基于某型數據存儲壓力儀的圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)

0 引 言
爆炸沖擊波超壓測試儀是進(jìn)行各種爆炸試驗必備的測試儀器，可重構數據存儲壓力儀是一種新型的爆炸沖擊波超壓測試儀器。該儀器不同于傳統的測試系統，它不需要引線(xiàn)電纜，而是將壓電傳感器、適配放大器、A／D變換器、存儲器、控制電路、接口電路及電池集合在一起，組成一個(gè)獨立的測試系統。它可以耐受較高的沖擊加速度、較高的環(huán)境溫度及環(huán)境壓力；能直接放入被測體內，在被測體工作過(guò)程中把信號記錄下來(lái)，然后取出裝置，用計算機讀出和處理數據。該壓力儀具有體積小、功耗低、精度高等特點(diǎn)。正是由于可重構數據存儲壓力儀的突出特點(diǎn)，其被廣泛應用于爆炸威力試驗。但是該壓力儀自帶的數據處理軟件功能卻十分有限。該軟件只能對所采集到的超壓數據逐一進(jìn)行波形顯示和簡(jiǎn)單讀取，不能滿(mǎn)足工程實(shí)際中對測試數據進(jìn)行深入分析的需要。因此，需要對該軟件進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)，使其能對所采集的數據能夠快速讀取并作進(jìn)一步分析處理。MATLAB是一套高性能數值計算和可視化軟件，它集數值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體，作為一種開(kāi)發(fā)性程序設計軟件在系統建模和仿真、科學(xué)和工程繪圖以及應用程序開(kāi)發(fā)等方面有著(zhù)廣泛應用。在圖形用戶(hù)界面設計方面，它可以使用M文件來(lái)創(chuàng )建圖形用戶(hù)界面(GUl)，同時(shí)它還提供了一個(gè)方便高效的用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)環(huán)境(GUIDE)，將所有GUI所支持的用戶(hù)控件都集成起來(lái)，并提供界面外觀(guān)、屬性和行為響應方法的設置方法。使用GUIDE創(chuàng )建GUI對象執行效率高，可以交互地進(jìn)行組件布局，還能生成保存和發(fā)布GUI的對應文件。由于MATLAB在界面開(kāi)發(fā)方面有著(zhù)獨特的優(yōu)勢，本文用MATLAB語(yǔ)言對爆炸沖擊波超壓測試儀數據處理軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

1 數據讀取程序設計
對于大多數用戶(hù)，MATLAB函數load和save為裝載和存儲數據提供了足夠的工具。利用以擴展名為．mat結尾的文件名，load和save假定數據是以與平臺無(wú)關(guān)的二進(jìn)制格式保存，或者用稱(chēng)之為flat的ASCII文件格式保存。當文件格式非flat ASCII或．mat時(shí)，MATLAB提供了基于C語(yǔ)言的低級文件I／O函數。用這些低級文件I／O函數，MATIAB可以讀寫(xiě)任意文件格式。
該壓力儀的數據處理軟件默認采集數據的存儲格式為．dpr格式，此數據格式并不是MATLAB可以直接讀取的數據格式，因此需要用MATLAB的低級文件I／O函數對采集數據進(jìn)行讀取。通常情況下，在使用MATLAB對文件進(jìn)行讀取時(shí)，需要知道所讀取文件數據的長(cháng)度和存儲精度，而．dpr格式測試數據的存儲狀態(tài)事先并不清楚，所以需要用不同精度格式對此文件進(jìn)行嘗試性判讀。通過(guò)判讀可知：此文件需要分別用‘*char’、‘long’和‘short’三種格式進(jìn)行讀取，其中用‘short’格式讀取的數據是采集到的4 194 304個(gè)超壓信號數據。圖1為．dpr文件的讀取流程。其中，P為壓力儀采集到的超壓數據，T為超壓數據所對應的采集時(shí)刻。

圖2為用該程序讀取的超壓數據和用壓力儀自帶軟件讀取的超壓數據對比圖。其中，上部分為用壓力儀自帶程序讀出的超壓數據，下部分為用MATLAB編程讀取到的超壓數據?？梢钥吹接肕ATLAB程序讀取到的超壓數據和壓力儀自帶軟件讀取的超壓數據完全一致，這樣就町以對采集到的超壓數據進(jìn)行進(jìn)一步分析處理。

2 圖形用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)
圖形用戶(hù)界面(graphical user interfaces，GUI)是由窗口、光標、按鍵、菜單、文字說(shuō)明等對象(Objects)構成的一個(gè)用戶(hù)界面，用戶(hù)通過(guò)一定的方法選擇、激活這些圖形對象，以實(shí)現計算、繪圖等功能。如果所需要的數據分析程序比較單一，那么一般不會(huì )考慮GUI的制作。但是如果需要向別人提供應用程序，進(jìn)行某種演示，制作一個(gè)供反復使用且操作簡(jiǎn)單的專(zhuān)用工具，那么圖形用戶(hù)界面就是最好的選擇之一。