计算机控制工程大型实验位置监控系统.docx
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计算机控制工程大型实验位置监控系统
实验一位置监控系统
一.实验目的
通过本实验了解GPS位置监控的工作原理，了解GIS相关知识，掌握并应用数据库以及WEB相关知识，熟练运用VC++串口通信。
二.实验内容
1.开发虚拟GPS接受/发送机；
2.在数据库中存储位置信息；
3.设计串口程序接受并解析GPS信息；
4.在监控界面显示GPS信息的位置。
三.实验环境
1.MicrosoftVisualC++6.0；
2.VSPD6.9虚拟串口软件；
3.MySQL或者SqlServer数据库。
4.Eclipse+JDK+Tomcat；
四.系统原理框图
五.实验步骤
1.安装mysql数据库；
MySQL是一个关系型数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性，在WEB应用方面MySQL是最好的关系数据库管理系统应用软件之一。
（1）、首先单击MySQL5.5.21的安装文件，出现该数据库的安装向导界面，单击“next”继续安装，如图所示：
（2）、在打开的窗口中，选择接受安装协议，单击“next”继续安装，如图所示:
（3）、在出现选择安装类型的窗口中，有“typical（默认）”、“Complete（完全）”、“Custom（用户自定义）”三个选项，我们选择“Custom”，因为通过自定义可以更加的让我们去熟悉它的安装过程，单击“next”继续安装，如图所示：
（4）、在出现自定义安装界面中选择mysql数据库的安装路径,这里我设置的是“d:
\ProgramFile\MySQL”，单击“next”继续安装，如图所示：
（5）、接下来进入到准备安装的界面，首先确认一下先前的设置，如果有误，按“back”返回，没有错误，单击“Install”按钮继续安装，如图所示：
（6）、单击“Install”按钮之后出现如下正在安装的界面，经过很少的时间，MySQL数据库安装完成，出现完成MySQL安装的界面，如图所示：
这个界面单击“next”就行。
注意要选择上边的“LaunchtheMySQLInstanceConfigurationWizard”选项，这是启动MySQL的配置，单击“Finish”按钮，进入到配置界面。
（7）、MySQL数据库的安装十分简单，关键是安装完成之后的配置，单击完成之后出现如下的配置界面向导，单击“next”进行配置，如图所示：
（8）、在打开的配置类型窗口中选择配置的方式，“Detailed Configuration（手动精确配置）”、“StandardConfiguration（标准配置）”，为了熟悉过程，我们选择“DetailedConfiguration（手动精确配置）”，单击“next”继续，如图所示：
（9）、在出现的窗口中，选择服务器的类型，“DeveloperMachine（开发测试类）”、“ServerMachine（服务器类型）”、“DedicatedMySQLServerMachine（专门的数据库服务器）”，我们仅仅是用来学习和测试，默认就行，单击“next”继续，如图所示：
（10）、在出现的配置界面中选择mysql数据库的用途，“MultifunctionalDatabase（通用多功能型）”、“TransactionalDatabaseOnly（服务器类型）”、“Non-TransactionalDatabaseOnly（非事务处理型）”，这里我选择的是第一项，通用安装，单击“next”继续配置，如图所示：
（11）、在出现的界面中，进行对InnoDBTablespace进行配置，就是为InnoDB数据库文件选择一个存储空间，如果修改了，要记住位置，重装的时候要选择一样的地方，否则可能会造成数据库损坏，当然，对数据库做个备份就没问题了，如图所示：
（12）、在打开的页面中，选择mysql的访问量，同时连接的数目，“DecisionSupport（DSS）/OLAP（20个左右）”、“OnlineTransactionProcessing（OLTP）（500个左右）”、“ManualSetting（手动设置，设置为15个）这里选择手动设置，单击“next”继续，如图所示：
（13）、在打开的页面中设置是否启用TCP/IP连接，设定端口，如果不启用，就只能在自己的机器上访问mysql数据库了，这也是连接java的操作，默认的端口是3306，并启用严格的语法设置，单击“next”继续，如图所示：
（14）、在打开的字符编码的页面中，设置mysql要使用的字符编码，第一个是西文编码，第二个是多字节的通用utf8编码，第三个是手动，我们选择utf-8或者是gbk,单击“next”，继续配置，如图所示：
（15）、在打开的页面中选择是否将mysql安装为windows服务，还可以指定ServiceName（服务标识名称），是否将mysql的bin目录加入到WindowsPATH（加入后，就可以直接使用bin下的文件，而不用指出目录名，比如连接，“mysql–uusername–ppassword;”就可以了,单击“next”继续配置，如图所示：
（16）、在打开的页面中设置是否要修改默认root用户（超级管理员）的密码（默认为空），“Newrootpassword”，如果要修改，就在此填入新密码，并启用root远程访问的功能，不要创建匿名用户，单击“next”继续配置，如图所示：
（17）、到这里所有的配置操作都已经完成，单击Execute按钮执行配置，如图所示：
（18）、过了几分钟，出现如下的提示界面就代表MySQL配置已经结束了，并提示了成功的信息。
（19）、在服务中将mysql数据库启动，并在命令窗口中输入“mysql–hlocalhost–uroot-p”,接着在出现的提示中输入用户的密码，如图所示：
从图中可以看到mysql数据库在启动之后，成功的登录了，在此我们可以对数据库进行操作了。
具体步骤也可参考此链接：
2.在数据库中存储模拟的GPS位置信息
可以使用mysql可视化工具进行建表和存储数据（这里不做介绍），主要介绍下使用命令行进行建表和存储数据，在运行中输入cmd打开命令行；
在命令窗口中输入“mysql–hlocalhost–uroot-p”,接着在出现的提示中输入用户的密码，如图所示：
从图中可以看到mysql数据库在启动之后，成功的登录了；
然后输入usemydb；使用创建的mydb数据库；
输入showtables；语句，查看数据库中所有表信息；
创建一张表名为GPS含有一个ID和一个GPS字段的表，如图所示：
再创建一张表名为savegps，含有ID和GPS两个字段的表，如图所示：
在GPS表中存入三组数据，30.2263817373,120.0299807650；29.5149540000,120.9003580000；40.0069050000,116.3350970000如图所示：
至此，模拟的GPS数据已经存入数据库中。
3.安装配置对应的mysql数据源：
我们这边提供的mysql数据库版本为5.5.20，对应可用的数据源为MyOBDC-3.51.11-2win1.exe；这个数据源为32位数据源；32位系统可以直接在控制面板-管理工具-ODBC数据源中配置，64位系统若在控制面板中找不到32位的ODBC数据源则在C:
\Windows\SysWOW64中打开odbcad32.exe进行配置；
打开ODBC数据源到系统DSN中
点击添加选中MySQLODBC3.51Driver，再点击完成
填写完对应信息后，点击ok；保存设置
此时，数据源就添加完成。
4.开发模拟GPS获取\发送机
如图在VC6.0环境下创建对话框程序，界面设计可以参考图中所示，含有GPS获取按钮和GPS发送按钮，还有定时发送功能，还有一些串口通信按钮可以参考TTY发送/接受程序，这里主要讲VC++从数据库中获取信息和把信息存储到数据库中。
本例中VC++运用ADO技术实现对数据库的访问，以连接MySQL数据库为例。
1）初始化ADO
在应用程序的文件stdafx.h中加入如下语句：
//加入ADO支持库
#import"C:
\ProgramFiles\CommonFiles\System\ado\msado15.dll"no_namespacerename（"EOF","adoEOF"）
2）创建ADO与数据库源的连接
为了实现ADO与数据库的连接，我们首先要在程序APP类CGET_DATAApp的头文件GET_DATA.h中，添加如下的三个智能指针变量。
_RecordsetPtrm_pRecordset;
_CommandPtrm_pCommand;
_ConnectionPtrm_pConnection;
然后，在应用程序类InitInstance成员函数中初始化OLE/COM库环境，创建ADO连接等操作。
m_pConnection->Open（"DSN=mysql;Server=localhost;DATABASE=mydb","root","",adModeUnknown）;
这个语句为连接数据库的语句，内容和配置数据源时的信息对应上，DSN为数据源名，Server为服务器名，可以是IP地址（这里是本地数据库），DATABASE为关联的数据库名，后面两个为用户名和密码。
在GET_DATADlg.h中添加三个指针类型的成员变量：
_RecordsetPtrm_pRecordset;
_CommandPtrm_pCommand;
_ConnectionPtrm_pConnection;
在GET_DATADlg.cpp文件中添加代码。
在#endif下面添加如下代码：
extern CGET_DATAApp theApp; // 在此引用应用类中的theApp来获取库连接指针
CStringDisplayGps;//两个全局变量
intRT;
双击获取GPS按钮，在按钮上添加以下函数：
设置定时发送按钮，首先在CGET_DATADlg类向导中添加WM_TIMER函数
在函数中添加代码：
在定时发送和关闭定时发送按钮中添加代码：
编译执行点击获取GPS按钮可以从数据库中获取GPS信息显示在编辑框中，如图所示：
5.设计制作串口通信接受程序，接受GPS信息并存储到数据库中。
设计界面供参考如图所示：
ADO的基本配置如2中所述，然后在ReceiveGps.cpp中添加返回类型为_RecordsetPtr的成员变量ExcuteCommandADO（CStringstrSQL），编写函数代码。
在串口通信函数OnOnCommMscomm（）中添加一下代码
voidCReceiveGpsDlg:
:
OnOnCommMscomm（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
intiLast=0;//接受字符个数
CStringstrDis,strTemp,GpsInfo;
VARIANTinput1;//定义VARIANT类型变量
BYTErxdata[2048];//定义存放二进制数据的数组
COleSafeArraysafearray1;//定义COleSafeArray类的实例
UpdateData（true）;
switch（m_Comm.GetCommEvent（））{
case2:
{
while（（m_Comm.GetInBufferCount（））>iLast）{
iLast=m_Comm.GetInBufferCount（）;
Sleep（100）;
}
//收到iLast个字符
//读取输入缓冲区数据
input1=m_Comm.GetInput（）;
//将VARAIANT变量赋值给COleSafeArray类的实例
safearray1=input1;
//使用COleSafeArray类的成员函数获取数据长度
longlen1=safearray1.GetOneDimSize（）;
for（longk=0;k//使用COleSafeArray成员函数将数据写入数组
safearray1.GetElement（&k,rxdata+k）;
strTemp.Format（"%c",rxdata[k]）;
strDis+=strTemp;
//if（rxdata[k]==1101）
//strDis+="\12\15\12\15";//换页，启用转换
}
if（strDis=='\r'）
{
strDis+="\12\15";//换页，启用转换
}
GpsInfo=strDis;
m_NewGps.SetWindowText（strDis）;
strDis+="\12\15\12\15";
m_Display.SetSel（100000,100000）;
m_Display.ReplaceSel（strDis）;//更新显示
UpdateData（false）;
break;
}
default:
{
}
}
CStringstrSQL;
strSQL.Format（"INSERTsavegps（gps）VALUES（'"+GpsInfo+"'）"）;
theApp.ExcuteCommandADO（strSQL）;
}
将接受到的数据存储到数据库中。
6.GPS地理位置的读取与显示
1.创建一个java工程
1.1选择【project】
1.2选择【DynamicWebProject】
1.3输入工程名【Computer】
1.4点击【Next】
1.5点击【Next】
1.6选勾【Createweb.xmldeploymentdescriptor】
1.7点击【finish】完成工程的创建
2.导入数据文件
2.1将地图数据文件map复制到WebContent目录下
2.2用文件中的index.jsp覆盖工程中的index.jsp
2.3用文件中的web.xml覆盖共成长WEB-INF下的web.xml
2.4将文件bin中的jar包复制到WEB-INF/lib中，全选
2.5右击，点击【BuildPath】中的【AddBuildPath】，将jar包添加到工程中
3.在src目录下新建包DateBase.Dao
3.1新建类数据库连接类DBConnection，用于连接MySQL的数据库的连接
packageDatabase.dao;
importjava.sql.*;
/**
*@category数据库的连接
*@authorchenkai
*
*/
publicclassDBConnection{
publicstaticConnectiongetConnection（）{
Connectioncon=null;
try{
Class.forName（"com.mysql.jdbc.Driver"）;
System.out.println（"数据库驱动加载成功"）;
con=DriverManager.getConnection（"jdbc:
mysql:
//localhost:
3306"+
"/mydb?
user=root&password=&?
useUnicode=true&characterEncoding=utf-8"）;
System.out.println（"数据库连接成功"）;
}catch（Exceptione）{
//TODO:
handleexception
e.printStackTrace（）;
}
returncon;
}
}
3.2新建数据库操作类MysqlCrue，用于对MySQL中数据的查询操作
packageDatabase.dao;
importjava.sql.*;
importjava.util.*;
/**
*@category数据库的增删改查
*@authorchenkai
*
*/
publicclassMysqlCrud{
Connectionconn=null;
PreparedStatementpt=null;
ResultSetrs=null;
/**
*@category数据库的插入和更新操作
*@paramsqlString数据库SQL语句
*@paramparameterString[]查询的限制条件
*@returnflagboolean操作成功返回true，否则为false
*/
@SuppressWarnings（"finally"）
publicbooleanInsertAndUpdateData（Stringsql,String[]parameter）{
booleanflag=false;
try{
conn=DBConnection.getConnection（）;
pt=conn.prepareStatement（sql）;
if（parameter!
=null&¶meter.length>0）{
for（inti=0;ipt.setString（i+1,parameter[i]）;
}
}
intenter=0;
enter=pt.executeUpdate（）;
if（enter==1）{
flag=true;
}
}catch（Exceptione）{
//TODO:
handleexception
e.printStackTrace（）;
}finally{
closemysql（）;
}
returnflag;
}
/**
*@category数据库数据查询
*@paramsqlString数据库查询语句
*@paramparameterString[]数据库查询约束条件
*@returnlistsList
*/
publicList
List
try{
conn=DBConnection.getConnection（）;
pt=conn.prepareStatement（sql）;
if（parameter!
=null&¶meter.length>0）{
for（inti=0;ipt.setString（i+1,parameter[i]）;
}
}
rs=pt.executeQuery（）;
ResultSetMetaDatarsm=rs.getMetaData（）;
while（rs.next（））{
Mapmap=newHashMap（）;
for（inti=0;imap.put（i,rs.getString（i+1））;
}
lists.add（map）;
}
}catch（SQLExceptione）{
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace（）;
}finally{
closemysql（）;
}
returnlists;
}
/**
*@category数据库数据查询
*@paramsqlString数据库查询语句
*@paramparameterString[]数据库查询约束条件
*@returnlistsList
*/
publicList
List
try{
conn=DBConnection.getConnection（）;
pt=conn.prepareStatement（sql）;
if（parameter!
=null&¶meter.length>0）{
for（inti=0;ipt.setInt（i+1,parameter[i]）;
}
}
rs=pt.executeQuery（）;
ResultSetMetaDatarsm=rs.getMetaData（）;
while（rs.next（））{
Mapmap=newHashMap（）;
for（inti=0;imap.put（i,rs.getString（i+1））;
}
lists.add（map）;
}
}catch（SQLExceptione）{
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace（）;
}finally{
closemysq
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