电子研发、产线抽检、实验室与维修场景中,工程师大量使用数字万用表测量电压、电流、电阻、温度等参数,但这些数据长期停留在"看一眼、手抄一下"的状态,无法沉淀为可分析的数据资产。本项目立项,就是把万用表做成智能画布平台的一个仪器数据源:上位机以只读方式实时采集仪表读数,结构化记录并顺畅输出到平台,使后续能由 AI 对测量数据做趋势分析、异常识别与报告生成,服务电子硬件研发调试、产线质量抽检、教学实验室与仪表计量等场景。核心诉求是"采得稳、看得清、传得出"——采集端不改硬件、零改造,数据可靠地进入平台的分析链路。
软件共 6 个功能模块:① 采集模块——自动枚举串口并标记 CP210x 桥,以只读方式实时接收仪表主动推送的 14 字节定长帧,滑动切帧、自动重新对齐,不向仪表下发任何指令;② 段码屏模块——纯自绘复刻万用表七段液晶屏(含"幽灵段"、固定单位槽位、点亮/相关/幽灵三级显示、多种屏面风格与仿背光);③ 趋势曲线模块——读数实时折线,支持滚轮缩放时间窗(10 秒~1 小时)、拖动平移、自动跟随最新、悬停十字准星读数,跨档位自动归一化;④ 数据与导出模块——逐帧记录表(时间/数值/单位/功能/制式/标志位/帧间隔),支持"仅变化"过滤与行数上限,一键导出 CSV,并可转存原始字节 .bin,为平台与 AI 分析提供结构化数据;⑤ 统计与状态模块——合法帧率、失步丢弃字节、状态灯(灰/绿/红)与超时判定;⑥ 参数记忆模块——端口、屏面风格、时间窗、分割条与列宽自动记忆、重启回填。测量与标志位覆盖电压、电流(A/µA/mA)、电阻、电容、温度(℃/℉)、二极管、通断、频率,以及 OL、UL、BATT、HOLD、MAX/MIN、PMAX/PMIN、DC/AC、AUTO。
我负责采集端从协议解析、界面到数据导出的完整实现:① 实现 14 字节定长帧的接收与解析——覆盖电压、电流(A/µA/mA)、电阻、电容、温度(℃/℉)、二极管、通断、频率,并完整解析 OL、UL、BATT、HOLD、MAX/MIN、PMAX/PMIN、DC/AC、AUTO 等全部标志位,形成完整的量程/功能对照表;② 实现串口只读采集(自动枚举并标记 CP210x 桥,全程不下发指令);③ 实现段码屏、趋势曲线、记录表三个自绘控件,以及参数记忆与 CSV / 原始字节导出。技术栈为 Qt 6.8(Widgets / SerialPort / Gui)+ C++17 + CMake,配置记忆复用工程内 CoreModule(AppSettings / SQLite),Python 用于辅助回归验证。亮点与难点:a) 小数点位需按 (功能码, 档位) 查表换算,无统一公式;b) 切帧不能按固定长度硬切,须滑动查找 CRLF 以对齐"起手半帧";c) ℃/℉ 切换位需自行换算、并按换算后的值重算负号;d) 段码屏自绘"幽灵段"与固定单位槽,还原真实液晶观感;e) 曲线跨档位按基准单位归一化(kHz→Hz 不"跳崖"、物理量切换自动重置);f) 协议层做成零 Qt 依赖,可用无硬件断言回归(测试向量 / 分片喂入 / 失步重对齐);g) 采集与解析解耦并预留读数信号输出,便于把数据送入智能画布平台,交由 AI 做趋势与异常分析。
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