vb上位機(jī)控制系統(tǒng)

1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室摘要隨著pc及其外部設(shè)備的普及和降價(jià)，越來(lái)越多的自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始與PC聯(lián)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控就是要做到可以隨時(shí)監(jiān)視并控制負(fù)載運(yùn)作情況，與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制不同，本系統(tǒng)可以在控制室（與現(xiàn)場(chǎng)距離上百甚至上千米）下令改變現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載 的運(yùn)作情況。而這所有的過(guò)程只需要使用 PC的一個(gè)COM口 ,即RS232串口與單片機(jī) 進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，并且系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單易上手的vb語(yǔ)言編程，所需硬件簡(jiǎn)單易行， 在標(biāo)準(zhǔn)的D型接口如DB-9或DB-25接頭中只需其中三條線(xiàn)即可，如下圖所示。本 控制系統(tǒng)的基本作功能為通過(guò)上位機(jī)的監(jiān)控窗口可以隨時(shí)監(jiān)視并控制下位機(jī)負(fù)載

2、 運(yùn)作狀態(tài)，窗口中可實(shí)時(shí)顯示負(fù)載狀態(tài)信息。 同時(shí)下位機(jī)也實(shí)時(shí)的對(duì)上位機(jī)指令執(zhí) 行相應(yīng)的動(dòng)作，1602液晶顯示作為現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)對(duì)話(huà)裝置作為現(xiàn)場(chǎng)控制，實(shí)現(xiàn)和PC上位機(jī)控制相同的功能。溫度控制系統(tǒng)作為從屬系統(tǒng)也受上位機(jī)控制，能完成溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)報(bào)警顯示功能，將現(xiàn)場(chǎng)溫度控制在一個(gè)可以任意設(shè)置的范圍內(nèi)并且 該設(shè)計(jì)具有歡迎界面、音樂(lè)播放和管理員密碼窗口，更實(shí)際的模擬了工業(yè)實(shí)際應(yīng)用 中的情況。更重要的是，該系統(tǒng)易于擴(kuò)展和嫁接，經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性和抗干擾性測(cè)試之后 便可用于工業(yè)實(shí)際中去。關(guān)鍵字：上下位機(jī)串口通訊液晶顯示工業(yè)控制溫度控制示意圖：PC單片機(jī)TXDXTXDRXDRXDGNDGND摘要譯文With the

3、popularity and the following price of Pc and it ' s peripherals, more and more automatic control system has already started working with the PC ,monitoringand controling online. Monitoringcan be done is to monitorand controlthe operation of the loads, which is different with thetraditionalcontro

4、l ways, we can ordered the change in the operation of theload in the control room of the system (the distanee which away from it can be even hundreds of kilometers far). At the scene All the process which only need to use the PC's COM port or RS232 serial port with the 51 si ngle-chip two-way da

5、ta com muni cati on s.System uses a simple program ming Ian guage VB as the main programming Ianguage ,the hardware of the system is simple,too. Sta ndard in terface,such as the D-type DB-9 or DB-25 conn ector in on ly threelines of which can, as illustrated below. The con trol system for the basic

6、functions of the PC mon itor through the win dow at any time to mon itor and con trol the operatio n of the state of load-bit machi ne, the wi ndow can be displayed real-time load status information. At the sametime are also lower on the PC real-time impleme ntati on of the actio n comma nd, 1602 LC

7、M and keyboard at the sce ne is the man-machi ne dialogue sce ne con trol devices, and PChost computer to achieve the samefunction as the control.Temperaturecon trol system as a slave system also con trolled by the host computer can automatically adjust the temperature to complete。And welcome to the

8、 desig n of in terface, music player and an admi nistrator password wi ndow,is also a more realistic simulatio n of the practicalapplicati on of the in dustrial situati on. More importa ntly, the system is easy to expa nd and graft ing, after testi ng the stability and an ti-jam ming it can be used

9、later to in dustrial practice.目錄一. 方案設(shè)計(jì) Page5二. 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介 Page6三理論分析與計(jì)算 Page6四硬件電路圖 Page8五程序流程圖 Page 10六 系統(tǒng)調(diào)試 Page11七 結(jié)論總結(jié) Page11八參考文獻(xiàn) Page12Page 16 of 12正文一 方案設(shè)計(jì)考慮到基本功能的實(shí)現(xiàn)最為重要，本設(shè)計(jì)在初期暫時(shí)摒棄溫控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)(在五月份的第二次總結(jié)中可完成)，所以本制作中用四個(gè)led模擬負(fù)載信號(hào)，并 由一個(gè)繼電器來(lái)控制彩燈電路，為將來(lái)的擴(kuò)展打下基礎(chǔ)。顯示部分可選用數(shù)碼管顯示指令碼，四個(gè)數(shù)碼管對(duì)一個(gè)四個(gè)負(fù)載，每個(gè)數(shù)碼管 可現(xiàn)實(shí)兩位數(shù)，0和

10、1, 0表示對(duì)應(yīng)負(fù)載斷電熄滅，1則表示小燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管使用 動(dòng)態(tài)掃描顯示；或選用長(zhǎng)沙金太陽(yáng)集團(tuán)生產(chǎn)的1602液晶可實(shí)時(shí)顯示歡迎界面字樣， 與pc機(jī)同步顯示，用以提示和進(jìn)行必要的人工干預(yù)，使現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用較多的人機(jī)對(duì) 話(huà)方式之一。本設(shè)計(jì)選擇1602液晶顯示。上位機(jī)部分，PC機(jī)側(cè)的開(kāi)發(fā)環(huán)境較多，如：VC+、DELPHI VB等等，在此設(shè)計(jì) 中用VB來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。原因在于目前，VB(Visual Basic)編程已成為WINDOWS 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要語(yǔ)言之一，以其高效、簡(jiǎn)單易學(xué)及功能強(qiáng)大的特點(diǎn)越來(lái)越為廣大程 序設(shè)計(jì)人員及用戶(hù)所喜愛(ài)。VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動(dòng) 編程模式并可以使用無(wú)限

11、擴(kuò)增的控件，而且可以十分簡(jiǎn)便地作出良好的人機(jī)界面。在標(biāo)準(zhǔn)串口通信方面，VB提供了具有強(qiáng)大功能的通信控件 MSCOMM文件名為 MSCOMM.VB該控件可設(shè)置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，對(duì)串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議進(jìn)行設(shè)置。這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的十位串口通信，包括8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和數(shù) 據(jù)的起始位和停止位。在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)過(guò)程中觸發(fā)On Com事件，通過(guò)編程訪問(wèn)CommEven屬性了解通信事件的類(lèi)型，分別進(jìn)行各自的處理。每個(gè)通信控件對(duì)應(yīng) 一個(gè)串口，可以設(shè)計(jì)多個(gè)通信控件來(lái)訪問(wèn)多個(gè)通信口。采用簡(jiǎn)單易上手的vb語(yǔ)言作為主要編程語(yǔ)言，對(duì)于有c語(yǔ)言基礎(chǔ)的同學(xué)上手較快。二系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介1、工作程序各窗口簡(jiǎn)介： 運(yùn)行程

12、序監(jiān)控實(shí)驗(yàn).exe后出現(xiàn)歡迎界面； 點(diǎn)擊繼續(xù)進(jìn)入密碼窗口部分； 在指示處輸入已設(shè)的密碼 227621 （密碼可在源程序中重置），點(diǎn)擊校驗(yàn)，則文本 框二顯示“密碼正確，歡迎進(jìn)入”，兩秒鐘后進(jìn)入主控制窗口；若密碼輸入錯(cuò)誤， 則顯示“密碼錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入”字樣。2主控窗口功能介紹主控窗口中共六個(gè)按鈕，按下按鈕可該變相應(yīng)負(fù)載的工作狀態(tài)， 指示燈部分綠 色表示負(fù)載斷電（初始化狀態(tài)為綠色），紅色表示負(fù)載通電即點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的 led，信 息窗口會(huì)顯示聯(lián)機(jī)信息和操作成功與否信息LOAD 1控制下位機(jī)負(fù)載中的led 1，按下可改變其狀態(tài)LOAD 2控制下位機(jī)負(fù)載中的led 2，按下可改變其狀態(tài)LOAD 3控制下位機(jī)

13、負(fù)載中的led 3，按下可改變其狀態(tài)LOAD 4控制下位機(jī)負(fù)載中的led 4，按下可改變其狀態(tài)右下方為播放器控件，功能為進(jìn)入主控窗口后即響起已設(shè)定的音樂(lè)（程序默認(rèn)為千 千闕歌）OFF控制所有的負(fù)載斷電，“關(guān)閉”按鈕負(fù)責(zé)關(guān)閉改程序，點(diǎn)擊后出現(xiàn)如下畫(huà)面： 確定后可關(guān)閉程序。三理論分析與計(jì)算1、 單片機(jī)與pc通過(guò)RS232通信，電纜長(zhǎng)度應(yīng)控制在15米以下，以保證通訊的正 確性。在共產(chǎn)實(shí)際中，若要用電纜長(zhǎng)度很長(zhǎng)，則應(yīng)該用rs422或rs485接口，電纜 長(zhǎng)度可擴(kuò)展到1500.m。2、裝換部分選用性能良好的 max232芯片，這是半導(dǎo)體公司特別為rs232制造的專(zhuān) 門(mén)進(jìn)行串口信號(hào)轉(zhuǎn)換的ic，具體參數(shù)如下

14、：J±工II h1C1iC1-IL-ZMOB hpins;VQLWEDJLBJR用 tIOVTO-W y?2- VOLl INRlfl6期ANTInsRSr252 foiffpinsDIP SOmx叭OLTTHTS 'RS32INPUTSE.±is3通信協(xié)議及波特率的設(shè)定 通信協(xié)議的設(shè)定方面的選擇在于各種協(xié)議的制定，即對(duì)方所傳來(lái)的數(shù)據(jù)所代表的意義，并做適當(dāng)?shù)奶幚恚孪缺仨氁?guī)定雙方共同遵守的“代碼”，本次試驗(yàn)主要使用以下代碼：PC送出1令負(fù)載1的工作狀態(tài)相反PC送出2:令負(fù)載2的工作狀態(tài)相反PC送出3:令負(fù)載3的工作狀態(tài)相反PC送出4:令負(fù)載4的工作狀態(tài)相反51送出0

15、:表示對(duì)應(yīng)led負(fù)載斷電熄滅51送出1:表示對(duì)應(yīng)led負(fù)載通電點(diǎn)亮 由于傳輸速率越快則對(duì)連接線(xiàn)的品質(zhì)要求越高，否則易造成數(shù)據(jù)接受錯(cuò)誤，所以本次實(shí)驗(yàn)在不要求較高的傳輸速率的情況下，選用較低的波特率1200bps，以求得穩(wěn)定的動(dòng)作。其中有一個(gè)公式：X=256-f*(2Asmod)/(384*波特率)，其中，smod為PCON勺最高位，默認(rèn)為0,所以TH仁TH0=E6H+vR?b r:nlXDB3B2四電路圖:RS-232口DS18B2Q3r i 1 RJ4J|ioUs-r11GNDjok10!C2TXA MmOcoO2U4CxzcSv+>NkAKTUO2ITuol-To-+OTUO2NhfT

16、UO1Nht+LUO1212 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1U2Z3C6r4131212ca A41- R2 gIkKk1nu4rlk13rk12rk1u1ROUROUROUR1DO10029f7fffffl1l23DDDDDDDD ERR vvv76543210 w s EdsEDSk60OML2DP-!OC90&DR/f cod 7 -XT R S4D.C1L 6 -XT .op 5 mat CO/- fOd 4 mat d ZNn CfOL 3 mat O- Z./I CfOL 2 mat1 MakDA Fo Bo -XTkl40.2. 040.2- nAIAM-fA

17、r onrL 9AT.Ar 08x>eLr-OtT- cCL 6dao nwr 5dao nwr 4ua4 nwr c3Dun B c2Dn B 1DA1 «UBT ODAhu nwrApt Ek NEQXrTSR2UA0IXQ-xZHM21一 一亙XA B03003Zu H 1五程序設(shè)計(jì)（方框圖）151單片機(jī)部分（程序附在報(bào)告附錄部分）否否六調(diào)試：本部分調(diào)試思想為分模塊調(diào)試，最小功能調(diào)試，最后綜合和擴(kuò)展到軟硬件聯(lián)調(diào)。1最小系統(tǒng)焊接完畢，給系統(tǒng)供電，并使用示波器測(cè)量其30管腳（AL日，出現(xiàn)正常的正脈沖，頻率約為2M （本實(shí)驗(yàn)用12M晶振），最小系統(tǒng)測(cè)試完畢。2在單片機(jī)部分完成后

18、，電平轉(zhuǎn)換部分連接后用串口工具調(diào)試無(wú)現(xiàn)象， 經(jīng)過(guò)查找資 料，把電容從1u換到22u后出現(xiàn)效果，但波特率也相應(yīng)調(diào)整到 1200。3在做基本串口測(cè)試時(shí)，出現(xiàn)不明原因的數(shù)據(jù)只能單向傳遞，即PC向單片機(jī)發(fā)送指令一切正常，而51向PC卻不能成功反饋負(fù)載狀態(tài)信息。后接受王老師建議使用 串口調(diào)試工具調(diào)試，查看收發(fā)數(shù)據(jù)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，返回的數(shù)據(jù)一致，均無(wú)變化。于是問(wèn) 題鎖定在單片機(jī)的發(fā)送部分。后用萬(wàn)用表測(cè)量各連接負(fù)載管腳電壓發(fā)現(xiàn)，所有的低電平均為1.25V左右，高電平為4.5V左右，而單片機(jī)無(wú)一例外的把此電壓當(dāng)做高 電平處理。該問(wèn)題通過(guò)增大與各管腳相連的限流電阻解決。4液晶顯示部分也出現(xiàn)了一個(gè)小問(wèn)題，就是背光如果太亮的話(huà)會(huì)影響顯示的效果， 為了現(xiàn)象明顯，可不接背光或選用合適大小的電阻 （本實(shí)驗(yàn)選用10k滑動(dòng)變阻器靈 活調(diào)節(jié)）。七結(jié)論本系統(tǒng)以51單片機(jī)芯片為核心控制部件，利用VB編寫(xiě)的上位機(jī)程序窗口和作 為下位機(jī)的單片機(jī)進(jìn)行互訪通信，基本功能完全實(shí)現(xiàn)。同時(shí)利用1602液晶顯示了實(shí)時(shí)工作狀況。在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，重心始終在上位機(jī)的窗口程序設(shè)計(jì)上。但也由 于時(shí)間有限，系統(tǒng)還存在一些不足的地方，比如說(shuō)下位機(jī)受控對(duì)象擴(kuò)展不足等，存 在很多有待改進(jìn)的地方。因此，我想在近期內(nèi)把溫度、濕度等傳感器