WinForm 无线环境监控上位机系统设计与实现

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前言

随着物联网技术快速发展,环境监控系统被广泛应用于农业、工业、仓储、智能家居等多个领域。一个稳定、直观且功能完整的上位机软件,是连接传感器网络与用户之间的桥梁。

今天推荐一款上位机软件,正是为"无线环境监控系统"量身打造的数据管理中心。它不仅能够接收来自无线协调器节点的环境信息,还能将这些原始数据转化为可视化的实时反馈,并实现数据的长期存储与回溯分析,真正做到了"看得清、存得住、查得到"。

项目介绍

基于 C# 开发的 WinForm 上位机应用程序,主要用于接收、处理和展示来自无线协调器节点的环境数据。

系统通过 USB 转串口的方式与硬件通信,获取整合后的温度、湿度和光照状态信息。软件采用模块化设计,集成串口通信、实时显示、数据库存储和历史数据管理等功能,整体界面简洁美观,操作逻辑清晰,适合各类用户在实际场景中长期使用。

项目功能

1、实时数据可视化

系统采用HSLControls专业控件库,通过动态温度计控件实时显示环境温度(精度0.1℃),仪表盘控件展示湿度数据(范围0-100%RH)。

光照状态通过三色指示灯直观呈现:绿色代表明亮环境,黄色表示暗光状态,红色警示未知状态。数据刷新频率可达10次/秒,确保监控实时性。

2、滑动式交互面板

突破传统多窗口设计,将串口配置、数据监控等功能集成于底部滑动面板。

通过鼠标拖拽即可展开/收起面板,面板内嵌实时数据接收区,支持ASCII和HEX两种数据格式显示。

测试数据显示,该设计使操作效率提升40%,特别适合空间有限的监控场景。

3、智能串口调试

自动扫描可用串口列表,支持110-921600bps自定义波特率设置。独创的数据校验机制可自动识别数据传输错误,错误率低于0.01%。

4、数据库集成管理

采用SQL Server数据库实现数据持久化存储,每30秒自动插入新记录。

历史数据查询窗口支持按时间范围筛选,单次可导出10万条记录至CSV文件。

数据库表结构经过优化,单表存储容量可达千万级记录。

项目特点

  • 串口功能完整,支持自动扫描可用端口、自定义波特率,并提供 ASCII 和 HEX 两种收发模式,方便调试。
  • 软件支持 F11 一键全屏,适合长时间监控场景。
  • 提供专业的"关于"窗口,展示团队和项目信息。
  • 整体界面布局清晰、美观。

项目技术

开发语言: C#

框架: .NET Framework 

UI控件库: HslControls (用于美观的仪表盘和温度计)

数据库: Microsoft SQL Server

开发环境: Visual Studio

项目效果

串口连接迅速,数据解析准确,界面刷新流畅,未出现卡顿或丢帧现象。30秒一次的自动存储机制有效平衡了性能与数据密度,长时间运行下数据库增长合理。

历史数据查询窗口响应及时,导出功能生成的 CSV 文件格式规范,可直接导入 Excel 或数据分析工具。

系统主页

连接串口

历史数据查询

项目源码

项目源码结构清晰,核心逻辑集中在 MainForm.cs 文件中,包含串口事件处理、数据解析、界面更新和数据库写入等关键代码。

数据库连接字符串需根据实际 SQL Server 实例进行配置,默认使用 sa 账户和密码 xyh040529。

运行前需确保 SQL Server 已启用混合认证模式、TCP/IP 协议,并创建名为 SensorDataDB 的数据库及对应的 SensorLog 表。

完整 SQL 脚本已在文档中提供,便于快速部署。

最后

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