溫濕度測量系統設計畢業設計-資料下載頁

【導讀】位機，下位機再根據此命令解釋成相應時序信號直接控制傳感器。下位機不時讀取設。備狀態數據，轉換成數字信號反饋給上位機。上位機對接收到的數據經過處理，在上。位機上顯示和存儲與數據庫中等。同時上位機對用戶進行管理，方便用戶對采集到的。介紹了溫濕度測量系統上位機的軟件構成。用VisualC++作為開發平臺，采用MFC. 線實時顯示、歷時查詢、等功能，實現了上位機系統的監測任務。給出了軟件的總體

　　

【正文】 里，用于計算與外設之間 串行通信的傳送方式 根據通信在通信線路上的傳輸方向及其與時間的關系，串行通信可分為三種方式：單工 /半雙工 /全雙工方式。 （ 1）單工傳輸：數據始終只能在一個方向上傳輸，任何時間不能進行反向傳輸。如廣播電視。 （ 2）半 雙工傳輸：數據允許在設備間兩個方向上傳輸，但在某一時刻數據只被允許在一個方向傳輸即設備間只有一條傳輸通道，所以信號只能分時傳輸。 如對講機；在同一時刻只能進行一個方向上傳輸而不能進行雙向傳輸，但在不同溫濕度測量系統設計（上位機軟件設計） 18 時刻可以。 （ 3）全雙工傳輸：克服半雙工通訊發送方式和接收方式之間切換所花費的時間提高傳輸速率，為此在此基礎上增加一條傳輸通道，允許數據同時在兩個方向上傳輸，稱為全雙工。電話系統、計算機網絡等大多數通信系統都是全雙工方式。 串行通信的通信方式 串行通信有兩種基本通信方式，即異步通信和同步通信。 （ 1）異步通信 異步通信是起止式傳輸，它是利用起止方法來保持收發雙方同步的。 a）每次只能傳輸一個編碼字符，可以連續發送多個字符，可以隨即進行單獨發送。 b）起始位表示字符傳輸的開始，長度為 1bit（ ―0‖）；停止位表示字符傳輸的結束，長度 1bit， ， 2bit（ ―1‖）。 c）發送端數據格式如下所示： 其中空閑位可有可無。有空閑位時，若空閑位為 “ 1” ，線路處于等待狀態。存在空閑位正是異步通信的特征之一。 在幀格式中，一個字符由 4 個部分組成：起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位。首先是一個起始位 “ 0” ，然后是 5～ 8 位的數據（規定低位在前，高位在后），接下來的奇偶校驗位（可省略），最后是停止位 “ 1” 。起始位 “ 0” 信號只占用一位，用來通知接收設備一個待接收的字符開始到來，線路上在不傳送字符時應保持為 “ 1” 。接收端不斷檢測線路的狀態，若連續為 “ 1” 以后又側到一個 “ 0” ，就知道發來一個新字符，應馬上準備接收。字符的起始位還被用作同步接收端的時鐘，以保證以后的接收能正確進行。 起始位后面緊接著就是數據位，它可以是 5～ 8 位。 奇偶校驗只占一位，但在字符中也可以規定不同奇偶校驗位，則這時這一位就可省去。也可用這 一位（ 1/0）來確定這一幀中的字符所代表信息的性質（地址、數據等）。 停止位用來表征字符的技術，它一定是高電位（邏輯 “ 1” ）。停止位可以是 1 位， 位或 2 位。接收端收到停止位后，知道上一字符已傳送完畢，同時，也為接收下一個字符做好準備 —— 只要再收到 “ 0” 就是新的字符的起始位。若停止位以后不是緊接著傳送下一個字符，則讓線路上保持為 “ 1” 。 例如，規定用 ASCⅡ 編碼，字符為 7 位，加 1 個奇偶校驗位、 1 個起始位、 1 個停止位，則一幀共 10 位。 陜西科技大學畢業論文（設計說明書） 19 d）接收端：通過檢測起始位和停止位來判斷新近到達的字符，保持收發雙方每傳輸一個字符就重新校驗一次同步關系，不易造成時鐘誤差。 e）應用：低速傳輸系統，因為其傳輸效率較低，如傳輸一個 ASCⅡ碼，數據代碼 7 位， 1 位起止位， 2 位停止位， 1 位校驗位，其效率 7/(7+1+1+2)≈ 64％且字符之間還可能有空隙。 異步傳輸是字符內的同步，字符間的異步。 圖 52 ASCII 碼傳輸示意圖 （ 2）同步通信 同步傳輸不是以字符而是以數據塊為傳輸單位，其傳輸速率較高。同步通信中，在數據開始傳送前用同步字符來指示（常約定 1～ 2 個），并由時鐘來實現發送端和接收端同步，即檢測到規定的同步字符后，下面就連續按順序傳送數據，直到通信告一段落。 a)每次傳輸多個字符（數據塊）且它們之間沒間隙以及起始位，停止位。 b)保持收發同步，在數據塊之前加上前文，在數據之后加上后文 —— 幀（ frame）。 c)接收端：檢測幀中的前文和后文（特定的標志序列）保持與發送端同步。 d)數據格式：前文和后文的具體格式視傳輸控制規程而定，有面向字符與面向比特型兩種方案。 e)同步傳輸每次傳送的是一個完整的數據幀，發送端無需在字符間加入附加位和間隙，因而同步傳輸的 效率比異步傳輸的效率高。但由于收發雙方需建立準確的同步關系，所以實現起來比較復雜。 串行通信的過程及通信協議 （ 1）串行通信的過程 通常把通信過程分為 3 段，即主機與從機的連接掛鉤、握手階段，發送 (接收 )階段以及結束階段。 連接階段主要是完成通信聯絡任務，實現主機與從機間的點對點通信。若連接正確，然后便可以開始發送或接收數據。在發送或接收數據過程中，選擇校驗方法，對數據的傳輸進行校驗。結束階段則是當通信系統出錯或誤碼次數越限時宣告通信失敗而結束通信。 PC 機和 89C51 單片機雙向傳送數據代碼和功能 代碼。數據代碼是通信過程必須起始位數據位 0數據位 1數據位 2數據位 3數據位 4數據位 5數據位 6校驗位停止位停止位字符 2字符 1 字符 3 字符 4┗─┳─┛ ┗┳┛┗┳┛任意間隔 任意間隔任意間隔溫濕度測量系統設計（上位機軟件設計） 20 傳送的目的代碼；功能代碼是應答信號 (如 PC 機要向單片機發數據， PC 機允許單片機發數據，有誤碼重發等 )，以及表征數據特征和數量的代碼。 （ 2）串行通信協議 通信協議是通信雙方必須共同遵守的包括數據格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等作出統一規定的約定。 只有雙方都能正確地識別并遵守這些規定之后，才能順利地進行通信。 a)起始位。當通信線上沒有數據被傳送時處于邏輯 “ 1” 狀態。當發送設備要發送一個字符數據時，首先發出一個邏輯 “ 0” 信號，這個邏輯低電平就是起始位 。起始位通過通信線傳給接收設備，接收設備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準備接收數據位信號。起始位所起的作用就是使設備同步，通信雙方必須在傳送數據位前協調同步。 b)數據位。當接收設備收到起始位后，緊接著就會收到數據位。數據位從最低有效位被接收到移位寄存器只能歐冠，構成傳送數據字符。在字符數據傳送過程中，數據位從最低有效位開始發送，依次在接收設備中被轉換位并行數據。 c)奇偶校驗位。數據位發送完之后，便可以發送奇偶校驗位。奇偶校驗位用于有限差錯檢測，通信雙方應約定一致的奇偶校驗方式。如果選擇偶校驗，那么組成數 據位和奇偶校驗位的邏輯 “ 1” 的個數必須是偶數；如果選擇是奇校驗，那么邏輯 “ 1”的個數必須是奇數。 d)停止位約定。在奇偶校驗位或數據位之后發送的是停止位。停止位是一個字符數據的結束標志，可以是 1 位、 位、 2 位的高電平。接收設備收到停止位之后，通信線路上便又恢復邏輯 “ 1” 狀態，直至下一個字符數據的起始位到來。 e)波特率設置。通信線路上傳送的所有位信號都保持一致的信號持續時間，每一位的寬度都由數據傳送速率來確定，而傳送速率是以每秒傳送多少個二進制位來度量的，這個速率等于波特率。如果數據以每秒 300 個二進制 位在通信線路上傳送，那么波特率為 300b/s。 f)軟件掛鉤（握手）信號約定。這時用戶根據自己的實際情況設定的一些特殊的通信參數。 實時數據顯示技術 上位機接收到下位機傳送的數據后，將數據以曲線的形式顯示出來。下位機發送的數據是 12 位的二進制數，用每一個數據使用二個字符來表示。上位機接收到二進制字符之后，將其轉換為十進制數，方法是：高字節 *256+低字節 =十進制數。然后將轉換后的數據存到數組中，將數組中的數再在圖片框中顯示出來。用 Visual C++編寫的顯示曲線的程序如下： VC++串口通 信技術 陜西科技大學畢業論文（設計說明書） 21 目前 Win32 中基于 VC++ 的常用串口通信程序一般可以使用兩種方法實現： 利用 MSComm ActiveX 串行通信控件實現 。 使用 Windows API 通信函數實現。MSComm 是 Microsoft Communications Control 的簡稱。 MSComm 控件通過串口端口傳輸數據和接收數據，為應用程序提供串行通信功能。 MSComm 控件可以非常方便地進行串口編程，程序員不必花時間去了解較復雜的 API 函數，而且 在 Visual C++（簡稱 VC）、 Visual Basic（ 簡稱 VB）、 Delphi 等語言中都可以使用，所以本文使用 MSComm ActiveX 串行通信控件實現。 MSComm是 Microsoft公司提供的簡化 Windows下串行通信編程的 ActiveX控件，它為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法。具體的來說，它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅動 (Event－ driven)方法，一是查詢法。 事件驅動方式 事件驅動通訊是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發生時需要得到通知，例如，在串口接收緩沖區 中有字符，或者 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 線上一個字符到達或一個變化發生時。在這些情況下，可以利用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕獲并處理這些通訊事件。 OnComm 事件還可以檢查和處理通訊錯誤。所有通訊事件和通訊錯誤的列表，參閱 CommEvent 屬性。在編程過程中，就可以在 OnComm 事件處理函數中加入自己的處理代碼。這種方法的優點是程序響應及時，可靠性高。每個 MSComm 控件對應著一個串行端口。如果應用程序需要訪問多個串行端 口，必須使用多個 MSComm 控件。 查詢方式 查詢方式實質上還是事件驅動，但在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。在程序的每個關鍵功能之后，可以通過檢查 CommEvent 屬性的值來查詢事件和錯誤。如果應用程序較小，并且是自保持的，這種方法可能是更可取的。例如，如果寫一個簡單的電話撥號程序，則沒有必要對每接收一個字符都產生事件，因為唯一等待接收的字符是調制解調器的“確定”響應。 在 PC 機串行端口通信時 ,使用了十幾條線進行信號傳輸 , 這 5 條線的高低電平狀態分別對應 MSComm 空間相應屬性的 True/ False 值。 DTR 線 :用于傳輸 PC 機發往串口 Modem 等設備的信號 ,該信號表示 PC 機是非已經準備好。 RTS 線 :用于傳輸 PC 機發往串口 Modem 等設備的信號 ,該信號表示 PC 機是非允許 Modem發數據。 DSR 線 :用于傳輸串口 Modem 等設備發往 PC 機的信號 ,該信號表示 Modem 等設備是非已經作好操作準備。 溫濕度測量系統設計（上位機軟件設計） 22 CTS 線 :用于傳輸串口 Modem等設備發往 PC 機的信號 ,該信號表示 Modem是非允許發送數據。 CD 線 :用于傳輸串口 Modem 等設 備發往 PC 機的信號 ,該信號表示 Modem 已經和遠方的設備建立了聯系。 MSComm 控件的通信功能的實現 ,實際上是調用了 API 函數 ,而 API 函數是由 解釋并傳遞給驅動程序進行的。 MSComm 控件 MSComm 控件有很多重要的屬性，但 首先必須熟悉幾個屬性 。 CommPort—設置并返回通信端口號； Seting—以字符串的形式設置并返回數據傳輸速率、 奇偶校驗、數據比特、停止比特 。 PortOpen—設置并返回通信端口狀態，也可以打開和關閉端口；Input—從接受緩沖區返回和刪除 字符； Output—向緩沖區寫一個字符串。 下面分別描述 MSComm控件的屬性。 ? CommPort :設置或返回端口代號。 VB 中有 16個端口限制。 =1 使用 Com1 端口 ? Setting ：設置初始化參數。以字符串形式設置或傳回連接速度，奇偶校驗，數據位，停止位等 4 個參數。如“ 9600， N， 8， 1”，奇為 O,偶為 E。 =“ 9600,N,8,1” ? ? Input ：從輸入 寄存器傳回并移除已被讀取的字符。 Buffer= ,讀入 Buffer 字符串變量中 ? ? Output : 寫入輸出寄存器 ? ? InputLen：指定由串行端口讀入的字符串長度。默認值為 0，此值會使得控件的 Input 指令一次讀取所有輸入緩沖區的數據。如果我們需要對固定的字符串長度做特別的運算時，要設置該屬性。 ? ? HandShaking ：指定通信兩方的握手協議。握手協議要做的就是數據傳輸速度的控制，也稱為 “ 流量控制 (Flow Control)” 。簡單說，如果一方送出的數據的速度超過另一方所能處理的速度，接收方便會要求傳送方暫停送出數據。 RTS/CTS 陜西科技大學畢業論文（設計說明書） 23 握手協議是硬件握手協議，它用 RTS 腳位及 CTS 腳位的功能。 XON/XOFF 即軟件握手協議。它使用 XON 表示暫停數據的傳送；而使用 XOFF 表示恢復傳送。其中由于 XON 使用 chr(19)作為控制信號，若所傳送的數據中含有 chr(19)字符，將使