软件工程总体设计说明书

总体设计说明书

1．引言

1．1 编写目的

本阶段要在系统需求分析的基础上，对智能四合一气体检测仪做进一步的总体说明。它主要解决以下三方面的问题：

a.确定软件的结构---有哪几个模块组成，调用关系，各模块间的借口。

b.硬件端口分配设计---确定IO端口、和外设之间的资源分配。

c.文档的书写。

预期读者是：软件管理人员，开发人员

1．2项目背景

本项目的名称：智能四合一气体检测软件系统。

本项目的任务提出者及开发者是智能四合一气体检测仪硬件开发者,用户是各类化工、厂矿等具有有毒有害气体场合的工作人员。

本产品能实时、精确的显示有毒有害气体浓度值，当超过报警上限、或下限的时候及时报警并记录报警数据。

1．3 定义

智能四合一气体检测系统：气体检测系统是指在硬件设备的基础上采集传感器的数据送入CPU进行处理，显示的软件。

1．4参考资料

《软件工程》----王利福张世琨朱冰编著

北京大学出版社

《MSP系列16位超低功耗单片机原理与实践》----沈建华、杨艳琴主编

北京航空航天大学出版社

《MSP430单片机原理与应用实例详解》----洪利

北京航空航天大学出版社

2．总体设计

2．1 需求规格

通过4个电化学传感器接口电路与CPU相连，将从传感器接口电路得到的电压信号信息进行处理，实现模数转换，物理值生成，报警判断，实时更新显示等子系统。以MSP430单片机为中心，实现气体检测仪的智能化，为保障使用者

的生命安全、工业生产、生产决策提供及时精确的数据。

在检测软件的功能实现上，可以分为以下几个部分：

1.接收处理由气体传感器产生的电压值

2.根据传感器供货商提供的数据手册生成气体浓度值

3.将生成的气体浓度值（物理量）显示在液晶显示器上

4.判断气体浓度值是否需要报警。

5.将与标准气体进行校准的系数数据和用户修改的数据进行存储，下次开机检测是使用新的数据。

6.检测设备电池电量信息，进行电源降耗管理以增加续航能力

为了保证系统能够长期、安全、稳定、可靠、高效的运行，智能气体检测系统应该满足以下的性能需求：

1.系统处理的准确性和及时性

2.系统的开放性和系统的可扩充性

3.系统的易用性和易维护性

4.系统的标准性

5.系统的先进性

6.系统的响应速度快

2．2 运行环境

2.2.1 设备

基于MSP430的单片机及外部扩展电路。

2.2.2 支持软件

用C程序设计语言作为系统的支持软件。

2.2.3 接口

本产品的用户一般需要通过便携式进行操作，进入主界后便是4中检测气体浓度值窗口，通过按键进入各项系统设置窗口。

2.2.4 控制

本软件在进行完设备初始化、气体传感器预热后自动运行。

2．3 概念设计和处理流程

1.系统时钟配置

2.外部输入输出端口初始化并开启传感电源和系统电源

3.时钟初始化

4.模数转换模块初始化

5.定时器初始化

6.液晶屏初始化

7.进入默认报警值提示界面

8.进入检测界面

2．4 模块结构

2．5 功能分配

智能四盒一气体检测程序主要有六大块，模数转换模块、显示模块、数据存储模块、液晶屏驱动模块按键模块、实时时钟模块、系统配置模块。

3．接口设计

3．1 用户接口

本产品的用户一般需要通过按键进行操作，进入主界面后根据操作说明书进行操作，分别进入相对应的界面(如：清零界面、校准界面)。

3．2 外部接口

3．2．1 用户界面

在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要一个用户友善界面。在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。外观上也要做到合理化。

总的来说，系统的用户界面应作到可靠性、简单性、易学习和使用3．2．2 接口

在输入方面，对于点动按键的输入。

在输出方面，使用TFT液晶显示屏进行输出。在报警提示方面通过驱动发光二极管闪烁、震动电机进行提示。