基于VB6的PC機與多臺單片機通信的應用

基于VB6的PC機與多臺單片機通信的應用
　　
　　 在庫房管理系統中,傳統的方法是通過(guò)干濕度表、雙金屬式測量計等檢測器材進(jìn)行人工測量，然后對不符合溫度、濕度等要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕、降溫等工作。這種人工方式效率低、誤差大，隨機事件難以預料，使庫房管理質(zhì)量得不到很好的保證。本文所論述的系統是一個(gè)用于制藥廠(chǎng)倉庫的監控和管理系統，上位機（PC機）除負責對下位機（MCS—51單片機）進(jìn)行監管和控制外，還用于采集下位機傳送的數據進(jìn)行數據庫化管理，另外，上位機還可以對庫房藥品入庫、出庫、有效期、交易方式等信息進(jìn)行管理，并可用實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和報表的形式查詢(xún)。下位機（MCS-51單片機。MCS-51單片機及其外圍設備我們稱(chēng)之為庫機）負責收集庫房中溫度、濕度、煙霧等信息并傳給上位機。此系統可使辦公人員坐在辦公室里對遠在幾百米之位的庫房進(jìn)行監控和管理，不但使辦公人員從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，而且使庫房管理快速準確，提高了企業(yè)的管理水平和辦公自動(dòng)化水平。
　　
　　2 系統構成及工作原理
　　
　　 PC機里安裝著(zhù)用VB6編寫(xiě)的倉庫管理系統，作為前臺操作系統。系統的數據庫格式采用VB數據庫格式，也稱(chēng)為本地數據庫，這類(lèi)數據庫文件使用與 MicroSoft Access相同的格式,數據的存取利用VB6的ADO控件通過(guò)MicroSoft Jet (Joint Engineering Technology) 數據庫引擎，速度快工作效率高。此管理系統包括進(jìn)庫藥品、進(jìn)庫日期、出庫藥品、出庫日期、經(jīng)手人等的查詢(xún)，以及藥品過(guò)期提示等。另外還把庫機傳送來(lái)的數據實(shí)時(shí)顯示并存放在本地硬盤(pán)中，以便查詢(xún)和打印。后臺系統是一個(gè)上位機與多臺下位機通信的通信系統，多臺下位機不斷從倉庫采集溫度、濕度、煙霧等數據傳給上位機，PC機進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并可以設置溫度、濕度、煙霧、等參數，單片機根據設定參數來(lái)控制倉庫里的去濕、降溫和報警系統，從而使庫房達到預定的環(huán)境。如果庫房?jì)拳h(huán)境與設定環(huán)境不符，單片機就會(huì )喚醒降溫、去濕設備，把倉庫內參數鎖定在預定的范圍之內，如發(fā)生火災、被盜等意外事件，單片機就會(huì )驅動(dòng)火災、防盜報警系統，并把信號傳給上位機，使其在屏幕上作出顯示。
　　
　　3 PC機與單片機之間的通信
　　
　　3.1 通信方式的實(shí)現
　　
　　 PC機與單片機之間的通信是通過(guò)串行口來(lái)實(shí)現的（如圖2）。由于單片機系統電平是TTL電平，與標注RS-232C不兼容，又考慮到通信距離，我們采用Maxim 公司生產(chǎn)的Max485芯片將TTL電平轉化為RS-485標準，然后再進(jìn)行RS-485與RS-232之間的轉換，再與PC機的串口連接。這種轉換方式延長(cháng)了通信的距離，最長(cháng)可達1200米，提高了系統的可行性。
　　
　　3.2 通信協(xié)議及程序設計思想
　　
　　 本系統由于是一臺上位機和多臺下位機，所以要給下位機設置一個(gè)通信代碼，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，取0～255之間的任意四個(gè)即可。當PC機欲與某個(gè)單片機通信時(shí)，便向所有單片機發(fā)出通信代碼。單片機在接到代碼后與自己的代碼進(jìn)行核對，如果一致則向PC機發(fā)出回應，開(kāi)始通信，其它的單片機繼續采集和傳輸數據。
　　
　　3.3 上位機程序設計
　　
　　 VB6中有一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)串行通信的控件---MSComm控件。MSComm控件最常用的屬性如下：
　　
　　 CommPort屬性：設置并返回通信端口號，指定PC機上用于通信的串口
　　
　　 Setting屬性：以字符串的形式設置并返回波特率，奇偶校驗，數據位和停止位
　　
　　 PortOpen屬性：設置并返回通信端口的狀態(tài)，用于打開(kāi)和關(guān)閉端口
　　
　　 Rthreshold 屬性：MSComm 控件設置CommEvent 屬性為ComEvReceive并產(chǎn)生OnComm之前設置并返回的要接收的字符數
　　
　　 Input屬性：從接收緩沖區返回和刪除字符，用于接收數據
　　
　　 InputLen 屬性：設置并返回Input屬性從接收緩沖區讀取的字符數
　　
　　 Output屬性：向緩沖區寫(xiě)一個(gè)字符，用于發(fā)送數據
　　
　　 本系統VB6通信初始化程序如下：
　　
　　 MSComm1.CommPort = 1 ；選擇COM1為通信端口
　　
　　 MSComm1.Setting ="9600,n,8,1" ；設置波特率為9600，無(wú)奇偶校驗，8個(gè)數據位，一個(gè)停止位
　　
　　 MSComm1.OutBuffersize =256 ；設置輸出緩沖大小為256個(gè)字節
　　
　　 MSComm1.RThreshold = 3 ；輸入緩沖區里有3個(gè)字符時(shí)，觸發(fā)OnComm事件
　　
　　 If Not MSComm1.PortOpen = True
　　
　　 Then MSComm1.PortOpen = True ；打開(kāi)串行口，并防止運行時(shí)發(fā)生打開(kāi)同一串口的錯誤
　　
　　 End If
　　
　　 以上MSComm1是系統默認的MSComm控件的名字（Name）。在初始化完成后通過(guò)
　　
　　 MSComm1.Output=OutputString 發(fā)送數據，OutputString 是定義的字符型變量（Dim OutputString As String）。一般用定時(shí)器的Timer事件來(lái)定時(shí)發(fā)送數據，接到回應字符后則關(guān)閉定時(shí)器。MSComm控件可以直接把字符串轉化成二進(jìn)制數據形式發(fā)送，不需要我們在程序中用算法來(lái)轉換。每次發(fā)送完畢最好關(guān)閉串口。用MSComm1.PortOpen=False來(lái)實(shí)現。MSComm_OnComm事件可以捕捉通信時(shí)發(fā)生的錯誤，也可以接收數據。由于RThreshold的屬性值為3，所以當輸入緩沖區滿(mǎn)三個(gè)字符時(shí)，就觸發(fā)MSComm_OnComm事件，通過(guò)對接收字符的判斷，可以決定主程序分支的去向。
　　
　　3.4 下位機程序設計
　　
　　 本系統單片機MCS-51通信時(shí)用定時(shí)器T1工作于定時(shí)方式2作為周波發(fā)生器，選擇11.0592的晶振。由于波特率為9600，所以定時(shí)器T1初值取0FDH。初始化還需設置用于控制和監視串行口狀態(tài)的控制狀態(tài)寄存器SCON。初始化程序如下：
　　
　　 MOV SCON,#0C0H ；通信方式3
　　
　　 MOV PCON,#00H ；SMOD=0
　　
　　 MOV TMOD,#20H ；定時(shí)器T1，工作于方式2
　　
　　 MOV TL1,#0FDH ；設置波特率為9600
　　
　　 MOV TH1,#0FDH
　　
　　 單片機始終處于被動(dòng)狀態(tài)，只在接收到通信的命令后才進(jìn)入中斷服務(wù)子程序發(fā)送數據，進(jìn)入通信狀態(tài)。PC機與單片機通信時(shí)，先發(fā)出呼叫信號，單片機接到約定的呼叫信號后，向PC機發(fā)出應答信號，表示準備接受，PC機在接到應答信號后則發(fā)出通信代碼，單片機接到通信代碼與本身代碼相減，若為0則開(kāi)始接受命令，設置新的參數；若不為0則繼續執行采集數據和發(fā)送數據的程序。
　　
　　3.5 庫機的設計
　　
　　 庫機設計以單片機為核心，配有EPROM、A/D轉換、數碼顯示、光電隔離和控制電路等。傳感器把溫度、濕度等非電量轉化為電量，通過(guò)A/D轉換后變?yōu)閿底至?，然后通過(guò)單片機的串行通信將數據送往PC機數據庫保存。同時(shí)，單片機將采集的結果與設定參數進(jìn)行比較，如若不在規定的參數范圍之內或者單片機采集的狀態(tài)量發(fā)生異常，則驅動(dòng)光電隔離放大器，經(jīng)過(guò)一級放大后就可驅動(dòng)繼電器動(dòng)作打開(kāi)降溫、去濕設備和報警系統。在這里光電隔離可以有效地避免繼電器的誤動(dòng)作，提高了系統的抗干擾能力。
　　
　　
　　4 結束語(yǔ)
　　
　　 本文所介紹的管理和監控系統是基于VB6的主從式通信結構，可靠性好，可行性強。其硬件結構簡(jiǎn)單，軟件（VB6）編程環(huán)境友好，界面靈活，易學(xué)易用。本系統可以方便地控制通信對象的選擇，實(shí)時(shí)顯示所采集數據，人機對話(huà)靈多機動(dòng)，易于操作。這種單片機與數據庫的串行通信技術(shù)的應用，為庫房管理的發(fā)展提供了新的方向。