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# 腾智微丝产线包装系统
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## 项目架构分析
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这是一个基于PySide6（Qt for Python）开发的腾智微丝产线包装系统，采用了典型的MVC（模型-视图-控制器）架构：
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1. **模型层（Model）**：
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- 使用DAO（数据访问对象）模式访问数据库
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- 支持多种数据库（SQLite、PostgreSQL、MySQL）
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- 主要数据表包括用户表、检验配置表、检验数据表、电力消耗表等
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2. **视图层（View）**：
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- 使用PySide6构建UI界面
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- 主要界面包括登录界面、主窗口、设置界面等
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- 采用分离的UI类设计，如LoginUI、MainWindowUI等
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3. **控制器层（Controller）**：
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- 主要控制逻辑在widgets目录下的类中实现
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- 使用信号槽机制进行组件间通信
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- 采用单例模式管理全局资源
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4. **工具层（Utils）**：
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- 提供各种工具类，如配置加载器、Modbus通信、串口管理等
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- 采用单例模式确保资源共享
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5. **硬件集成层**：
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- **相机子系统**：基于海康威视SDK进行集成
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- 相机管理器（CameraManager）：单例模式，管理相机生命周期
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- 相机显示组件（CameraDisplayWidget）：用于实时显示相机画面
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- 相机设置控制器（CameraSettingsWidget）：管理相机参数设置
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- **串口通信**：与称重设备、扫描器等外设通信
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- **Modbus通信**：与PLC设备通信
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## 技术栈
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1. **前端技术**：
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- PySide6（Qt for Python）用于GUI开发
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- 使用Qt的信号槽机制实现组件间通信
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2. **后端技术**：
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- Python作为主要开发语言
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- SQLite作为默认数据库，支持PostgreSQL和MySQL
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- Modbus协议用于与设备通信
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- 多线程处理耗时操作
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3. **通信技术**：
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- Modbus TCP用于与PLC设备通信
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- 串口通信用于与称重设备、条码扫描器等外设通信
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- 海康威视SDK用于相机图像采集和处理
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4. **设计模式**：
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- 单例模式（配置加载器、监控器、相机管理器等）
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- DAO模式（数据访问）
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- 观察者模式（信号槽）
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- 工厂模式（数据库连接）
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## 代码结构
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1. **主要目录**：
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- `widgets/`：包含所有窗口控制器类
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- `ui/`：包含所有UI定义类
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- `utils/`：包含工具类
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- `dao/`：包含数据访问对象
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- `db/`：包含数据库文件
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- `config/`：包含配置文件
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- `logs/`：包含日志文件
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- `camera/`：包含相机模块和SDK接口类
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2. **核心文件**：
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- `main.py`：程序入口点
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- `widgets/login_widget.py`：登录窗口控制器
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- `widgets/main_window.py`：主窗口控制器
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- `widgets/camera_manager.py`：相机管理器
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- `widgets/camera_display_widget.py`：相机显示组件
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- `widgets/camera_settings_widget.py`：相机设置控制器
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- `utils/config_loader.py`：配置加载器
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- `utils/modbus_utils.py`：Modbus通信工具
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- `utils/sql_utils.py`：数据库工具
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- `camera/CamOperation_class.py`：相机操作类
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- `camera/MvCameraControl_class.py`：海康威视相机控制SDK
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- `utils/local_image_player.py`：本地图像序列播放器
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3. **应用流程**：
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- 程序启动后初始化日志系统和配置
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- 创建和初始化各子系统（数据库、电力监控器等）
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- 显示登录窗口
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- 验证登录后显示主窗口
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- 主窗口中进行产线包装系统的操作，包括：
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- 产品检测和包装
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- 实时相机监控
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- 数据采集和报表生成
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- 设备状态监控和控制
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## 相机子系统详解
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1. **架构设计**：
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- 采用分层设计，将相机SDK封装在底层，提供简洁API供上层使用
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- 相机管理采用单例模式，确保全局只有一个相机实例
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- 使用信号槽机制实现相机状态与UI的松耦合通信
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2. **核心组件**：
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- `CameraManager`：单例类，负责相机设备枚举、开关、参数设置等
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- `CameraDisplayWidget`：显示组件，负责在UI中显示相机画面
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- `CameraSettingsWidget`：设置控制器，负责参数调整界面交互
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- `CamOperation_class`：相机操作封装类，直接与海康SDK交互
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- `LocalImagePlayer`：本地图像序列播放器，提供基于本地图片序列的视频模拟功能
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3. **工作流程**：
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- 系统启动时初始化相机SDK
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- 用户界面显示时枚举并连接可用的相机设备
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- 启动相机图像采集并在UI中显示
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- 用户可通过设置界面调整相机参数（曝光、增益、帧率等）
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- 系统关闭时正确释放相机资源
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4. **配置管理**：
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- 相机参数保存在`config/app_config.json`的`camera`部分
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- 包括默认曝光时间、增益、帧率等参数
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- 用户调整的参数可保存至配置文件持久化
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5. **本地图像模式**：
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- 支持本地图像序列播放，可用于模拟相机实时画面
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- 用户可选择包含图像序列的文件夹，系统自动按时间顺序播放
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- 可调整播放帧率、设置循环播放等参数
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- 适用于开发测试和演示场景，无需连接实际相机设备
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- 配置参数保存在`config/app_config.json`的`camera.local_mode`部分
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## 功能特点
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1. **用户认证**：支持用户登录和权限控制
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2. **产线监控**：实时监控产线状态、电力消耗等
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3. **数据采集**：采集称重数据、检验数据等
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4. **相机集成**：支持实时图像采集、显示和参数调整
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5. **报表生成**：生成各类统计报表
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6. **设备通信**：与PLC、称重设备等通信
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7. **多模式支持**：支持单机模式和接口模式
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## 运行环境
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- Python 3.7+
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- PySide6
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- 支持的数据库：SQLite、PostgreSQL、MySQL
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- 操作系统：Windows、macOS、Linux
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## 安装与配置
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1. 安装依赖：
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```
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pip install -r requirements.txt
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```
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2. 配置数据库：
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- 默认使用SQLite数据库，位于`db/jtDB.db`
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- 可在`config/app_config.json`中配置其他数据库
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3. 配置相机：
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- 在`config/app_config.json`中的`camera`部分调整相机参数
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- 默认参数：
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```json
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"camera": {
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"enabled": false,
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"default_exposure": 20000,
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"default_gain": 10,
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"default_framerate": 30,
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"local_mode": {
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"enabled": false,
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"folder_path": "",
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"framerate": 15,
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"loop": true,
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"file_patterns": [".jpg", ".jpeg", ".png", ".bmp"]
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}
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}
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```
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4. 运行程序：
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```
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python main.py
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```
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## 开发与扩展
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系统采用模块化设计，可以方便地进行功能扩展：
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1. 添加新的数据源：扩展`utils/sql_utils.py`
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2. 添加新的设备通信协议：参考`utils/modbus_utils.py`
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3. 添加新的UI界面：在`ui/`目录下创建新的UI类，在`widgets/`目录下创建对应的控制器类
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4. 扩展相机功能：修改`widgets/camera_manager.py`和`camera/CamOperation_class.py` |