基于VB與單片機的溫度測控系統設計
在現代測控系統中,由于PC機具有強大的數據處理能力和良好的用戶(hù)交互界面,單片機具有較強的現場(chǎng)抗干擾能力及良好的性?xún)r(jià)比,因此以PC機為上位機實(shí)施用戶(hù)控制和以單片機為下位機進(jìn)行實(shí)時(shí)數據采集的分布式智能化控制系統無(wú)疑具有很好的應用前景。本文中單片機實(shí)現了溫度檢測,具有較好的實(shí)時(shí)性;PC機完成了數據顯示、存儲及統計分析,繪制了實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn),并對系統目前所處狀況做出了評判。兩者之間以串行口進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò )。
l 數據采集系統的硬件基礎
該系統的下位機選擇Atreel公司的AT89S51單片機作為控制核心,負責采集現場(chǎng)溫度值。溫度傳感器將溫度轉換為電壓信號,經(jīng)模/數轉換器ADC0809轉換成8位數字量,并經(jīng)AT89S51的P1口進(jìn)入單片機保存。上位PC機通過(guò)串行口與下位機聯(lián)絡(luò ),向下位機發(fā)送控制命令和接收下位機上傳的數據以及進(jìn)行人機交互。上位機采用VB 6.0進(jìn)行人機交互界面設計,并利用其MSComm控件實(shí)現與下位機簡(jiǎn)單而高效的串行通信。充分發(fā)揮了單片機在實(shí)時(shí)數據采集和PC機對圖形處理、顯示以及數據庫管理上的優(yōu)點(diǎn)。使得單片機的應用已不僅僅局限于傳統意義上的自動(dòng)監測或控制,而是形成了以網(wǎng)絡(luò )為核心的分布式多點(diǎn)系統的發(fā)展趨勢。由于上下位機串行口工作電平不一致,它們之間通過(guò)MAX232芯片將單片機TTL電平轉換為RS 232電平,構成如圖1所示的系統結構框圖。
2 VB環(huán)境下串行通信的實(shí)現方法
VB可視化界面的設計風(fēng)格具有簡(jiǎn)單、易學(xué)、高效的特點(diǎn),已成為眾多開(kāi)發(fā)人員采用的工具,且被廣泛應用到各個(gè)領(lǐng)域。VB的MSComm通信控件,只需用戶(hù)編寫(xiě)少量的程序代碼即可完成通信軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程。
2.1 MSComm控件簡(jiǎn)介
MSComm控件是Microsoft公司提供的串行通信ActiveX控件,MSComm控件通過(guò)串行口發(fā)送和接收數據,為應用程序提供串行通信功能。MS-Comm通信控件的主要屬性如下:
(1)CommPort屬性用于設置或返回通信連接端口。在設計時(shí),CommPort屬性值可以設置成從1~16的任何數(缺省值為1)。
(2)Settings屬性用于設置初始化參數。以字符串的形式設置或返回聯(lián)機速率、奇偶校驗、數據位、停止位等4個(gè)參數。其格式為:“BBBB,P,D,S”。其中,BBBB表示聯(lián)機速率;P表示奇偶校驗位檢查方式;D表示數據位數;S表示停止位數。該系統設其為“9600,N,8,l”。
(3)Portopen屬性用于設置或返回通信串口的狀態(tài)(開(kāi)或關(guān))。Portopen屬性為Boolean類(lèi)型,當值為T(mén)rue時(shí),表示打開(kāi)串口;當值為False時(shí),表示關(guān)閉串口,并清空接收和發(fā)送緩沖區。
(4)Input屬性用于從接收緩沖區讀取數據。
(5)Output屬性用于向發(fā)送緩沖區寫(xiě)入數據。
(6)InputMode屬性用于讀取或設置從接收緩沖區讀取數據的格式,當InputMode=O時(shí),數據以文字形式讀??;當InputMode=1時(shí),數據以二進(jìn)制形式讀取。
2.2 上位機程序設計
上位機主要負責發(fā)送控制命令,以及數據的接收、處理、計算、數據的顯示等功能。上位機程序分為四個(gè)部分:界面設計、程序初始化、數據通信、數據處理。程序流程如圖2所示。
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