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，觉得好请给个Star (/▽＼=)

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

理论支持全部Win32运行环境

参考内容

• https://github.com/Wsine/UpperMonitor/blob/master/references/ZM12xUE系列接口函数说明_20130712.pdf
• http://durant35.github.io/categories/物联网技术导论实验课/
• MSDN Microsoft Developer Network MFC&ATL VS2013

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

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，否则返回 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

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，其余隐藏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

首先需要在工程中include相应的文件，就是已经封装好的ZM124U.lib和ZM124U.h

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

然后就可以当作已经实现的函数一样，直接调用即可。库函数的传入参数和返回值全部都可以在上面的参考文件中找到，返回值一般使用IFD_OK足够了。下面以打开设备为例，展示一下如何使用

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

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

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

CString转int / long

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

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，但是只要char*空间足够，可以使用=直接赋值，内置转换，我觉得一定有这个API的，但是我没找到而已

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，同时操作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，因此我们只需要重载相应的父窗口消息响应函数OnCtlColor()即可，程序会运行完响应函数的代码再开始绘制内容。因此在响应函数中判断并改变刷子颜色即可。

#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);elsepDC->SetTextColor(RED);break;case IDC_EDITIOSTATUS:if(this->canIO)pDC->SetTextColor(BLUE);elsepDC->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对象都是需要手动删除的，否则会造成GDI泄漏。【听说把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) {// 创建字体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);
}

数据库操作

这里使用的是ODBC(Open Database Connection)技术和OLE DB(对象链接与嵌入数据库)技术。ODBC API可以与任何具有ODBC驱动程序的关系数据库进行通信；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[也就是可以操作电子表格、文本文件等]。

这部分的理论知识建议参考上面提及的参考内容

配置数据库

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

安装过程省略，首先需要建表，双击ZD124UE_DEMO.sql即可新建一个数据库及其相应的表格。然后配置数据源，参照下图，点击Test查看连通情况

连接数据库

注意：这里Open函数的字符串需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{// 通过名字创建Connection对象HRESULT hr = this->m_pConnection.CreateInstance("ADODB.Connection");if (FAILED(hr)){AfxMessageBox(_T("创建_ConnectionPtr智能指针失败"));return false;}// 设置连接超时时间this->m_pConnection->ConnectionTimeout = 600;// 设置执行命令超时时间this->m_pConnection->CommandTimeout = 120;// 连接数据库this->m_pConnection->Open("DSN=MySQL5.5;Server=localhost;Database=ZD124UE_DEMO","root","root",adModeUnknown);}catch (_com_error &e){// 若连接打开，需要在异常处理中关闭和释放连接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需要使用全局函数AfxMessageBoxAfxMessageBox(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(); // 关闭连接this->m_pConnection.Release();// 释放连接this->m_pConnection = NULL;}// 访问完COM库后，卸载COM库CoUninitialize();
}

执行SQL语句

这部分可以完成数据库四大操作中的增、删、改三大操作，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;// 将建立的连接赋值给它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){// 需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需要使用全局函数AfxMessageBoxAfxMessageBox(e.Description());return false;}return true;
}

查询获取返回值

查询内容的方式实现如下面的代码实现。同时为了可以查询不同的表格，使用了void*作为返回值，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("创建_RecordsetPtr智能指针失败"));return (void*)false;}//  打开连接，获取数据集m_pRecordset->Open(sql,_variant_t((IDispatch*)(this->m_pConnection), true),adOpenForwardOnly,adLockReadOnly,adCmdText);// 确定表不为空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 structm_pRecordset->MoveNext();}}}catch (_com_error &e){AfxMessageBox(e.Description());}if (table == ONTABLE)return (void*)pOnRecord;elsereturn (void*)pRemainTime;
}

调用方法如下：

void CAppdev::OnBnClickedBtnstartweb() {OnRecord* pRecord = (OnRecord*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, ONTABLE);// do something you wantdelete(pRecord); // Important!
}void CAppdev::OnBnClickedBtnexitweb() {RemainTime* pRemainTime = (RemainTime*)adoMySQLHelper.MySQL_Query(cond, REMAINTIMETABLE);// do something you wantdelete(pRemainTime); // important!
}

定时器实现

首先需要创建一个定时器，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；然后在消息响应函数OnTimer()中对其进行相关的操作；切记定时器也是需要销毁的，但需要在消息响应函数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 herebreak;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，由于ADO DB使用的是读写模式打开的，因此多并发访问会出问题。因此，这个问题就变成了一个经典的临界区问题，所以可以用经典的临界区解法=。=在定时器操作数据库的时候获得锁，定时器结束释放锁，用户只有当定时器没获得锁的时候才能访问数据库，其余情况阻塞

void CAppdev::OnBnClickedBtnretimedefinit() {while (this->isWritingRemainTimeTable) { Sleep(100); } // 休眠0.1s等待定时器操作完成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);
}

文件操作

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，因此不用考虑文件是否存在的情况

文件编码

原本的文件只能支持英文，为了能支持中文甚至全部语言，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即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); // Unicodereturn true;
}

写入文件

默认写到文件末尾，不用烦恼各种插入问题，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

读取文件由于要求用户最新的内容输出在最开头，因此选择读取的时候倒序分段读取，拼接字符串即可。写入文件时使用CFile类即可，但是要实现按行读取使用CStdioFile类比较方便，该类如其名，CStdioFIle::ReadString()操作可以读取一行，剩下的就是判断一段即可

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，只是展示一下界面和字体及颜色