Qt编写气体安全管理系统28-模拟工具

一、前言

模拟工具在一些涉及到硬件通信的程序中特别有用，也特别需要，回顾这十年来做过的项目，95%的项目都是软硬件交互的，貌似软硬件结合的项目更有生命力一些，纯软件的或者纯硬件的，并没有那么好控制，如果是软硬件结合的，就算硬件不挣钱，还可以通过控制软件部分和服务来挣钱，而如果软件免费的话，那就必须买硬件，必须跑在这个硬件上才能最好的发挥软件效果，这样软件免费靠硬件挣钱的例子，也不少，这些年接触过形形色色几十家公司，都是类似的情况，软硬结合加上服务，这三者搭配的产品，生命力最强，可以走的更远。

回到文章主题，模拟工具，主要是为了在硬件还没有完全成熟的情况下，根据一开始约定的通信协议，自己写软件模拟下位机的数据，然后用来对自己的主程序进行压力测试，判断数据协议解析是否正确，估计大部分的小公司都是如此，项目开工以后，一般都是软硬件同时开工，硬件不会说等到软件都完成了再做，软件也不会等到硬件都成熟了再做，那些都是不切合实际的，两者需要不断联调才能最终成熟稳定，硬件工程师一般用串口调试助手、网络调试助手等工具用来查看下位机的数据是否正确，同时用工具发送对应的数据看下位机的反应是否正确，而软件工程师就需要自己写程序模拟硬件的数据，尤其是做压力测试，毕竟就算硬件都做好了，大部分情景下不可能外接特别多的设备给你测试，场地也没有那么大，所以需要自己写程序做压力测试，模拟几百上千个设备的数据的收发，对于软件来说无非就是new个类或者控制下数量即可，相对于硬件工程师来说还是简单一些，当然这些模拟测试归模拟测试，真实的场景还是需要接设备进行测试的，只不过软件模拟的设备调试好以后，相对于完成了80%的测试功能，后面外接真实的设备测试只需要处理特殊情况即可。

皮肤开源：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetDemo

文件名称：styledemo

体验地址：https://gitee.com/feiyangqingyun/QWidgetExe https://github.com/feiyangqingyun/QWidgetExe

文件名称：bin_sams.zip

二、功能特点

1. 采集数据端口，支持串口端口+网络端口，串口支持自由设置串口号+波特率，网络支持自由设置IP地址+通讯端口，每个端口支持采集周期，默认1秒钟一个地址，支持设置通讯超时次数，默认3次，支持最大重连时间，用于重新读取离线的设备。
2. 控制器信息，能够添加控制器名称，选择控制器地址+控制器型号，设置该控制器下面的探测器数量。
3. 探测器信息，能够添加位号，可自由选择探测器型号，气体种类，气体符号，高报值，低报值，缓冲值，清零值，是否启用，报警声音，背景地图，存储周期，数值换算小数点位数，报警延时时间，报警的类型（HH,LL,HL）等。
4. 控制器型号+探测器型号+气体种类+气体符号，均可自由配置。
5. 地图支持导入和删除，所有的探测器对应地图位置可自由拖动保存。
6. 端口信息+控制器信息+探测器信息，支持导入导出+导出到excel+打印。
7. 运行记录+报警记录+用户记录，支持多条件组合查询，比如时间段+控制器+探测器等，所有记录支持导出到excel+打印。
8. 导出到excel的记录支持所有excel+wps等表格文件版本，不依赖excel等软件。
9. 可删除指定时间范围内的数据，支持自动清理早期数据，设置最大保存记录数。
10. 支持报警短信转发，支持多个接收手机号码，可设定发送间隔，比如即时发送或者6个小时发送一次所有的报警信息，短信内容过长，自动拆分多条短信。
11. 支持报警邮件转发，支持多个接收邮箱，可设定发送间隔，比如即时发送或者6个小时发送一次所有的报警信息，支持附件发送。
12. 高报颜色+低报颜色+正常颜色+0值颜色+曲线背景+曲线颜色等，都可以自由选择。
13. 软件的中文标题+英文标题+logo路径+版权所有都可以自由设置。
14. 提供开关设置开机运行+报警声音+自动登录+记住密码等。
15. 报警声音可设置播放次数，界面提供17种皮肤文件选择。
16. 支持云端数据同步，可设置云端数据库的信息，比如数据库名称，用户名+密码等。
17. 支持网络转发和网络接收，网络接收开启后，软件从udp接收数据进行解析。网络转发支持多个目标IP，这样就实现了本地采集的软件，自由将数据转到客户端，随时查看探测器数据。
18. 自动记住用户最后停留的界面+其他信息，重启后自动应用。
19. 报警自动切换到对应的地图，探测器按钮闪烁。
20. 双击探测器图标，可以进行回控。
21. 支持用户权限管理，管理员+操作员两大类，用户登录+用户退出，可以记住密码和自动登录，超过三次报错提示并关闭程序。
22. 支持四种监控模式，设备面板监控+地图监控+表格数据监控+曲线数据监控，可自由切换，四种同步应用。
23. 支持报警继电器联动，一个位号可以跨串口联动多个模块和继电器号，支持多对多。
24. 本地数据存储支持sqlite+mysql，支持远程数据同步到云端数据库。自动重连。
25. 本地设备采集到的数据实时上传到云端，以便手机APP或者web等其他方式提取。
26. 支持两种数据源，一种是串口和网络通过协议采集设备数据，一种是数据库采集。数据库采集模式可以作为通用的系统使用。
27. 自带设备模拟工具，支持16个设备数据模拟，同时还带数据库数据模拟，以便在没有设备的时候测试数据。
28. 默认通信协议采用modbus协议，后期增加mqtt等物联网协议的支持，做成通用系统。
29. 支持所有windows操作系统+linux操作系统和其他操作系统。

三、效果图

四、核心代码

void frmTool::checkData(const QByteArray &data, bool isCom)
{
    int dataLen = data.length();
    if (dataLen <= 0) {
        return;
    }

    QByteArray body;
    QString type = ui->cboxDeviceType->currentText();
    if (type == "FC-1003-1") {
        for (int i = 0; i < 1; i++) {
            body.append(QUIHelper::ushortToByte(spinBox.at(i)->value()));
        }
    } else if (type == "FC-1003-8") {
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            body.append(QUIHelper::ushortToByte(spinBox.at(i)->value()));
        }
    } else if (type == "FC-1003-16") {
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            body.append(QUIHelper::ushortToByte(spinBox.at(i)->value()));
        }
    } else {
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            body.append(QUIHelper::ushortToByte(spinBox.at(i)->value()));
        }
    }

    //模拟回复数据 01 03 08 00 14 03 12 00 00 00 00 79 E6
    QByteArray buffer;
    buffer.append(ui->cboxDeviceAddr->currentText().toInt());
    buffer.append(0x03);
    buffer.append(body.length());
    buffer.append(body);
    buffer.append(QUIHelper::getCRCCode(buffer));

    if (isCom) {
        com->write(buffer);
        append(1, QUIHelper::byteArrayToHexStr(data));
        append(0, QUIHelper::byteArrayToHexStr(buffer));
    } else {
        tcpSocket->write(buffer);
        append(5, QUIHelper::byteArrayToHexStr(data));
        append(4, QUIHelper::byteArrayToHexStr(buffer));
    }
}

void frmTool::append(int type, const QString &data, bool clear)
{
    static int currentCount = 0;
    static int maxCount = 100;

    if (clear) {
        ui->txtMain->clear();
        currentCount = 0;
        return;
    }

    if (currentCount >= maxCount) {
        ui->txtMain->clear();
        currentCount = 0;
    }

    if (ui->btnShowData->text() == "继续显示") {
        return;
    }

    //过滤回车换行符
    QString strData = data;
    strData = strData.replace("\r", "");
    strData = strData.replace("\n", "");

    //不同类型不同颜色显示
    QString strType;
    if (type == 0) {
        strType = "串口发送 >>";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor("dodgerblue"));
    } else if (type == 1) {
        strType = "串口接收 <<";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor("red"));
    } else if (type == 2) {
        strType = "处理延时 >>";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor("gray"));
    } else if (type == 3) {
        strType = "正在校验 >>";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor("green"));
    } else if (type == 4) {
        strType = "网络发送 >>";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor(24, 189, 155));
    } else if (type == 5) {
        strType = "网络接收 <<";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor(255, 107, 107));
    } else if (type == 6) {
        strType = "提示信息 >>";
        ui->txtMain->setTextColor(QColor(100, 184, 255));
    }

    strData = QString("时间[%1] %2 %3").arg(TIMEMS).arg(strType).arg(strData);
    ui->txtMain->append(strData);
    currentCount++;
}

void frmTool::on_btnOpen_clicked()
{
    if (ui->btnOpen->text() == "打开串口") {
        com = new QextSerialPort(ui->cboxPortName->currentText(), QextSerialPort::Polling);
        isComOk = com->open(QIODevice::ReadWrite);
        if (isComOk) {
            com->setBaudRate((BaudRateType)ui->cboxBaudRate->currentText().toInt());
            com->setFlowControl(FLOW_OFF);
            com->setTimeout(10);

            ui->btnOpen->setText("关闭串口");
            timerRead->start();
        }
    } else {
        timerRead->stop();
        com->close();
        com->deleteLater();

        ui->btnOpen->setText("打开串口");
        on_btnClearData_clicked();
        isComOk = false;
    }
}

void frmTool::on_btnListen_clicked()
{
    if (ui->btnListen->text() == "监听服务") {
        int port = ui->txtListenPort->text().toInt();
#if (QT_VERSION > QT_VERSION_CHECK(5,0,0))
        isTcpOk = tcpServer->listen(QHostAddress::AnyIPv4, port);
#else
        isTcpOk = tcpServer->listen(QHostAddress::Any, port);
#endif

        if (isTcpOk) {
            ui->btnListen->setText("停止服务");
        }
    } else {
        if (tcpSocket != 0) {
            tcpSocket->disconnectFromHost();
        }

        tcpServer->close();
        ui->btnListen->setText("监听服务");
        on_btnClearData_clicked();
        isTcpOk = false;
    }
}

void frmTool::on_btnClearData_clicked()
{
    append(0, "", true);
}