基于安卓平台示波器APP设计.doc

1 android 手机编程大作业 示波器示波器 院院 系：系：* 专专 业业：电子信息工程：电子信息工程 班班 级：级：1*1*电信电信* 学学 号：号：* 姓姓 名名：* 授课教师：授课教师：* 20142014 年年 月月 日日 上海第二工业大学android 手机编程大作业 1 示波器示波器 摘摘 要要 随着 android 平台在市场占有率上的稳步上升，采用 java 语言开发的 android 应用会越来越多。不过需要指出的是，运行 android 平台的硬件只是手机、平台电 脑等便携式设备，这些设备的计算能力、数据存储能力都是有限的，不太可能在 android 平台上部署大型企业级应用，因此 android 应用可能以纯粹客户端应用的 角色出现，然后通过网络与传统大型应用交互，充当大型企业应用的客户端，比如 已经出现的淘宝 android 客户端、赶集网 android 客户端，它们都是这种发展趋势 下的产物。 通过虚拟仿真来模拟这些基础信号，并控制它们的波形特征，有助于我们将理 论与实际联系起来，充分发挥手机的能力实现在现实中无法满足的实验条件。通过 后期不断地补充算法来增加软件的功能，使其更具有现实意义。 关键词：信号，波形，android 手机编程，示波器，java，eclipse。 上海第二工业大学android 手机编程大作业 2 oscilloscope abstract as the android platform in market share steadily rising rate on android application, using java language development will be more and more. but the need to point out is, running the android platform hardware only portable equipment, mobile phone platform computer, computing power, data storage capacity of these devices is limited, not too possible deployment of large-scale enterprise application on the android platform, so the android application may appear in a pure client application role, and then through the network and the traditional large application interaction, as a large-scale enterprise application client, for example, has emerged taobao ganji android client, android client, they are products of the development trend of the. through the virtual simulation to simulate these basic signal, and control the waveform characteristics of them, will help us to link theory with practice, give full play to the mobile phone the ability to achieve experimental conditions cannot be met in reality. through the late constantly add algorithm to increase the function of the software, to make it more realistic significance. keywords: signal,signal, waveform,waveform, androidandroid mobilemobile phonephone programming,programming, oscilloscope,oscilloscope, javajava programprogram language,language, eclipseeclipse 上海第二工业大学android 手机编程大作业 3 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 1 页 目目 录录 摘 要1 abstract.2 第一章 绪论1 1.1 概述.1 1.2 课题研究的目的与意义.4 第二章 研究现状5 第三章 可行性分析5 3.1 需求分析.5 3.2 运行环境(包括模拟服务器).5 3.3 开发工具.5 3.5 本章小结6 第四章 系统设计6 第五章 系统实现6 5.1 界面设计.6 5.2 特色模块功能.6 第六章 使用说明14 第七章 体会14 第八章 总结14 参 考 文 献15 致 谢15 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 2 页 第一章第一章 绪论绪论 1.1 概述 信号与系统主要讲授信号与线性系统分析的基本原理和方法，为学生深层次理 解电路原理，提供多种解决方法。从而培养了学生解决问题的能力，因此信号与系 统在电子专业中不可或缺，是某些学科的基石，是某些工作的重点。随着信息技术 革命的深入和计算机技术的飞速发展， “信号与系统”的课程出现在范围广泛的各种 专业中，并对各专业的发展起着重要的作用。信号与系统在电子专业中的作用更是 极其的重要，它是电子专业最关键、最基础的课程，是我们将要盖起的电子大厦的 地基。夯实地基是我们现在要做好的事。信号与系统这门课主要研究电信号。为了 解并控制信号必须要研究它的波形。 波的图象叫做波形，不同的音色有不同的波形显示。频率不同时，波形表现出 弹簧式的伸缩；振幅不同时，波形表现出山峰式的起伏。乐音的波形美丽而圆滑； 噪音的波形混乱而繁杂。波形的种类很多，不同的波形有不同的定义和测量方法。 正弦波形是在时域中定义的，但其波形失真参数却用正弦波形通过傅里叶变换后在 频域中各谐波分量相对于基波幅度的大小来表示（见失真度测量） ；锯齿波的非线性 是指实际波形偏离理想直线的程度，速率较低的锯齿波的非线性可用等间隔精密采 样的方法进行测量；脉冲波形测量的内容较多。 研究波形需要用到示波器，示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能 把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。 示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可 产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理） 。在被测信号的作用下，电子 束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用 示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 3 页 的电量， 如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。 android 是一种基于 linux 的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动 设备，如智能手机和平板电脑，由 google 公司和开放手机联盟领导及开发。本次研 究的主要内容是将示波器显示原理移植到 android 设备上，虽然无法真正直接测量 某一实际电信号，但可以通过编程来模拟许多信号，如：正弦波、余弦波、方波三 角波、抽样信号。android 系统就是一个开发式的手机和平板电脑的操作系统，发 展势头十分迅猛。虽然 android 面世的时间不长，但 android 已经对传统的手机平 台（如 symbian）构成了强大冲击，nokia 宣布与 microsoft 结盟，可能会逐步采用 windows phone 来代替自己的 symbian 系统，不过业界大多并不看好这次结盟，因 为 windows 的手机操作系统本身并不太受市场欢迎。业界部分人士预测，android 将会成为应用最为广泛的手机操作系统。对于 java 语言而言，android 系统给了 java 一个新的机会。在过去的岁月中，java 语言作为服务器端编程语言，已经取得 了极大的成功，java ee 平台发展得非常成熟，而且一直是电信、移动、银行、证 券、电子商务应用的首选平台、不争的王者。但在客户端应用开发方面，java 语言 一直表现不佳，虽然 java 既有 awt/swing 界面开发库，也有 swt/jface 界面开发库， 但对于客户端应用开发人员而言，大多不愿意选择 java 语言。android 系统的出现 改变了这种局面。android 是一个非常优秀的手机、平板电脑操作系统，它将会逐 渐蚕食传统的桌面操作系统，而 android 平台应用的开发语言就是 java，这意味着 java 语言将可以在客户端应用开发上大展拳脚。 随着 android 平台在市场占有率上的稳步上升，采用 java 语言开发的 android 应用会越来越多。不过需要指出的是，运行 android 平台的硬件只是手机、平台电 脑等便携式设备，这些设备的计算能力、数据存储能力都是有限的，不太可能在 android 平台上部署大型企业级应用，因此 android 应用可能以纯粹客户端应用的 角色出现，然后通过网络与传统大型应用交互，充当大型企业应用的客户端，比如 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 4 页 已经出现的淘宝 android 客户端、赶集网 android 客户端，它们都是这种发展趋势 下的产物。 1.2 课题研究的目的与意义 通过虚拟仿真来模拟这些基础信号，并控制它们的波形特征，有助于我们将理 论与实际联系起来，充分发挥手机的能力实现在现实中无法满足的实验条件。通过 后期不断地补充算法来增加软件的功能，使其更具有现实意义。 1.3 本章小结 2011 年 1 月，谷歌称每日的 android 设备新用户数量达到了 30 万部，到 2011 年 7 月，这个数字增长到 55 万部，而 android 系统设备的用户总数达到了 1.35 亿， android 系统已经成为智能手机领域占有量最高的系统。android 手机已占据全球智 能机市场 48%的份额，并在亚太地区市场占据统治地位，终结了 symbian（塞班系统） 的霸主地位，跃居全球第一。谷歌 android market 已有 10 万开发者推出超过 40 万 活跃的应用，大多数的应用程序为免费。本次课题充分利用了 android 便于开发的 优势，将示波器显示原理移植到 android 设备上，为电子类专业的学生对于信号的 理解提供很大帮助。 第二章第二章 研究现状研究现状 multisim 主要偏重内部电子电路或者是数字的设计和仿真；而 protel 适合整 体电路的仿真；pspice 适合理论的角度模拟，适合于写论文；ads 适合高频； labview 使用的是图形化编辑语言 g 编写程序，产生的程序是框图的形式；matlab 将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多 强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 5 页 第三章第三章 可行性分析可行性分析 3.1 需求分析 熟悉信号与系统相关知识，java 编程，安卓开发。 3.2 运行环境(包括模拟服务器) （1）安装 jdk-6u22-windows-i586-p.exe，安装完成后，添加 classpath 环境变量， 该环境变量的值为;%java_home%/lib/tools.jar;%java_home%/lib/dt.jar。如果为 了可以编译和运行 java 程序，还应该在 path 环境变量中增加%java_home%/bin。其 中 java_home 代表 jdk（不是 jre）的安装路径。 （2）安装 android4.2.2。创建 avd 虚拟设备。安装 android sdk。 （3）安装 eclipse-jee-helios 版（也就是 eclipse 3.6 for java ee developers） 。并安装 adt 插件，安装插件后在 eclipse 中设置 android sdk 的路径。 3.3 开发工具 eclipse 3.4 本章小结 eclipse 是一个开放源代码的、基于 java 的可扩展开发平台。就其本身而言， 它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 java 开发工具（java development kit，jdk） 。通 过添加相关插件来支持安卓开发。除了掌握相关的编程语言，还需要理解信号与系 统等电路知识。 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 6 页 第四章第四章 系统设计系统设计 4.1 结构设计 标题，显示面板，控制要显示的波形及参数的相关控件。 4.2 系统功能设计 功能模块图 4.3 系统功能分析 重要页面设计及页面功能说明 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 7 页 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 8 页 第五章第五章 系统实现系统实现 5.1 界面设计 主界面分为四个区域，从上至下分别是标题区、参数设置区、显示面板、 控制区。 5.2 特色功能模块 （1）更改连线效果 主要程序： patheffect effects = new patheffect null, new cornerpatheffect(10), new discretepatheffect(3.0f, 10.0f), new dashpatheffect(new float 20, 10, 5, 10 , phase += 1) ; final string effectstr = “默认“, “弧线“, “噪声“, “虚线“ ; arrayadapter adapter = new arrayadapter(this,android.r.layout.simple_spinner_dropdown _item,effectstr); effect.setadapter(adapter);/ 下拉单显示内容 effect.setonitemselectedlistener(new spinner.onitemselectedlistener() override public void onitemselected(adapterview arg0, view arg1, int arg2, long arg3) / todo auto-generated method stub cureffect = arg2; / arg2代表选的第几个 arg0.setvisibility(view.visible); override public void onnothingselected(adapterview parent) / todo auto-generated method stub 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 9 页 ); (2)参数设置 other.setonclicklistener(new button.onclicklistener() override public void onclick(view v) / todo auto-generated method stub linearlayout inputlayout = (linearlayout) getlayoutinflater() .inflate(r.layout.input, null); final edittext input = (edittext) inputlayout .findviewbyid(r.id.inputn); final seekbar amplitude = (seekbar) inputlayout .findviewbyid(r.id.amplitude); final seekbar period = (seekbar) inputlayout .findviewbyid(r.id.period); / findbyid默认找setcontentview(r.layout.activity_main); activity_main中的id不会找到其他layout的id builder.settitle(“波形参数设定“); builder.setview(inputlayout); amplitude.setonseekbarchangelistener(new seekbar.onseekbarchangelistener() override public void onstoptrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub override public void onstarttrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 10 页 override public void onprogresschanged(seekbar seekbar, int progress, boolean fromuser) / todo auto-generated method stub if (progress != 0) a = (float) (progress / 35.0f); / 疏 密 else a = 1; ); period.setonseekbarchangelistener(new seekbar.onseekbarchangelistener() override public void onstoptrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub override public void onstarttrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub override public void onprogresschanged(seekbar seekbar, int progress, boolean fromuser) / todo auto-generated method stub if (progress != 0) t = (float) (progress / 35.0f); / 疏密 else t = 1; ); builder.setpositivebutton(“确定“, new dialoginterface.onclicklistener() 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 11 页 override public void onclick(dialoginterface dialog, int which) / todo auto-generated method stub boolean flag = false; if (input.gettext() = null | input.gettext().tostring().length() = 0) ; else n = integer.parseint(input.gettext() .tostring(); flag = true; if (a != prea) flag = true; if (t != pret) flag = true; if (flag) toast toast = toast.maketext( mainactivity.this, “ 参数设置成 功n当前n=“ + n + “n当前a=“ + a + “n当前t=“ + t, toast.length_short); toast.setgravity(gravity.center, 0, 0); toast.show(); prea = a; pret = t; else toast toast = toast.maketext( mainactivity.this, “ 参数没有变 化n当前n=“ + n + “n当前a=“ + a + “n当前t=“ + t, toast.length_short); 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 12 页 toast.setgravity(gravity.center, 0, 0); toast.show(); prea = a; pret = t; ); builder.create().show(); ); (3)采样频率 density.setonseekbarchangelistener(new seekbar.onseekbarchangelistener() override public void onstoptrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub override public void onstarttrackingtouch(seekbar seekbar) / todo auto-generated method stub override public void onprogresschanged(seekbar seekbar, int progress, boolean fromuser) / todo auto-generated method stub curdensity = (int) (progress); / 疏密 ); 上海第二工业大学android 手机编程大作业 第 13 页 (4)面板显示动画 final path path = new path(); path.moveto(0, centery); path.lineto(x, y); canvas canvaspanel = holder.lockcanvas(newrect(prex, top, x + 10, ym