用VC++寫上位機(jī)軟件實現(xiàn)與單片機(jī)通信

1、用 VC+寫上位機(jī)軟件實現(xiàn)單片機(jī)串口通訊2007 年 05 月 30 日 星期三 23:40 工業(yè)控制領(lǐng)域(如 DCS系統(tǒng))， 經(jīng)常涉及到串行通信問題。為了實現(xiàn)微機(jī)和單片機(jī)之間的數(shù) 據(jù)交換，人們用各種不同方法實現(xiàn)串行通信， 如 DOS下采用匯編語言或 C 語言，但在 Windows 環(huán)境下卻存在一些困難和不足。 在 Windows 操作系統(tǒng)已經(jīng)占據(jù)統(tǒng)治地位的情況下 (何況有些 系統(tǒng)根本不支持 DOS如 Windows2000)開發(fā) Windows 環(huán)境下串行通信技術(shù)就顯得日益重要。 VC+6.0 是微軟公司于 1998 年推出的一種開發(fā)環(huán)境，以其強(qiáng)大的功能，友好的界面， 32 位 面向?qū)ο蟮某?/p>

2、序設(shè)計及 Active X 的靈活性而受廣大軟件開發(fā)者的青睞，被廣泛應(yīng)用于各個 領(lǐng)域。應(yīng)用 VC+開發(fā)串行通信目前通常有如下幾種方法：一是利用 Windows API 通信函數(shù) ；二是利用 VC的標(biāo)準(zhǔn)通信函數(shù) inp 、inpw 、inpd 、outp 、 outpw 、 outpd 等直接對串口進(jìn)行操 作； 三是使用 Microsoft Visual C+ 的通信控件( MSCom)m； 四是利用第三方編寫的通信 類。 以上幾種方法中第一種使用面較廣，但由于比較復(fù)雜，專業(yè)化程度較高，使用較困難； 第二種需要了解硬件電路結(jié)構(gòu)原理；第三種方法看來較簡單，只需要對串口進(jìn)行簡單配置， 但是由于使用令

3、人費解的 VARIANT 類，使用也不是很容易；第四種方法是利用一種用于串 行通信的 CSerial 類(這種類是由第三方提供)， 只要理解這種類的幾個成員函數(shù)，就能方 便的使用。筆者利用 CSerial 類很方便地實現(xiàn)了在固定式 EBM氣溶膠滅火系統(tǒng)分區(qū)啟動器 (單 片機(jī)系統(tǒng))與上位機(jī)的通信。以下將結(jié)合實例， 給出實現(xiàn)串行通信的幾種方法。1 Windows API 通信函數(shù)方法 與通信有關(guān)的 Windows API 函數(shù)共有 26 個，但主要有關(guān)的有： CreateFile() 用 “ comn”( n 為串口號)作為文件名就可以打開串口。 ReadFile() 讀串口。WriteFile(

4、) 寫串口。CloseHandle() 關(guān)閉串口句柄。 初始化時應(yīng)注意 CreateFile() 函數(shù)中串口共享方式應(yīng)設(shè)為 0，串口為不可共享設(shè)備， 其它與 一般文件讀寫類似。以下給出 API 實現(xiàn)的源代碼。1.1 發(fā)送的例程 / 聲明全局變量 HANDLE m_hIDComDe；v OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_Over lappedWrite;/ 初始化串口void CSerialAPIView:OnInitialUpdate()CView:OnInitialUpdate();Char szComParams50;DCB dcb;Memset(&m_Over

5、lappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED); Memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED); m_hIDComDev = NULL;m_hIDComDev = CreateFile( “COM”2 , GENERIC_READGENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORAMLFILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);if (m_hIDComDev = NULL) AfxMessageBox(“Can not open serial

6、port!” );goto endd;memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED); memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED); COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout=0 FFFFFFFF;CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;CommTimeOuts.WriteTotalT

7、imeoutMultiplier = 0;CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 5000;SetCommTimeouts(m_hIDComDev, &CommTimeOuts); Wsprintf(szComparams, “ COM2:9600, n, 8, 1 ” );m_OverlappedRead. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); m_OverlappedWrite. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);dcb. DCBlen

8、gth = sizeof(DCB);GetCommState(m_hIDComDev, &dcb);dcb. BaudRate = 9600;dcb. ByteSize= 8;unsigned char ucSet;ucSet = (unsigned char) (FC_RTSCTS&FC_DTRDSR) != 0); ucSet = (unsigned char) (FC_RTSCTS&FC_RTSCTS) ! = 0);ucSet = (unsigned char) (FC_RTSCTS&FC_XONXOFF) ! = 0);if (!SetCommState(m_hIDComDev, &

9、dcb) !SetupComm(m_hIDComDev,10000,10000) m_OverlappedRead. hEvent =NULL m_OverlappedWrite. hEvent =NULL) DWORD dwError = GetLastError();if (m_OverlappedRead. hEvent != NULL) CloseHandle(m_OverlappedRead. hEvent); if (m_OverlappedWrite. hEvent != NULL) CloseHandle(m_OverlappedWrite. hEvent);CloseHand

10、le(m_hIDComDev); endd:/ 發(fā)送數(shù)據(jù)void CSerialAPIView:OnSend()char szMessage20 = “ thank you very much ”;DWORD dwBytesWritten;for (int i=0; isizeof(szMessage); i+)WriteFile(m_hIDComDev, (LPSTR)&szMessagei, 1, &dwBytesWritten, &m_OverlappedWrite);if (WaitForSingleObject(m_OverlapperWrite, hEvent, 1000)dwBy

11、tesWritten = 0; elseGentOverlappedResult(m_hIDComDev, &m_OverlappedWrite, &dwBytesWritten, FALSE); m_OverlappedWrite. Offset += dwBytesWritten; dwBytesWritten+;1.2 接收例程DCB ComDcb; / 設(shè)備控制塊HANDLE hCom; /global handlehCom = CreateFile (COM1,GENERIC_READ| GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUT

12、E_NORMAL,NULL);if (hCom=INVALID_HANDLE_VALUE)AfxMessageBox( 無法打開串行口 );elseCOMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR ) ;SetupComm(hCom, 4096, 4096 ) ; /* 設(shè)置收發(fā)緩沖區(qū) 尺寸為 4K */PurgeComm(hCom,P URGE_TXABORTP|U RGE_RXABOR| TP URGE_TXCLEARP| URGE_RXCLEA) R; / 清收發(fā)緩沖區(qū)/ 以下初始化結(jié)構(gòu)變量 CommTimeOuts, 設(shè)置超時

13、參數(shù) CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0 FFFFFFFF ; CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0; CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 4000;CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0; CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 4000;SetCommTimeouts(hCom, &CommTimeOuts ); / 設(shè)置超時參數(shù) ComDcb.DCBlength =

14、sizeof( DCB );GetCommState( hCom, &ComDcb ); / 獲取當(dāng)前參數(shù)ComDcb.BaudRate =9600; / 波特率ComDcb.ByteSize = 8; /數(shù)據(jù)位ComDcb.Parity = 0; /* 校驗 04=no, odd, even, mark, space */SetCommState(hCom, &ComDcb ) ; / 設(shè)置新的通信參數(shù) 接收可用定時器或線程等 DWORD dRead,dReadNum;unsigned char buff 200;dRead=ReadFile(hCom, buff, 100, &dReadN

15、um, NULL); /接收 100 個字符，/dReadNum 為實際接收字節(jié)數(shù)2 利用端口函數(shù)直接操作 這種方式主要是采用兩個端口函數(shù) _inp(), _outp() 實現(xiàn)對串口的讀寫，其中讀端口函數(shù)的 原型為：int _inp(unsigned shot port) 該函數(shù)從端口讀取一個字節(jié)，端口號為065535。寫端口的函數(shù)原型為：int _outp(unsigned shot port, int databyte) 該函數(shù)向指定端口寫入一個字節(jié)。不同的計算機(jī)串口地址可能不一樣， 通過向串口的控制及收發(fā)寄存器進(jìn)行讀寫， 可以實現(xiàn)靈 活的串口通信功能，由于涉及具體的硬件電路討論比較復(fù)雜，

16、在此不加贅述。3 MSComm控件 MSComm控件是微軟開發(fā)的專用通信控件，封裝了串口的所有功能，使用很方便，但在實際 應(yīng)用中要小心對其屬性進(jìn)行配置。下面詳細(xì)說明該類應(yīng)用方法。3.1 MSComm控件的屬性CommPort：設(shè)置串口號，類型 short :1-comm1 2-comm2.Settings ：設(shè)置串口通信參數(shù)，類型 CString :B 波特率， P奇偶性( N無校驗， E 偶校驗， O奇校驗)， D字節(jié)有效位數(shù)， S 停止位。PortOpen ：設(shè)置或返回串口狀態(tài)，類型 BOOL： TURE打開， FALSE關(guān)閉。InputMode: 設(shè)置從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的格式，類型 l

17、ong ： 0-Text 1-Bin 。Input: 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，類型 VARIANT。InBufferCount: 接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型： short 。InBufferSize: 接收緩沖區(qū)的大小，類型： short 。Output: 向發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型： VARIANT。OutBufferCount: 發(fā)送緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型： short 。OutBufferSize: 發(fā)送緩沖區(qū)的大小，類型： short 。InputLen: 設(shè)置或返回 Input 讀出的字節(jié)數(shù)，類型： short 。 CommEvent:串口事件，類型： short 。3.2 程序示例/

18、 串口初始化if (!m_comm.GetPortOpen()m_comm.SetPortOpen(TURE); /*打開串口 */m_comm.SetSettings(4800,n,8,1); /* 串口參數(shù)設(shè)置 */m_comm.SetInputMode(0); /* 設(shè)置 TEXT緩沖區(qū)輸入方式 */ m_comm.SetRthresHold(1); /* 每接收一個字符則激發(fā) OnComm(事) 件 */ 接收數(shù)據(jù)m_comm.SetInputLen(1); /* 每次讀取一個字符VARINAT V1=m_comm.GetInput();/* 讀入字符 */ m_V1=V1.bstrv

19、al;發(fā)送字符m_comm.SetOutput(Colevariant (Hello); /* 發(fā)送 “ Hello ” */3.3 注意SetOutput 方法可以傳輸文本數(shù)據(jù)或二進(jìn)制數(shù)據(jù)。用 SetOutput 方法傳輸文本數(shù)據(jù)，必須定 義一個包含一個字符串的 Variant 。發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，必須傳遞一個包含字節(jié)數(shù)組的 Variant 到 Output 屬性。正常情況下， 如果發(fā)送一個 ANSI 字符串到應(yīng)用程序， 可以以文本數(shù)據(jù)的形式發(fā)送。如果發(fā)送包含嵌入控制字符、 Null 字符等的數(shù)據(jù)，要以二進(jìn) 制形式發(fā)送。此處望引起讀者注意，筆 者曾經(jīng)在此犯錯。4 VC+ 類 CSerial4.

20、1 串行通信類 CSerial 簡介Cserial 是由 MuMega Technologies 公司提供的一個免費的 VC+類，可方便地實現(xiàn)串行通 信。以下為該類定義的說明部分。class CSerialpublic:CSerial();CSerial();BOOL Open( int nPort = 2, int nBaud = 9600 );BOOL Close( void );int ReadData( void *, int );int SendData( const char *, int );int ReadDataWaiting( void );BOOL IsOpened( v

21、oid ) return( m_bOpened ); protected:BOOL WriteCommByte( unsigned char );HANDLE m_hIDComDev;OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_OverlappedWrite;BOOL m_bOpened;4.2 串行通信類 Cserial 成員函數(shù)簡介1. CSerial ： Cserial 是類構(gòu)造函數(shù)，不帶參數(shù)，負(fù)責(zé)初始化所有類成員變量。2. CSerial: Open 這個成員函數(shù)打開通信端口。帶兩個參數(shù) , 第一個是埠號，有效值是 1 到 4，第二個參數(shù)是波特率，返回一個布爾量。3.

22、 CSerial: Close 函數(shù)關(guān)閉通信端口。類析構(gòu)函數(shù)調(diào)用這個函數(shù)，所以可不用顯式調(diào)用 這個函數(shù)。4. CSerial: SendData 函數(shù)把數(shù)據(jù)從一個緩沖區(qū)寫到串行端口。它所帶的第一個參數(shù)是緩 沖區(qū)指針，其中包含要被發(fā)送的資料；這個函數(shù)返回已寫到端口的實際字節(jié)數(shù)。5. CSerial: ReadDataWaiting 函數(shù)返回等待在通信端口緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，不帶參數(shù)。6. CSerial: ReadData 函數(shù)從端口接收緩沖區(qū)讀入數(shù)據(jù)。 第一個參數(shù)是 void 緩沖區(qū)指針， 資料將被放入該緩沖區(qū)；第二個參數(shù)是個整數(shù)值，給出緩沖區(qū)的大小。4.3 應(yīng)用 VC類的一個實例1. 固定式 E

23、BM氣溶膠滅火系統(tǒng)簡介固定式 EBM氣溶膠滅火裝置分區(qū)啟動器是專為EBM滅火裝置設(shè)計的自動控制設(shè)備。 可與兩線制感溫、感煙探測器配套使用，當(dāng)監(jiān)測部位發(fā)生火情時， 探測器發(fā)出電信號給分區(qū)啟動器，經(jīng)邏輯判斷后發(fā)出聲、光報警， 延時 后自動啟動 EBM滅火裝置。為了便于火災(zāi) 事故的事后分析，需對重要的火警事件和關(guān)鍵性操作進(jìn)行記錄，記錄應(yīng)能從 PC 機(jī)讀出來； PC機(jī)能控制、協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，這些都涉及通信。本例中啟動器采用RS-485 通信接口，系統(tǒng)為主從式網(wǎng)絡(luò)， PC機(jī)為上位機(jī)。具體的通信協(xié)議為：(1)下位機(jī)定時向上傳送記錄的事件；(2)應(yīng)答發(fā)送，即 PC機(jī)要得到最新事件記錄，而傳送時間未到時，

24、PC機(jī)發(fā)送命令，下位機(jī)接收命令后，把最新記錄傳給上位機(jī)；( 3)上位機(jī)發(fā)送其它命令如校時、啟動、停止、手/ 自動等。2. 通信程序設(shè)計 部分上位機(jī)程序(1)發(fā)送命令字程序，代碼如下void CCommDlg:OnSend()CSerial Serial;/ 構(gòu)造串口類，初始化串行口if (Serial.Open(2,9600) /if-1/ 打開串行口 2，波特率為 9600bpsstatic char szMessage=0;/ 命令碼 ( 可定義各種命令碼 )int nBytesSent;int count=0;resend: nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage);/ 發(fā)送命令碼char rdMessage 20;if (Serial.ReadDataWaiting() /if-2Serial.ReadData(rdMessage,88);/rdMessage 定義接收字節(jié)存儲區(qū)，為全局變量 /if (rdMessage0!=0x7f)&(count=3） MessageBox（“發(fā)送命令字失敗” ）;else /if-2MessageBox（ 接收數(shù)據(jù)錯誤 ）;else /if-1MessageBox（ 串行口打開失敗 ）; 下位機(jī)通信