AVR單片機和Matlab串口通信的計時(shí)器系統

Bytes available事件需要事先設置?？梢允褂煤瘮祍et(obj，“By tesAvailableFcnMode”，“byte”)和set(obj，“BytesAvailableFcnCount”，3)。以上兩個(gè)函數設置為當串口檢測到輸入緩存中達到了3個(gè)字符的數據時(shí)，則觸發(fā)串口中斷。

② 串口中斷處理函數。串口中斷處理函數可以根據用戶(hù)需要自行定義。如串口讀中斷處理函數可以這樣定義：obj．BytesAvailableFcn=@receiveData。receiveData即為串口讀中斷處理函數。在讀中斷處理函數中可以進(jìn)行串口讀操作，即將輸入緩存區中的數據讀到用戶(hù)自定義的存儲變量中，以備后續的數據處理與分析。[7]

4.2 Matlab基于GUI界面的計時(shí)器實(shí)現

　　利用Matlab的GUI設計出整體的控制界面，界面功能包括：可以設置串口參數如端口號、波特率、數據位、校驗位和停止位；計時(shí)器顯示窗口，能實(shí)時(shí)顯示計時(shí)器的時(shí)間；還具有實(shí)現打開(kāi)串口、開(kāi)始計時(shí)、停止、重置等功能的按鈕。設計的GUI控制界面如圖5所示。

圖5 GUI控制界面

　　單片機發(fā)過(guò)來(lái)的信號，觸發(fā)Matlab上的串口中斷，標志FLAGA/FLAGB置位，進(jìn)而可以使計時(shí)器停止計時(shí)。同時(shí)，在GUI界面上，也可以通過(guò)手動(dòng)按鍵使標志FLAGA/FLAGB置位，停止計時(shí)。計時(shí)部分的程序流程圖如圖6所示。

圖6 計時(shí)部分的程序流程圖

　　Matlab文件編譯完畢后，生成的可執行程序還需要Matlab環(huán)境的支持。為了使本設計更廣泛地應用到一般用戶(hù)，需要發(fā)布到?jīng)]有安裝Matlab的機器上運行，還要進(jìn)行最后一項工作，即打包Matlab組件運行環(huán)境(Matlab Component Runtime，MCR)。將MCR與可執行程序一起打包，拷貝到其他沒(méi)有安裝Matlab的機器上，在該機器上安裝MCR，安裝完畢即可直接在該機器上運行編譯的Matlab可執行程序。[8]

5 系統設計及應用中需注意的問(wèn)題

實(shí)際測試時(shí)，光電開(kāi)關(guān)在環(huán)境照度較高時(shí)，一般都能穩定工作。但應回避將傳感器光軸正對太陽(yáng)光、白熾燈等強光源。在不能改變傳感器（受光器）光軸與強光源的角度時(shí)，可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長(cháng)筒，以確保光電開(kāi)關(guān)可靠工作。

　　另外，在ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊配置時(shí)，應注意選擇合適的通信信道，以避免WiFi的干擾。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，無(wú)論是終端設備還是中心節點(diǎn)，ID設置必須相同，模塊間才能正常通信。同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，所有模塊的串口超時(shí)時(shí)間設置必須相同，否則串口通信不能同步，通信也會(huì )失敗。

結語(yǔ)

　　在本設計中，主要以ATmega16單片機作為信號采集系統，通過(guò)串口和上位機的Matlab進(jìn)行信號通信，通信采用ZigBee無(wú)線(xiàn)通信模塊實(shí)現，使系統靈活性、可擴展性大大增強。本文利用Matlab GUI進(jìn)行了包含一般界面元素的界面開(kāi)發(fā)，在此基礎上，加入串口通信功能和計時(shí)器計時(shí)功能。GUI設計出的人機友好界面，使得系統簡(jiǎn)單易懂，操作起來(lái)更加方便。