【技术实现步骤摘要】
本申请涉及组态式软件开发领域，尤其涉及一种组态式数据采集系统开发平台设计系统及方法。
技术介绍
1、随着嵌入式平台的更新，基于嵌入式平台的数据采集设备在各领域得到广泛应用。工业自动化中，数据采集系统在生产流水线监控、产品检验和质量控制方面非常实用。科研中，数据采集装置是探索可测量对象的强有力工具，能实时获取对象参数，研究对象的瞬态和稳态特征，使科研人员能够及时了解动态信息。生活中，使用集成多种传感器的数据采集系统是人们获取外界世界和自我认知的常用方式，能将模拟信号转换为数字信号供计算机处理和用户观察分析。嵌入式的数据采集系统在工业、电子通信、环境监管等领域具有重要地位，为人们更好地获取相关信息提供了有效帮助。
2、然而，多数情况下所使用的数据采集系统在不同的设备、不同的工作环境下都需要经历一遍完整的开发流程才可以投入使用，这样会导致有很多重复工作需要在每次开发时都完成一遍，进而浪费很多的人力成本以及时间成本，所以通用型的数据采集系统开发平台正式工业控制系统开发所需要的，因此随着新型工业自动化的发展和计算机的广泛使用，集散控制系统(distributed controlsystem，dcs)应运而生并得到推广，“组态”的概念也随之产生。
3、dcs是一种可以在多个领域应用的、通用性较高的控制系统，为了使不具备太多专业知识的操作人员能够通过简单地操作生成满足自己实际应用要求的控制系统，每一套dcs中都预先安装了系统软件和应用软件，这种应用软件就是早期的组态软件，而组态(configure)就是指使用dcs中的
4、随着科技发展和dcs在工控领域的应用，组态技术受到越来越多关注，成为独立的应用工具。组态是使用计算机应用软件提供的工具和方法，组建动态或静态的控制画面和状态，实现特定任务的过程。通过这些控制画面，可以监视和控制自动化过程和设备。在组态的基础上，对通用工控开发软件进行标准化、规模化和商品化，形成了组态软件，也称为二次开发平台，一种同时具备组态和编程功能的软件开发平台。组态软件不仅提供图形管理、数据库等多个功能模块，还支持多种通信协议，以保证对多种硬件设备的支持。用户无需了解具体工艺流程或生产细节，也无需编写任何程序代码，只需在组态软件中选择不同的控件，以“搭积木”的方式快速构建人机交互能力强大、符合要求的软件系统。此外，当工艺或设备发生改变时，用户只需在组态软件中修改相应参数，就能快速实现系统中的硬件适配。因此，组态软件的出现大大缩减了自动化控制系统的开发时间，同时也保证了自动化应用的可靠性和成熟性。
5、综上，需要专利技术一套组态式数据采集系统开发平台设计平台，来简化数据采集系统的开发过程，使工作人员可以大大减少开发时间和开发成本。
技术实现思路
1、本申请的目的在于解决常规的数据采集系统存在开发时间长以及开发流程繁琐的技术问题，提供一种组态式数据采集系统开发平台设计系统及方法。
2、一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，包括：硬件采集子系统以及上位机开发子系统；
3、所述硬件采集子系统包括：程序下载模块、mcu主控模块、信号处理模块、采集模块、通讯模块以及电源供电模块；
4、所述程序下载模块用于通过外部程序对所述硬件采集子系统的参数进行配置，以适应不同场景需求；
5、所述采集模块用于通过传感器采集模拟信号；
6、所述mcu主控模块以及所述信号处理模块用于对采集的所述模拟信号进行处理，生成数字信号；
7、所述通讯模块用于将所述数字信号传输至所述上位机开发子系统；
8、所述上位机开发子系统包括：软件主体和自定义控件库；
9、所述软件主体用于通过所述自定义控件库设计组态式界面，生成数据采集软件；
10、所述软件主体还用于根据所述数字信号配置所述数据采集软件的图表参数并生成工程数据文件；
11、所述软件主体还用于将所述工程数据文件输入至所述硬件采集子系统，以便于对所述硬件采集子系统的参数进行调优；
12、所述自定义控件库用于管理所述数据采集软件的自定义控件。
13、可选的，所述硬件采集子系统包括：mcu最小系统电路、稳压升压电路、信号调理电路、usb驱动电路、电源电路以及信号采集电路。
14、可选的，所述软件主体包括：初始界面、ui设计界面以及构建界面；
15、所述初始界面包括：新建工程模块、打开工程模块、近期工程模块；
16、所述初始界面用于提供进入所述ui设计界面的所述新建工程模块以及所述打开工程模块；
17、所述ui设计界面：通信接口模块、画布模块、控件属性模块以及控件列表模块；
18、所述ui设计界面用于布局各个所述自定义控件；
19、所述构建界面用于将布局后的各个所述自定义控件构建到数据采集软件的界面上；
20、所述构建界面的控件布局以及参数设置、与所述ui设计界面的控件布局以及参数设置一一对应；
21、所述自定义控件的参数以及所述画布模块的参数储存在xml文件中。
22、可选的，所述自定义控件库包括：自定义控件子工程文件、自定义控件载入文件以及资源文件；
23、所述自定义控件子工程文件包括：头文件、源文件以及ui文件；
24、所述自定义控件载入文件用于对各个所述自定义控件进行载入；
25、所述自定义控件库通过动态链接库的方式载入到所述软件主体并通过编译生成动态链接库文件；
26、将所述动态链接库文件放置在所述软件主体的制定目录，软件主体通过代码载入指定动态链接库，以此实现自定义控件库的加载。
27、可选的，所述通讯模块包括：串口通信子模块以及蓝牙通信子模块。
28、可选的，所述mcu主控模块的主控芯片的型号为stm32f4077zgt6，辅助芯片的型号为stm32f103c8t6；所述程序下载模块的主芯片的型号为ch340；所述采集模块的主芯片的型号为adc0832ccn；所述通讯模块的主芯片的型号为e01c-ml01sp4。
29、一种组态式数据采集系统开发平台设计方法，包括：
30、s1：获取外部程序，根据所述外部程序配置硬件采集子系统的参数；
31、s2：通过配置参数后的所述硬件采集子系统中的传感器采集模拟信号；
32、s3：通过所述硬件采集子系统，对所述模拟信号进行处理，生成数字信号；
33、s4：通过上位机开发子系统中的软件主体布局自定义控件，设计数据采集软件；通过嵌套循环对各个所述自定义控件的名称进行设置，通过信号槽机制将所述自定义控件进行绑定，用于实现控件之间的数据传递功能；
34、s5：所述上位机开发子系统中的自定义控件库，通过动态链接库将所述自定义控件加载到所述数据采集软件中；
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1.一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，包括：硬件采集子系统以及上位机开发子系统；
2.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述硬件采集子系统包括：MCU最小系统电路、稳压升压电路、信号调理电路、USB驱动电路、电源电路以及信号采集电路。
3.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述软件主体包括：初始界面、UI设计界面以及构建界面；
4.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述自定义控件库包括：自定义控件子工程文件、自定义控件载入文件以及资源文件；
5.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述通讯模块包括：串口通信子模块以及蓝牙通信子模块。
6.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述MCU主控模块的主控芯片的型号为STM32f4077ZGT6，辅助芯片的型号为STM32F103C8T6；所述程序下载模块的主芯片的型号为ch340；所述采集模块的主芯片的型号
7.一种组态式数据采集系统开发平台设计方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
8.如权利要求7的一种组态式数据采集系统开发平台设计方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，包括：硬件采集子系统以及上位机开发子系统；
2.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述硬件采集子系统包括：mcu最小系统电路、稳压升压电路、信号调理电路、usb驱动电路、电源电路以及信号采集电路。
3.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述软件主体包括：初始界面、ui设计界面以及构建界面；
4.如权利要求1的一种组态式数据采集系统开发平台设计系统，其特征在于，所述自定义控件库包括：自定义控件子工程文件、自定义控件载入文件以及资源文件；
5.如权利要求1的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文野，文国军，王巍，张博成，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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