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                    超高壓下測磁程控界面開發

                    添加時間:2019/04/10 來源:吉林大學 作者:沈洪
                    本文所講的整個超高壓下測磁程控界面軟件研發過程的意圖就在于通過研發基于 Visual Basic 6.0 的超高壓下測磁程控界面軟件,來為廣大用戶提供一個值得借鑒的研發過程,也為將來的讀者自行研發人機交互界面起到了一定的積極作用。
                    以下為本篇論文正文:

                    中文摘要

                      在我們進行超高壓下物質磁性相關數據測量的有關實驗時,實驗數據的采集是其中最為關鍵的一環。盡管單一的對鎖相放大器儀器界面進行操作也可以采集到所需要的數據,但在一定的時間范圍內大量且全面地采集數據單靠對儀器界面進行操作是無法實現的;谝陨显,我們需要研發一種能夠進行自動采集、自動分析數據、高精度、高工作效率的專門針對超高壓下物質磁性相關數據測量的程控界面。當然,國外也有研發出相關的軟件,但是很多功能并不是我們所需要的,而且軟件收費,因而不容易得到推廣。所以怎樣自主研發用起來方便且能準確全面測量所需實驗參數的程控界面軟件就顯得尤為重要。且通過閱讀本文,讀者可以參考本文所用方法去自主研發所需其它程控界面軟件。

                      對于以上所描述的情況,我們研發了基于 Visual Basic 6.0 的超高壓下測磁程控界面軟件。Visual Basic 6.0 既能夠通過 DLL 完成 IO 端口的輸出輸入功能,又能夠經由 API 函數或 MSComm 控件來達到串口通信的目的,可以輕易地實現顯示圖像的功能和數據的存儲功能,且能夠將數據保存到 EXCEL 等軟件中進行簡單的數據處理,因而它是筆者首選的語言開發環境。我們研發的軟件數據較為可靠,且測量精度較高,并且能夠完成數據的自動處理、自動存儲并能在 EXCEL中繪制簡易的曲線圖等任務,從而對所測試的樣品的各項參數有一個較為全面的了解,這對于我們進行后續實驗是非常必要的。

                      本次課題研究試著按照軟件工程的標準來進行分析、組織和所需功能的實現。第一章簡要介紹了目前超高壓下物質磁性測量的研發現獎及本課題的主要研究內容與意義,第二章分析了超高壓下測磁程控界面研發的實際需求,第三章進行軟件概要設計,并以此為基礎提出超高壓下測磁程控界面的研發軟件的基本框架:數據采集部分以及數據處理部分。第四章主要是對 VB6.0 及串口通信和鎖相放大器的相關知識進行介紹,并簡單講解如何在 VB 中添加 MSComm 控件及 EXCEL應用。第五章對軟件研發的詳細過程及驗證進行歸納整理,通過界面設計、代碼編寫規范化介紹、軟件實現的關鍵技術進行介紹,講述了軟件使用的方法及注意事項,最后進行一次數據采集實驗來驗證軟件架構的合理性和軟件使用的有效性,并進行設備聯調。本論文最后是對此次研發工作進行總結,指出由于時間關系并未來得及實現的功能,并對該軟件的前景及其應用意義進行展望。

                      本軟件的研發成功可以大大省下在實驗過程中的重復性按勞付酬時間,并且能全面直觀地觀測到實驗所需的各項數據,提高儀器的利用價值,使我們能夠更為全面直觀且效率地進行接下來的超高壓下物質磁性的相關測量。因此,研發本軟件具有一定的理論意義以及實際應用價值。

                      關鍵詞:超高壓,VB,鎖相放大器,數據采集,性能測試

                    Abstract

                      When we are doing experiments about the related data of the magnetic in the condition of the ultra-high pressure, the collection of the experiment data plays one of the most important parts. Although we can collect the data we need only from operating the Phase-locked amplifier, only by operating the instrument can't collect data largely and totally. Based on these above, we need to research and development a programmable interface software which can collect and analyze data. high accuracy.

                      high efficiency and only for the collection of the material of magnetic in the condition of the ultra-high pressure. Of course, there are similar software abroad, but many features in the software are not that we need, and they are not free of charge, so they're not easy to be promoted. So how to development an convenient to use and comprehensive programmable interface software independently seems to be an important subject. Through reading this article, we can development other programmable interface software independently.

                      Based on these above, we develop a programmable interface software in the condition of the ultra-high pressure based on Visual Basic 6.0.Visual Basic 6.0 can complete the function of the input and output by using DLL, and it can do serial port communication through API functions or MSComm controls, it can display the images and storage data easily, and storage data to EXCEL and do some easy data processing, so it's the first choice of the language development environment. The software that we develop is reliable, accurate and automatic-saved, so this kind of software is necessary for our subsequent experiments.

                      In this topic research, we try to analyze, organize and realize the function that we need in the standard of the Software Engineering. The first chapter briefly introduces the recent progress of the measurement of the material of magnetic in ultra-high pressure and the mainly research content and significance of this topic. The second chapter analyzes the ultrahigh pressure under the actual demand of magnetic programmable interface development, the third chapter summary design software, and on this basis, we raise a basic framework of the software: data acquisition and data processing part. The fourth chapter mainly introduces the relevant knowledge of VB6.0, MSComm and Phase-locked amplifier. The fifth chapter summarized the detailed process of software development and validation, through standardizing the interface design and coding is introduced, the software implementation is introduced, the key techniques of about software use method and matters needing attention, finally we do an experiment to prove the rationality and effectiveness of the software, and do equipment alignment. At the end of this paper, we summarize the research and development, point out the function that we haven't had time to realize, and look forward to the prospects and application significance of this software.

                      The success of this software research and development can save much time in the experiment, and can also measure data roundly and intuitively. So, the research and development of the software has a certain theoretical significance and practical application value.

                      Keywords:VB, Phase-locked amplifier 7265, The data collection, The performance test

                      在我們平時做有超高壓下物質磁性的相關數據測量的實驗過程中,應用的鎖相放大器進行大量數據采集并對數據進行分析是不可缺少的一個環節。因為只有對大量數據進行分析,才能確定是否成功的過濾掉許多的不必要的信號干擾,從而得到較為正確的數據。然而如果僅僅是對儀器面板進行操作,采集數據較為麻煩,且由于時間間隔不同,不能有效把握采集到的數據間的規律。當然會有少部分用戶自行研發了在電腦上可以使用的程控界面,不過由于種種原因并未普及,或者不能夠全面地展示所有采集功能。

                      因此,本文以鎖相放大器 7265 為研發對象,總結了前人的經驗,采集基本上為大家所熟知的 Visual Basic 6.0 軟件,積極開展對超高壓下物質磁性的相關數據測量程控界面的研發,讓讀者能夠直觀明了地看到筆者的研發過程,這樣將來讀者在研發其它儀器的程控界面時,可以由本文起到一個借鑒的作用。因此,本文雖然旨在研發超高壓下的測磁程控界面,但對于使用鎖相放大器進行科學研究的讀者們,也具有較大的現實意義。

                      超高壓下測磁程控界面開發:

                    軟件主界面
                    軟件主界面

                    串口設定界面
                    串口設定界面

                    一鍵設定界面
                    一鍵設定界面

                    信號通道設置界面
                    信號通道設置界面

                    參考通道設置界面
                    參考通道設置界面

                    目 錄

                      引 言
                      第 1 章 概述
                        1.1 超高壓下物質磁性測量的研發現狀
                        1.2 本課題的主要研究內容與意義
                      第 2 章 軟件研發需求分析
                        2.1 問題的提出
                        2.2 軟件研發功能要求
                        2.3 軟件數據流程分析
                      第 3 章 軟件概要設計
                        3.1 總體設計
                          3.1.1 研發軟件的構成
                          3.1.2 軟件研發的結構示意圖
                        3.2 數據采集部分設計
                        3.3 數據處理部分設計
                      第 4 章 VB、串口通信與鎖相放大器
                        4.1 VISUAL BASIC 6.0 的特點以及功能
                        4.2 MSCOMM 控件介紹
                        4.3 鎖相放大器簡要介紹
                      第 5 章 軟件研發流程
                        5.1 軟件界面設計
                          5.1.1 軟件主界面的設計
                          5.1.2 串口設置界面設置
                          5.1.3 一鍵設定界面設置
                          5.1.4 其它界面設置
                        5.2 代碼編寫規范化
                        5.3 軟件實現的關鍵技術
                          5.3.1 通過 MSComm 控件實現數據收發
                          5.3.2 延時程序模塊的設定
                          5.3.3 將 VB 與 EXCEL 關聯
                        5.4 軟件使用注意事項
                        5.5 進行一次數據采集及處理實驗
                        5.6 軟件運行環境的調試
                      第 6 章 研發過程總結及展望
                        6.1 過程總結
                        6.2 工作展望
                      參考文獻
                      附 錄
                      致 謝

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