位机已成功应用于多个嵌入式项目中,如电机控制、传感器网络、工业自动化等场景。通过更换配置文件,同一套软件即可实现对不同设备的测控,显著减少了开发和维护成本。
项目已完全开源,可根据自身需求进行二次开发或直接配置使用,源码托管于以下地址
GitHub: https://github.com/yangzigy/com_mc
Gitee: https://gitee.com/yangzifb/com_mc
总结通用测控上位机是一款面向嵌入式开发的高效调试工具,它通过高度可配置的设计理念,解决了传统上位机重复开发、维护困难的问题。其强大的功能、灵活的协议支持和友好的用户界面,使其成为嵌入式工程师不可或缺的助手。
来源:opendotnet