农田监测仪温湿度管理系统毕业论文.doc

本 科 毕 业 设 计 第 32 页 共 32 页 1 引言 农田监测仪温湿度管理系统是以Visual Basic 6.0和Microsoft SQL Server 2005联合开发的系统，主要实现温度和湿度的实时采集录入，能够对保存的数据按条件进行查询，并且能够对保存的数据进行修改，以及在线分析的能力。系统的开发增加了工作效率，实现了方便快捷等好处。2 数据管理概述数据管理是利用计算的机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理以及应用的全过程。它的目的在于充分而有效地发挥数据的作用。实现数据的有效管理关键是数据的组织。由于计算机技术发展，数据管理历经了人工管理、文件系统、数据库系统三个重要阶段。在数据库系统中所组成的数据结构，更充分地阐释了数据间的内在关系，便于数据的修改、更新和扩充，同时也保证了数据的独立性、可靠性、安全性与完整性，并且减少了数据冗余，故而提高了数据共享程度以及数据管理的效率2。 2.1 数据管理的三个阶段（1）人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，这一阶段数据管理的主要特征是： 数据不保存。由于当时计算机主要用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题时将数据输入，用完就撤走。不仅对用户数据如此处置，对系统软件有时也是这样； 应用程序管理数据。数据需要由应用程序自己设计、说明和管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作；数据不共享。数据是面向应用程序的，一组数据只能对应一个程序，因此程序与程序之间有大量的冗余； 数据不具有独立性。数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就加重了程序员的负担4。 （2）文件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中期，这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。用文件系统管理数据具有如下特点：数据可以长期保存。由于大量用于数据处理，数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入和删除等操作；由文件系统管理数据5。 同时，文件系统也存在着一些缺点，其中主要的是数据共享性差，冗余度大。在文件系统中，一个文件基本上对应于一个应用程序，即文件仍然是面向应用的。当不同的应用程序具有部分相同的数据时，也必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据，因此数据冗余度大，浪费存储空间。同时，由于相同数据的重复存储、各自管理，容易造成数据的不一致性，给数据的修改和维护带来了困难6。 （3）数据库系统阶段20世纪60年代后期以来，计算机管理的对象规模越来越大，应用范围有越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合的要求越来越强烈，数据库技术边应运而生，出现了同意管理数据的专门软件系统数据库管理系统。 用数据库系统来管理数据比文件系统具有明显的优点，从文件系统到数据库系统，标志着数据库管理技术的飞跃。3 开发环境本数据局管理系统采用,微软公司的Visual Basic 6.0是Windows应用管理程序开发的良好工具，是现在最多的、简单容易学会的面向对象的良好开发工具。Visual Basic 6.0给我们提供了大量实用控件，这些控件可有助于我们设计界面和实现所需功能，减少工作人员的工作量，简化了设计界面的过程，并且有效的提高了管理程序的实用效率和可靠性。因此，实现数据管理系统开发,VB是一个相对较好的选。Microsoft SQL Server 2005是Microsoft公司推出的一个关系数据库管理系统，它提供了完整的数据库创建、开发、设计和管理功能，是目前应用最广泛的数据库系统之一。在SQL Server 2000的基础上历时五年，Microsoft公司隆重推出Microsoft SQL Server 2005这是一个化时代产品，对SQL Server进行了重大变革，使其成为数据管理系统开发的良好选择。3.1 Visual Basic 6.0的优点 （1）可视化 Visual basic是可视化的程序设计语言，开发人员只需要按照设计要求对屏幕进行布局，用集成开发环境来直接拖和画出各个菜单、按钮、滚动条、窗口等不同类型的对象。 （2）面向对象 在visual basic 中，窗体及控件都称为对象，有这些对象构成了用户界面，visual basic是面向对象的程序设计语言，它是将代码和数据结合在每个对象中，用户只需要了解每个对象能完成什么任务，不必知道对象是如何工作的，而程序设计人员只要编写实现程序功能的那部分代码，这样大大提高了程序设计的效率，但是visual basic里面没有多态等面向对象的特性，所以有人称visual basic是准面向对象程序设计语言11。 （3）事件驱动 Visual basic通过事件来执行对象的操作，一个对象可能会产生多个事件，每个事件都可以通过一段程序来响应，而各个事件之间却不一定有联系，这样的应用程序代码较短，使程序既易于编写又易于维护。 （4）沿用结构化的程序设计的思想 visual basic 具有丰富的数据类型，众多的函数，并采 用了结构化的程序 设 计方法，简单易学。 （5）易学易用的集成开发环境 Visual basic提供了易学易用的集成开发环境，在该开发环境中，用户可设计用户界面，编写代码，调试程序，直至把应用程序编译成可执行文件使其直接在windows环境下运行 （6） Visual basic支持多种数据库的访问 采用了对象的链接与嵌入（OLE，Object linking and embedding）技术可以很方便的开发出集声音、图像、动画、子处理、web等对象于一体的应用程序。3.2 SQL SEVER 的特点SQL Server 2005 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 (BI) 工具提供了企业级的数据管理。SQL Server 2005 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，使您可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。SQL Server 2005不仅可以有效地执行大规模联机事务处理，而且可以完成数据仓库和电子商务应用等许多具有挑战性的工作2。3.3 sql语句介绍SQL是高级的非过程化编程语言， 是沟通数据库服务器和客户端的重要工具，允许用户在高层数据结构上工作。 它不要求用户指定对数据的存放方法， 也不需要用户了解具体的数据存放方式， 所以，具有完全不同底层结构的不同数据库系统， 可以使用相同的SQL语言作为数据输入与管理的 接口。它以记录集合作为操作对象，所有SQL语句接受集合作为输入， 返回集合作为输出，这种集合特性允许一条SQL语句的输出作为另一条SQL语句的输入，所以SQL语句可以嵌套，这使它具有极大的灵活性和强大的功能，在多数情况下，在其他语言中需要一大段程序实现的功能只需要一个SQL语句就可以达到目的，这也意味着用SQL语言可以写出非常复杂的语句7。 结构化查询语言(Structured Query Language）最早是圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统SYSTEMR开发的一种结构化查询语言 ，它的前身是SQUARE语言 。SQL语言结构简洁 ，功能强大 ，简单易学 ，所以自从IBM公司1981年推出以来 ，SQL语言得到了广泛的应用 。如今无论是像Oracle、Sybase、DB2、Informix、SQL Server这些大型的数据库管理系统，还是像Visual Foxpro、PowerBuilder这些PC上常用的数据库开发系统，都支持SQL语言作为查询语言。 美国国家标准局(ANSI）与国际标准化组织（ISO）已经制定了SQL标准。ANSI是一个美国工业和商业集团组织，负责开发美国的商务和通讯标准。ANSI同时也是ISO和International Electrotechnical Commission(IEC）的成员之一。ANSI 发布与国际标准组织相应的美国标准。1992年，ISO和IEC发布了SQL国际标准，称为SQL-92。ANSI随之发布的相应标准是ANSI SQL-92。ANSI SQL-92有时被称为ANSI SQL。尽管不同的关系数据库使用的SQL版本有一些差异，但大多数都遵循 ANSI SQL 标准。SQL Server使用ANSI SQL-92的扩展集，称为T-SQL，其遵循ANSI制定的 SQL-92标准7。 SQL语言包含3个部分： 数据定义语言Data Definition Language(DDL），定义：definition/ 例如：CREATE、DROP、ALTER等语句。 数据操作语言Data Manipulation Language(DML），操作：make/ 例如：INSERT（插入）、UPDATE（修改）、DELETE（删除）语句。 数据控制语言Data Controlling Language（DCL），控制：control/ 例如：GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK等语句。 SQL语言包括三种主要程序设计语言类别的语句：数据定义语言（DDL），数据操作语言（DML）及数据控制语言（DCL）。 4系统开发4.1系统总体分析与设计登陆开始数据输入数据查询主窗口数据修改数据分析图1 系统功能图此温湿度管理系统的功能是实现对农田监测仪测量的数据信息化、自动化、简便化管理。管理人员将测得数据输入数据管理系统以实现对农田一定坐标上的温度湿度数据的查询、输入、修改，在线分析等功能。其主要功能为：（1）能够实现温度湿度等数据的在线录入功能。（2）能够实现按温湿度查询所需数据的功能.。（3）能够实现按温湿度查询时当场分析功能。（4）能够随时根据需求修改数据库数据功能。4.2 数据库及数据表的建立数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。 数据库系统是以数据库应用为基础的计算机系统，可以有组织和动态的存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享的便利手段。数据库可自行建立，数据库中可以根据自己要求建立所需的数据表，设置好字段值，数据类型，数据长度，是否作为主键或者外键，备注，还有数据是否可以为空，这样一张数据表就建立好了。创建数据库CREAT DATABASE zhpON(NAME= zhp,FILENAME=NF:zhp.mdf,SIZE=3MB,FILEGROWGH=1MB)LOG ON(NAME=zhp_log,FILENAME=NF:zhp_log.ldf，SIZE=3MBFILEGROWTH=1MB)GO此操作用于创建一个数据库，其名称为zhp，同时创建一个日志文件其名称为zhp_log。数据库以及数据日志初始大小都为3兆，增长量都为1兆。数据库的创建也可以用编辑器来实现，比较适合新手操作，简单易学。创建数据表USE zhpCREATE TABLE ws(wd float (10) NOT NULL,shd float (10) NOT NULL,x float (10) NOT NULL,y float (10) NOT NULL,z float (10) NOT NULL,rq date NOT NULL)ONPRIMARYGO此代码用于创建一个温湿度数据表，表的具体参数如表所示：表1：数据表参数表字段名称数据类型长度主键外键约束备注wdfloat10无温度shdfloat10无湿度xfloat10无X坐标yfloat10无Y坐标zfloat10无Z坐标rqdate无日期除了用编程的方法创建数据库和数据表以外还可以用编辑器来创建，这种方法比较简单，也比较易学，很适合初学者。4.3 界面及部分代码功能介绍（1）欢迎界面图2 欢迎界面界面代码：Private Sub Command1_Click()Me.Hidexz.ShowEnd Sub点击此按钮以进入下级界面，即选择操作界面。Private Sub Command2_Click()Unload MeEnd Sub点击此按钮直接退出温湿度管理系统。（2）主界面图3 主界面 选择界面代码：Private Sub Form_Load()Timer1.Enabled = True 给TIMER控件赋值。Label1.AutoSize = True 将lable大小设置符合字体大小。Timer1.Interval = 100 设置时钟为100毫秒。End SubPrivate Sub Timer1_Timer()Label1.Move IIf(Label1.Left = & Text3.Text & 定义sql语句，本语句的意思是：从温湿度表中选择所有字段，并且温度大于text3中的值。Adodc1.RecordSource = strquery 将记录源定义为刚才sql语句中选择的内容。Adodc1.RefreshText3.Text = 文本框初始化。End IfEnd IfIf Option3.Value = True Then 判断Option2是否被选中。If Trim(Text4.Text) = Then 判断Text4是否为空。MsgBox 请输入查询条件, vbExclamation 提醒管理人员输入查询条件。chx.ShowElsestrquery = select*from ws where wd 30 首先对comb1和comb2初始化付值，运行到此界面是自动复制。Combo1.AddItem 30Combo2.AddItem 30 Then 判断comb1的值。MsgBox 温度过高，请注意温度控制, vbExclamation 弹出对话框温度过高，请注意温度控制，提醒管人员。ElseMsgBox 温度过低，请注意温度控制, vbExclamation 弹出对话框温度过低，请注意温度控制，提醒管人员。End IfEnd IfEnd Sub界面功能是实现对温度和湿度的实时分析，如果数据过期那么系统就会自动屏蔽这些无用信息，具体实现的方法是：先引用一个ADO控件，将其与数据库连接起来（具体操作前文已阐述详细）然后用一个DATAGRID控件以ado控件未记录源，用于显示我们所选择的数据，然后就是编程和执行程序其中sql语句最为重要也最容易出错，需小心。Select * From ws Where rq = & Text1.Text & and wd & Combo1.Text & 意思是从温湿数据表中选出当天的数据而且温度必须符合combo1中的条件。然后执行这条sql语句，就能从数据库中选出符合条件的数据，然后就是提醒功能，当程序自动选择出不合格的条件后，接着弹出一个对话框例如“温度过高，请注意温度控制”，来提醒管理人员。从而更加智能、方便、减少劳动力，增加工作效率。（7）在线输入界面图15 数据在线接受界面程序代码及介绍：Private Sub Command1_Click() If Text6 = Then 检验文本框是否为空。MsgBox 已无需初始化, vbExclamation 对话框提醒已无需初始化。Text3.SetFocus 将text3设为活动窗口。ElseAdodc1.Recordset.AddNew 将指针移动到最后。MsgBox 初始化完毕, vbExclamation 对话框提醒初始化完毕。Text3.Text = 清空文本框。End IfEnd SubPrivate Sub Timer4_Timer() timer事件aa: If Text3.Text = Then 检验文本框是否为空。ElseText5.Text = DateText10.Text = Right(Text3.Text, 5) Text9.Text = Left(Right(Text3.Text, 10), 5) Text8.Text = Left(Right(Text3.Text, 15), 5) Text7.Text = Left(Right(Text3.Text, 20), 5) Text6.Text = Left(Right(Text3.Text, 25), 5) 利用left和right函数来接收传过来的数据。Adodc1.Recordset.AddNew 录入到数据库。Text3.Text = 清空文本框。GoTo aa 回到aa处重新执行。End IfEnd Sub这段程序主要用来实现将以传输过来的数据实时录入到数据库中，通过引用ADO 控件、DATAGRID 控件、TIMER控件、来配合实现这一功能。首先用ADO控件将系统与数据库连接起来（上文以作详细阐述）然后用datagrid控件与ADO连接用来显示数据，然后利用TIMER编程实现实时录入。Timer事件：开始的时候设置其enable属性为false，此时将不会执行timer事件，然后设置其interval属性为100（即100毫秒），就是每100毫秒执行一次timer事件。然后设置timer事件，先检验text3中是否存在数据如果为空那么就会跳出任务，如果text3中有我们需要的数据，就会将数据分割录入到相应的文本框中，最后通过addnew命令将数据录入到数据库中。 此界面还有一个很重要的功能，就是如何实现两个DTU之间互相传输数据的功能，我们这里采用的是一个WINSOCK控件，下面我们对这一控件做简要介绍:控件对用户不可视，可以很容易的访问TCP 和UDP 网络服务，被老版本Microsoft Access, Visual Basic ,Visual C+或Visual FoxPro 开发人员使用。要编写客户和服务器应用程序，不需要了解TCP 或调用底层WinsockAPI 的具体细节。通过设置Winsock 控件的属性和调用该控件的方法，可以很容易地连接到远程计算机并进行双向的数据交换。用户数据文报协议(UDP) 是一个无连接协议。跟TCP 的操作不同，计算机并不建立连接。另外UDP 应用程序可以是客户机，也可以是服务器。为了传输数据，首先要设置客户计算机的LocalPort 属性。然后，服务器计算机只需将RemoteHost 设置为客户计算机的Internet 地址，并将RemotePort 属性设置为跟客户计算机的LocalPort 属性相同的端口，并调用SendData 方法来着手发送信息。于是，客户计算机使用DataArrival 事件内的GetData 方法来获取已发送的信息13。5 软件安装使用说明5.1 软件系统安装本软件制作成自解压格式文件，其安装简单。只需双击自解压文件会提示用户选择安装路径。选定路径之后会把所需安装的文件解压到指定目录。使用本软件之前必须先安装好AutoCAD2004。图16 系统程序安装包图17 系统程序安装方法根据情况选择好路径后点击安装按钮即可。5.2 软件系统使用说明 （1）运行软件前必须安装SQL SEVER 2005。（2）待软件安装完以后点击安装目录下的工程1.exe可执行文件直接运行。（3）系统软件的使用说明详见图1。（4）进入主界面后从菜单栏中选择所需要的操作，例如数据录入，单机按钮进入数据录入界面，此时若需要进入其他界面如查询界面，不必返回到主界面再重新选择，只需在录入界面菜单栏中选择所需界面即可。6 设计思路6.1 系统开发已经解决的问题 在系统的开发过程中，按要求主要解决了以下问题：（1） 数据的实时录入及管理功能。（2） 将vb与sql相结合开发出交互式界面，操作非常直观，非常友好。（3） 大部分的sql结构化查询语言在系统中得到应用。（4） vb与sql的连接问题得到了解决。（5）应用控件之间的配合良好的实现了系统所需的功能。6.2 系统开发存在的问题（1）在手动录入时必须先点一次录入才能将指针移动到文件尾，也就是说第二次点击录入按钮才能真正的录入数据。（2）在查询界面，分析界面中ADO控件没有为其指定记录源，而是编写到了程序里面，从而在运行时当选择查询或分析界面时会出现一个对话框“没有为ADO指定记录源”从而影响界面美观。（3）在实时录入界面中，无法看到传过来的数据，只有将其录入到数据表中之后才能看到。（4）界面设计不精细，功能不完善，需要进一步研究。（5）在做界面时逻辑结构不够好，影响了系统功能。6.3 今后解决的思路与方法在农田监测仪数据管理软件开发过程中，遇到了许多问题，也学到了不少东西。，尽量使我们编制的程序运行更稳定，系统开发效果更好。要弄清SQL SEVER中数据指针的具体情况，以实现界面的流畅与美观，学好VB编程，以及控件的使用方法是编程更加完善，界面更加完善，认真研究WINSOCK控件及TIMER控件的使用方法在后续的编程中是程序更加简便，容易操作。总之经过几个月的学习，对于这两款软件已经做到了比较熟悉的地步，但是还不够精细界面上有很多值得我去借鉴的东西，无论是从控件之间的配合开发，还是逻辑思维上的连贯引用，都会导致使用功能上的问题，所以说我们要继续努力学习。要完善系统管理软件，解决遗留的部分问题，那么我们要继续努力学习SQL SEVER 和VB软件，或者掌握其他更好的开发方法，向各方面的专家请教，用先进、便捷、稳定的方法完成后续的开发工作。结束语几个月的毕业设计到现在基本已接近尾声，在这段时间里，我学到了很多关于软件编程的方法，农田监测仪数据管理系统软件的开发要用到的VB编程和SQL SEVER以前接触也不是很多。由于在张老师的指导下，同学的帮助下，我逐渐学习并熟悉了这两门语言，编程和调试程序的能力也得到了提高，最终成功实现了将温湿度数据，在线传输、实时录入、按要求查询、在线分析和修改等功能。用户只需打开软件，启动服务点击在线录入后即可方便的对数据进行操作。成果的确不少，但缺点也比较多比较明显，需要在后续开发中得到充分解决。这次农田监测仪数据管理软件中，张老师言传身教，身体力行，在指导我们做毕业设计的同时也让我们感受了他的人格魅力，让我懂得了作为一名老师的伟大，今后我一定要先老师学习这种精神。通过这次的毕业设计我们的专业能力得到了提升，自学的能力和思考问题的能力得到了加强，学到了许多解决问题和课题研究的办法，这对于我们在以后的工作和学习中有很大的帮助。致 谢在毕业设计即将完成之际，我首先要向我的指导教师张新聚老师表示衷心的感谢。我的毕业设计从选题、开题报告、前期指导、系统设计及说明书撰写的整个过程都是在他的悉心指导下完成的。整个毕业设计过程中，他对我们所有同学的学习和生活上都给予了无微不至的关怀和帮助，付出了许多心血和汗水，张老师学识丰富，对我们的教导非常深刻而且非常有效，使我们在轻松的环境中很容易就掌握了他所传授的知识。张老师工作认真积极负责、治学非常严谨、一丝不苟，是他如今取得成就的关键，也是我们学习的楷模，在这次的毕业设计中给于了我们非常大的促进作用。他务实的态度，以及和蔼态度、关心同学的生活都对我们影响深刻，使我们受益终身。尤其是我们作为一名国防生，毕业设计期间 有一个月去部队实习去了，回到校园后又举行了一个军事训练月，大概有一个多月的时间没能参加到毕业设计中来，为此张老师亲自找我辅导，给我介绍设计资料的选择，并殷切教导我无论在哪里都要心里想着毕业设计。回到学校眼看着自己已经落后别人许多，非常着急，我的心思被老师看出来了，于是在老师细心地指导下，同学们的帮助下，我加班加点，努力进取终于在最后的时刻赶上了大家，我心里非常高兴，在这里我再一次由衷的感谢张老师。在此期间，张老师还介绍我去找了对编程比较熟悉的几位老师，有常宏杰老师、还有安军强老师，在这里我也向他们表示由衷的感谢，几位和自己不相干的老师却耐心的指导自己，帮我们找资料，他们平易近人的作风使我深深为之感动。借这次机会，我要衷心的感谢我大学四年中遇到过的每一位老师，感谢他们对我辛勤培养，感谢我的母校河北科技大学，她给了我许多有用的知识让我理解到了埋头苦干的理念。同时我也要感谢在做毕业设计过程时帮助过我的老师们、同学们和朋友们，在他们的支持下与帮助下才使得我顺利完成了这次毕业设计，在这里我向他们庄严的说声谢谢！感谢学院能给我这样一次良好的机会，能够独立地完成一个课题，并在毕业设计过程中，给了我们各种方便的设施，使我们在即将离开学校的最后一段时间里，能够更多更快的学习一些实践应用性的知识，增加了我们实践操作和动手动脑的应用能力，提高了我们独立思考问题的能力。我再一次对我的母校河北科技大学表示感谢，四年的大学学习生活注定将要成为我人生中一段重要而快乐的旅程。这四年以来，我的老师们、我的领导们、我的同学们给予了我数不清的关心和帮助，使我终身难忘，我由衷的真心感谢他们，他们将永远留在我的记忆里。除此之外，说明书参考了大量的杂志期刊和专业的丛书，由于参考期刊非常多，不能够一一得注明