C++ MFC实现基于RFID读写器的上位机软件

时间 2019-12-01

标签 c++ mfc 实现基于 rfid 读写上位软件栏目 C&C++ 繁體版

原文原文链接

C++ MFC实现基于RFID读写器的上位机软件

该博客涉及的完整工程托管在https://github.com/Wsine/UpperMonitor，以为好请给个Star (/▽＼=)mysql

运行和测试环境

Windows 10
Visual Studio 2013
msado15.dll(工程自带)
ZM124U.dll(工程自带)
RFID读写器ZM124U

理论支持所有Win32运行环境git

参考内容

代码实现

软件框架

在消息响应函数OnInitDialog()中完成整个框架的内容设置，包括插入Tab选项卡标签，关联对话框，调整大小和设置默认选项卡github

BOOL CUpperMonitorDlg::OnInitDialog() {
    CDialogEx::OnInitDialog();

    // TODO:  在此添加额外的初始化代码
    // 1. 插入Tab选项卡标签
    TCITEM tcItemDebugger;
    tcItemDebugger.mask = TCIF_TEXT;
    tcItemDebugger.pszText = _T("调试助手");
    m_MainMenu.InsertItem(0, &tcItemDebugger);
    TCITEM tcItemAppdev;
    tcItemAppdev.mask = TCIF_TEXT;
    tcItemAppdev.pszText = _T("应用开发");
    m_MainMenu.InsertItem(1, &tcItemAppdev);
    // 2. 关联对话框，将TAB控件设为选项卡对应对话框的父窗口
    m_MenuDebugger.Create(IDD_DEBUGGER, GetDlgItem(IDC_TAB));
    m_MenuAppdev.Create(IDD_APPDEV, GetDlgItem(IDC_TAB));
    // 3. 获取TAB控件客户区大小，用于调整选项卡对话框在父窗口中的位置
    CRect rect;
    m_MainMenu.GetClientRect(&rect);
    rect.top += 22;
    rect.right -= 3;
    rect.bottom -= 2;
    rect.left += 1;
    // 4. 设置子对话框尺寸并移动到指定位置
    m_MenuDebugger.MoveWindow(&rect);
    m_MenuAppdev.MoveWindow(&rect);
    // 5. 设置默认选项卡，对选项卡对话框进行隐藏和显示
    m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
    m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_HIDE);
    m_MainMenu.SetCurSel(0);

    return TRUE;  // 除非将焦点设置到控件，不然返回 TRUE
}

在消息响应函数OnSelchangeTab()中完成选项卡切换，其实内容都一直存在，只是把非该选项卡的内容隐藏了，把该选项卡的内容显示出来，仅此而已web

void CUpperMonitorDlg::OnSelchangeTab(NMHDR *pNMHDR, LRESULT *pResult) {
    *pResult = 0;

    // 获取当前点击选项卡标签下标
    int cursel = m_MainMenu.GetCurSel();
    // 根据下标将相应的对话框显示，其他隐藏
    switch(cursel) {
        case 0:
            m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
            m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_HIDE);
            break;
        case 1:
            m_MenuDebugger.ShowWindow(SW_HIDE);
            m_MenuAppdev.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
            break;
        default:
            break;
    }
}

调用ZM12xUE API

首先须要在工程中include相应的文件，就是已经封装好的ZM124U.lib和ZM124U.hsql

#pragma comment(lib, "./libs/ZM124U.lib")
#include "./libs/ZM124U.h"

而后就能够看成已经实现的函数同样，直接调用便可。库函数的传入参数和返回值所有均可以在上面的参考文件中找到，返回值通常使用IFD_OK足够了。下面以打开设备为例，展现一下如何使用数据库

void CDebugger::OnBnClickedBtnopendevice() {
    if(IDD_PowerOn() == IFD_OK) {
        // 更新状态栏，成功
        isDeviceOpen = true;
        ((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDITSTATUS))->SetWindowTextW(_T("开启设备成功"));
    }
    else {
        // 更新状态栏，失败
        isDeviceOpen = false;
        ((CEdit*)GetDlgItem(IDC_EDITSTATUS))->SetWindowTextW(_T("开启设备失败"));
    }
}

类型转换

unsigned char转CString编程

这部分和printf函数类似，就是使用CString.Format()函数把它转换为相应的内容，而后拼接到最终的CString对象中。大多数类型转CString均可以使用这种方法，说明CString封装得好。CString.Format()函数的第一个参数的写法相似于printf的输出时的写法。详看MSDN上面的说明。api

CString uid, temp;
unsigned char buff[1024];
uid.Empty();
for(int i = 0; i < buff_len; i++) {
    // 将得到的UID数据（1 byte）转为16进制
    temp.Format(_T("%02x"), buff[i]);
    uid += temp;
}

CString转int / long并发

前提CString的内容是数字。使用函数_ttoi(CString) | _ttol(CString)便可，如需转unsigned char类型，再使用强制转换类型便可框架

CString mecNum;
int mecNumInt = _ttoi(mecNum);
long mecNumLong = _ttol(mecLong);
unsigned char point = (unsigned char)_ttoi(mecNum) + 1;

CString转char*

说实话没有找到好的方法，可是只要char*空间足够，可使用=直接赋值，内置转换，我以为必定有这个API的，可是我没找到而已

void CUtils::CString2CharStar(const CString& s, char* ch, int len) {
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        ch[i] = s[i];
    }
    ch[i] = '\0';
    return;
}

十六进制CString转UnsignedChar*

这里要求传入参数必须是偶数个字符，同时操做两个字符的转换方法

void CUtils::HexCString2UnsignedCharStar(const CString& hexStr, unsigned char* asc, int* asc_len) {
    *asc_len = 0;
    int len = hexStr.GetLength();

    char temp[200];
    char tmp[3] = { 0 };
    char* Hex;
    unsigned char* p;

    CString2CharStar(hexStr, temp, len);
    Hex = temp;
    p = asc;

    while (*Hex != '\0') {
        tmp[0] = *Hex;
        Hex++;
        tmp[1] = *Hex;
        Hex++;
        tmp[2] = '\0';
        *p = (unsigned char)strtol(tmp, NULL, 16);
        p++;
        (*asc_len)++;
    }
    *p = '\0';
    return;
}

界面美化

设置控件颜色

在每一个控件开始绘制内容在窗口的时候，都会向父窗口发送WM_CTLCOLOR消息，所以咱们只须要重载相应的父窗口消息响应函数OnCtlColor()便可，程序会运行完响应函数的代码再开始绘制内容。所以在响应函数中判断并改变刷子颜色便可。

#define RED RGB(255, 0, 0)
#define BLUE RGB(0, 0, 255)
#define BLACK RGB(0, 0, 0)

HBRUSH CDebugger::OnCtlColor(CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor) {
    HBRUSH hbr = CDialogEx::OnCtlColor(pDC, pWnd, nCtlColor);

    // TODO:  在此更改 DC 的任何特性
    switch(pWnd->GetDlgCtrlID()) {
        case IDC_EDITSTATUS:
            if(this->isDeviceOpen)
                pDC->SetTextColor(BLUE);
            else
                pDC->SetTextColor(RED);
            break;
        case IDC_EDITIOSTATUS:
            if(this->canIO)
                pDC->SetTextColor(BLUE);
            else
                pDC->SetTextColor(RED);
            break;
        case IDC_EDITVERSIONINFO:
        case IDC_EDITCARDUID:
            pDC->SelectObject(&m_font);
            break;
        default:
            pDC->SetTextColor(BLACK);
            break;
    }

    return hbr;
}

设置控件字体

在窗口的类中声明CFont类型的字体，在窗口的构造函数中为字体其赋值，在数据交换的消息响应函数中把字体绑定到响应的控件中去。注意，Create出来的GDI对象都是须要手动删除的，不然会形成GDI泄漏。【据说把Windows系统的2000多个GDI泄漏完了，系统就绘制不了任何东西了，看来就像电脑卡了哈哈o(^▽^)o不知道新版VS有没有修复，我没有试过，有人试了记得告诉我...

/* Debugger.h */
class CDebugger : CDialogEx {
private:
    CFont m_font;
};

/* Debugger.cpp */
CDebugger::CDebugger(CWnd* pParent) : CDialogEx(CDebugger::IDD, pParent) {
    // 建立字体
    m_font.CreatePointFont(93, _T("楷体"));
}

CDebugger::~CDebugger() {
    DeleteObject(m_font);
}

void CDebugger::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {
    CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
    GetDlgItem(IDC_OpenDevice)->SetFont(&m_font);
    GetDlgItem(IDC_GETCARDINFO)->SetFont(&m_font);
}

数据库操做

这里使用的是ODBC(Open Database Connection)技术和OLE DB(对象连接与嵌入数据库)技术。ODBC API能够与任何具备ODBC驱动程序的关系数据库进行通讯；OLE DB扩展了ODBC，提供数据库编程的COM接口，提供可用于关系型和非关系型数据源的接口[也就是能够操做电子表格、文本文件等]。

这部分的理论知识建议参考上面说起的参考内容

配置数据库

mysql
mysql-connector-odbc
ZD124UE_DEMO.sql(工程文件包含)

安装过程省略，首先须要建表，双击ZD124UE_DEMO.sql便可新建一个数据库及其相应的表格。而后配置数据源，参照下图，点击Test查看连通状况

链接数据库

注意：这里Open函数的字符串须要和上面配置的数据源一致

BOOL CAdoMySQLHelper::MySQL_Connect(){
    // 初始化OLE/COM库环境
    CoInitialize(NULL);

    try{
        // 经过名字建立Connection对象
        HRESULT hr = this->m_pConnection.CreateInstance("ADODB.Connection");
        if (FAILED(hr)){
            AfxMessageBox(_T("建立_ConnectionPtr智能指针失败"));
            return false;
        }
        // 设置链接超时时间
        this->m_pConnection->ConnectionTimeout = 600;
        // 设置执行命令超时时间
        this->m_pConnection->CommandTimeout = 120;

        // 链接数据库
        this->m_pConnection->Open("DSN=MySQL5.5;Server=localhost;Database=ZD124UE_DEMO",
            "root",
            "root",
            adModeUnknown);
    }
    catch (_com_error &e){
        // 若链接打开，须要在异常处理中关闭和释放链接
        if ((NULL != this->m_pConnection) && this->m_pConnection->State){
            this->m_pConnection->Close();
            this->m_pConnection.Release();
            this->m_pConnection = NULL;
        }
        // 非CView和CDialog须要使用全局函数AfxMessageBox
        AfxMessageBox(e.Description());
    }
    return true;
}

断开数据库

void CAdoMySQLHelper::MySQL_Close(){
    if ((NULL != this->m_pConnection) && (this->m_pConnection->State)){
        this->m_pConnection->Close(); // 关闭链接
        this->m_pConnection.Release();// 释放链接
        this->m_pConnection = NULL;
    }

    // 访问完COM库后，卸载COM库
    CoUninitialize();
}

执行SQL语句

这部分能够完成数据库四大操做中的增、删、改三大操做，也就是用一行SQL语句完成

BOOL CAdoMySQLHelper::MySQL_ExecuteSQL(CString sql){
    _CommandPtr m_pCommand;
    try{
        m_pCommand.CreateInstance("ADODB.Command");

        _variant_t vNULL;
        vNULL.vt = VT_ERROR;
        // 定义为无参数
        vNULL.scode = DISP_E_PARAMNOTFOUND;
        // 将创建的链接赋值给它
        m_pCommand->ActiveConnection = this->m_pConnection;

        // SQL语句
        m_pCommand->CommandText = (_bstr_t)sql;
        // 执行SQL语句
        m_pCommand->Execute(&vNULL, &vNULL, adCmdText);
    }
    catch (_com_error &e){
        // 须要在异常处理中释放命令对象
        if ((NULL != m_pCommand) && (m_pCommand->State)){
            m_pCommand.Release();
            m_pCommand = NULL;
        }
        // 非CView和CDialog须要使用全局函数AfxMessageBox
        AfxMessageBox(e.Description());
        return false;
    }
    return true;
}

查询获取返回值

查询内容的方式实现以下面的代码实现。同时为了能够查询不一样的表格，使用了void*做为返回值，具体使用方法看下面

void* CAdoMySQLHelper::MySQL_Query(CString cond, CString table){
    // 打开数据集SQL语句
    _variant_t sql = "SELECT * FROM " + (_bstr_t)table + " WHERE " + (_bstr_t)cond;
    
    OnRecord* pOnRecord = NULL;
    RemainTime* pRemainTime = NULL;
    try{
        // 定义_RecordsetPtr智能指针
        _RecordsetPtr m_pRecordset;
        HRESULT hr = m_pRecordset.CreateInstance(__uuidof(Recordset));
        if (FAILED(hr)){
            AfxMessageBox(_T("建立_RecordsetPtr智能指针失败"));
            return (void*)false;
        }
        //  打开链接，获取数据集
        m_pRecordset->Open(sql,
            _variant_t((IDispatch*)(this->m_pConnection), true),
            adOpenForwardOnly,
            adLockReadOnly,
            adCmdText);
        // 肯定表不为空
        if (!m_pRecordset->ADOEOF){
            // 移动游标到最前
            m_pRecordset->MoveFirst();
            // 循环遍历数据集
            while (!m_pRecordset->ADOEOF){
                if (table == ONTABLE) {
                    /********* Get UID ********/
                    _variant_t varUID = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("UID"))->GetValue();
                    varUID.ChangeType(VT_BSTR);
                    CString strUID = varUID.bstrVal;
                    /********* Get RemainSeconds ********/
                    _variant_t varRemainTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("RemainTime"))->GetValue();
                    varRemainTime.ChangeType(VT_INT);
                    int intRemainTime = varRemainTime.intVal;
                    /********** Get StartTime ******************/
                    _variant_t varStartTime = m_pRecordset->GetCollect(_T("StartTime"));
                    COleDateTime varDateTime = (COleDateTime)varStartTime;
                    CString strStartTime = varDateTime.Format(TIMEFORMAT);
                    /*********** Get isOverTime ***********/
                    _variant_t varIsOverTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("isOverTime"))->GetValue();
                    varIsOverTime.ChangeType(VT_BOOL);
                    bool boolIsOverTime = varIsOverTime.boolVal;
                    /************ Generate OnRecord ****************/
                    pOnRecord = new OnRecord(strUID, intRemainTime, strStartTime, boolIsOverTime);
                }
                else if(table == REMAINTIMETABLE) {
                    /********* Get UID ********/
                    _variant_t varUID = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("UID"))->GetValue();
                    varUID.ChangeType(VT_BSTR);
                    CString strUID = varUID.bstrVal;
                    /********* Get RemainSeconds ********/
                    _variant_t varRemainTime = m_pRecordset->Fields->GetItem(_T("RemainTime"))->GetValue();
                    varRemainTime.ChangeType(VT_INT);
                    int intRemainTime = varRemainTime.intVal;
                    /************ Generate RemainTime ****************/
                    pRemainTime = new RemainTime(strUID, intRemainTime);
                }
                
                break; // Only Return one struct
                m_pRecordset->MoveNext();
            }
        }
    }
    catch (_com_error &e){
        AfxMessageBox(e.Description());
    }
    if (table == ONTABLE)
        return (void*)pOnRecord;
    else
        return (void*)pRemainTime;
}

调用方法以下：

void CAppdev::OnBnClickedBtnstartweb() {
    OnRecord* pRecord = (OnRecord*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, ONTABLE);
    // do something you want
    delete(pRecord); // Important!
}

void CAppdev::OnBnClickedBtnexitweb() {
    RemainTime* pRemainTime = (RemainTime*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, REMAINTIMETABLE);
    // do something you want
    delete(pRemainTime); // important!
}

定时器实现

首先须要建立一个定时器，调用SetTimer()函数设置一个定时器并用一个UINT_PTR记录下该定时器，这里设置的定时器计时单位是毫秒；而后在消息响应函数OnTimer()中对其进行相关的操做；切记定时器也是须要销毁的，但须要在消息响应函数DestroyWindow()中完成，不能在析构函数中完成

/* Appdev.h */
class CAppdev : public CDialogEx {
private:
    UINT_PTR m_ActiveTimer;
};

/* Appdev.cpp */
void CAppdev::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {
    CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
    // 启动定时器
    m_ActiveTimer = SetTimer(SCANTIMER_ID, SCANTIMER * 1000, NULL);
}

void CAppdev::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent) {
    // 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
    switch (nIDEvent){
        case SCANTIMER_ID:
            // do something here
            break;
        default:
            break;
    }

    CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}

BOOL CAppdev::DestroyWindow() {
    // 销毁定时器
    KillTimer(m_ActiveTimer);
    return CDialogEx::DestroyWindow();
}

临界区问题

软件是一个读写器的上位机软件，那么系统会定时更新数据库即用户的余时，并将已经超时的用户移除和标记。若此时也有用户访问数据库，因为ADO DB使用的是读写模式打开的，所以多并发访问会出问题。所以，这个问题就变成了一个经典的临界区问题，因此能够用经典的临界区解法=。=在定时器操做数据库的时候得到锁，定时器结束释放锁，用户只有当定时器没得到锁的时候才能访问数据库，其他状况阻塞

void CAppdev::OnBnClickedBtnretimedefinit() {
    while (this->isWritingRemainTimeTable) { Sleep(100); } // 休眠0.1s等待定时器操做完成
    adoMySQLHelper.MySQL_UpdateRemainTime(uid, DEFAULTREMAINTIME, REMAINTIMETABLE);
}

void CAppdev::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent){
    // 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
    switch (nIDEvent){
        case SCANTIMER_ID:
            this->isWritingRemainTimeTable = true;
            adoMySQLHelper.MySQL_ScanOnTable(SCANTIMER);
            this->isWritingRemainTimeTable = false;
            break;
        default:
            break;
    }

    CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}

文件操做

在读写文件的时候，打开文件时添加参数CFile::modeNoTruncate，该参数会打开指定路径的文件，若没有该文件，则新建文件后打开，所以不用考虑文件是否存在的状况

文件编码

本来的文件只能支持英文，为了能支持中文甚至所有语言，选择使用Unicode编码格式，自定义文件的时候往文件头添加Unicode编码头0xFEFF便可让程序知道该文件的编码方式

BOOL FileUnicodeEncode(CFile &mFile) {
    WORD unicode = 0xFEFF;
    mFile.SeekToBegin();
    mFile.Write(&unicode, 2); // Unicode
    return true;
}

写入文件

默认写到文件末尾，不用烦恼各类插入问题，毕竟不是链表，插入比较麻烦

void CRecordHelper::SaveRecharges(CString uid, CString accounts, long remainings, CString result){
    // 打开文件
    CFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeNoTruncate | CFile::modeReadWrite);
    // 获取当前时间
    CTime curTime = CTime::GetCurrentTime();
    // 格式化输出
    CString contents;
    contents.Format(_T("卡号：%s\r\n时间：%s\r\n结果：%s\r\n内容：用户充值\r\n金额：%s\r\n余额：%d\r\n\r\n"),
        uid, curTime.Format(TIMEFORMAT), result, accounts, remainings);
    // 指向文件末尾并写入
    mFile.SeekToEnd();
    mFile.Write(contents, wcslen(contents)*sizeof(wchar_t));
    // 关闭文件
    mFile.Close();
}

读取文件

读取文件因为要求用户最新的内容输出在最开头，所以选择读取的时候倒序分段读取，拼接字符串便可。写入文件时使用CFile类便可，可是要实现按行读取使用CStdioFile类比较方便，该类如其名，CStdioFIle::ReadString()操做能够读取一行，剩下的就是判断一段便可

CString CRecordHelper::LoadRecords(){
    // 打开文件
    CStdioFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeNoTruncate | CFile::modeRead | CFile::typeUnicode);
    // 指向开头并循环读入
    mFile.SeekToBegin();
    CString contents, line, multiLine;
    contents.Empty();
    multiLine.Empty();
    //  倒序分段读取
    while (mFile.ReadString(line)) {
        line.Trim();
        if (line.IsEmpty()) {
            contents = multiLine + _T("\r\n") + contents;
            multiLine.Empty();
        }
        else {
            multiLine += (line + _T("\r\n"));
        }
    }
    contents = multiLine + _T("\r\n") + contents;
    // 关闭文件并返回结果
    mFile.Close();
    return contents;
}

清空文件

这里调用构造CFile对象的时候去掉CFile::modeNoTruncate参数，就默认新建一个文件了

BOOL CRecordHelper::EmptyRecords(){
    // 清空文件
    CFile mFile(this->mSaveFile, CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
    FileUnicodeEncode(mFile);
    mFile.Close();
    return true;
}

运行截图

这里贴两张运行截图，运行结果都是正确的，只是展现一下界面和字体及颜色