vb上位機控制系統(tǒng)

1、長春工業(yè)大學人文信息學院創(chuàng)新實驗室長春工業(yè)大學人文信息學院創(chuàng)新實驗室摘要隨著pc及其外部設備的普及和降價，越來越多的自動控制系統(tǒng)已經開始與PC聯機進行監(jiān)控。監(jiān)控就是要做到可以隨時監(jiān)視并控制負載運作情況，與傳統(tǒng)的現場控制不同，本系統(tǒng)可以在控制室（與現場距離上百甚至上千米）下令改變現場負載 的運作情況。而這所有的過程只需要使用 PC的一個COM口 ,即RS232串口與單片機 進行雙向數據通訊，并且系統(tǒng)使用簡單易上手的vb語言編程，所需硬件簡單易行， 在標準的D型接口如DB-9或DB-25接頭中只需其中三條線即可，如下圖所示。本 控制系統(tǒng)的基本作功能為通過上位機的監(jiān)控窗口可以隨時監(jiān)視并控制下位機負載

2、 運作狀態(tài)，窗口中可實時顯示負載狀態(tài)信息。 同時下位機也實時的對上位機指令執(zhí) 行相應的動作，1602液晶顯示作為現場的人機對話裝置作為現場控制，實現和PC上位機控制相同的功能。溫度控制系統(tǒng)作為從屬系統(tǒng)也受上位機控制，能完成溫度自動調節(jié)，實時報警顯示功能，將現場溫度控制在一個可以任意設置的范圍內并且 該設計具有歡迎界面、音樂播放和管理員密碼窗口，更實際的模擬了工業(yè)實際應用 中的情況。更重要的是，該系統(tǒng)易于擴展和嫁接，經過穩(wěn)定性和抗干擾性測試之后 便可用于工業(yè)實際中去。關鍵字：上下位機串口通訊液晶顯示工業(yè)控制溫度控制示意圖：PC單片機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. 方案設計 Page5二. 系統(tǒng)功能簡介 Page6三理論分析與計算 Page6四硬件電路圖 Page8五程序流程圖 Page 10六 系統(tǒng)調試 Page11七 結論總結 Page11八參考文獻 Page12Page 16 of 12正文一 方案設計考慮到基本功能的實現最為重要，本設計在初期暫時摒棄溫控系統(tǒng)和報警系統(tǒng)(在五月份的第二次總結中可完成)，所以本制作中用四個led模擬負載信號，并 由一個繼電器來控制彩燈電路，為將來的擴展打下基礎。顯示部分可選用數碼管顯示指令碼，四個數碼管對一個四個負載，每個數碼管 可現實兩位數，0和

10、1, 0表示對應負載斷電熄滅，1則表示小燈點亮，數碼管使用 動態(tài)掃描顯示；或選用長沙金太陽集團生產的1602液晶可實時顯示歡迎界面字樣， 與pc機同步顯示，用以提示和進行必要的人工干預，使現實中應用較多的人機對 話方式之一。本設計選擇1602液晶顯示。上位機部分，PC機側的開發(fā)環(huán)境較多，如：VC+、DELPHI VB等等，在此設計 中用VB來進行程序設計。原因在于目前，VB(Visual Basic)編程已成為WINDOWS 系統(tǒng)開發(fā)的主要語言之一，以其高效、簡單易學及功能強大的特點越來越為廣大程 序設計人員及用戶所喜愛。VB支持面向對象的程序設計，具有結構化的事件驅動 編程模式并可以使用無限

11、擴增的控件，而且可以十分簡便地作出良好的人機界面。在標準串口通信方面，VB提供了具有強大功能的通信控件 MSCOMM文件名為 MSCOMM.VB該控件可設置串行通信的數據發(fā)送和接收，對串口狀態(tài)及串口通信的信息格式和協(xié)議進行設置。這是一個標準的十位串口通信，包括8位標準數據和數 據的起始位和停止位。在發(fā)送或接收數據過程中觸發(fā)On Com事件，通過編程訪問CommEven屬性了解通信事件的類型，分別進行各自的處理。每個通信控件對應 一個串口，可以設計多個通信控件來訪問多個通信口。采用簡單易上手的vb語言作為主要編程語言，對于有c語言基礎的同學上手較快。二系統(tǒng)功能簡介1、工作程序各窗口簡介： 運行程

12、序監(jiān)控實驗.exe后出現歡迎界面； 點擊繼續(xù)進入密碼窗口部分； 在指示處輸入已設的密碼 227621 （密碼可在源程序中重置），點擊校驗，則文本 框二顯示“密碼正確，歡迎進入”，兩秒鐘后進入主控制窗口；若密碼輸入錯誤， 則顯示“密碼錯誤，請重新輸入”字樣。2主控窗口功能介紹主控窗口中共六個按鈕，按下按鈕可該變相應負載的工作狀態(tài)， 指示燈部分綠 色表示負載斷電（初始化狀態(tài)為綠色），紅色表示負載通電即點亮對應的 led，信 息窗口會顯示聯機信息和操作成功與否信息LOAD 1控制下位機負載中的led 1，按下可改變其狀態(tài)LOAD 2控制下位機負載中的led 2，按下可改變其狀態(tài)LOAD 3控制下位機

13、負載中的led 3，按下可改變其狀態(tài)LOAD 4控制下位機負載中的led 4，按下可改變其狀態(tài)右下方為播放器控件，功能為進入主控窗口后即響起已設定的音樂（程序默認為千 千闕歌）OFF控制所有的負載斷電，“關閉”按鈕負責關閉改程序，點擊后出現如下畫面： 確定后可關閉程序。三理論分析與計算1、 單片機與pc通過RS232通信，電纜長度應控制在15米以下，以保證通訊的正 確性。在共產實際中，若要用電纜長度很長，則應該用rs422或rs485接口，電纜 長度可擴展到1500.m。2、裝換部分選用性能良好的 max232芯片，這是半導體公司特別為rs232制造的專 門進行串口信號轉換的ic，具體參數如下

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)議及波特率的設定 通信協(xié)議的設定方面的選擇在于各種協(xié)議的制定，即對方所傳來的數據所代表的意義，并做適當的處理，事先必須規(guī)定雙方共同遵守的“代碼”，本次試驗主要使用以下代碼：PC送出1令負載1的工作狀態(tài)相反PC送出2:令負載2的工作狀態(tài)相反PC送出3:令負載3的工作狀態(tài)相反PC送出4:令負載4的工作狀態(tài)相反51送出0

15、:表示對應led負載斷電熄滅51送出1:表示對應led負載通電點亮 由于傳輸速率越快則對連接線的品質要求越高，否則易造成數據接受錯誤，所以本次實驗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)定的動作。其中有一個公式：X=256-f*(2Asmod)/(384*波特率)，其中，smod為PCON勺最高位，默認為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 1五程序設計（方框圖）151單片機部分（程序附在報告附錄部分）否否六調試：本部分調試思想為分模塊調試，最小功能調試，最后綜合和擴展到軟硬件聯調。1最小系統(tǒng)焊接完畢，給系統(tǒng)供電，并使用示波器測量其30管腳（AL日，出現正常的正脈沖，頻率約為2M （本實驗用12M晶振），最小系統(tǒng)測試完畢。2在單片機部分完成后

18、，電平轉換部分連接后用串口工具調試無現象， 經過查找資 料，把電容從1u換到22u后出現效果，但波特率也相應調整到 1200。3在做基本串口測試時，出現不明原因的數據只能單向傳遞，即PC向單片機發(fā)送指令一切正常，而51向PC卻不能成功反饋負載狀態(tài)信息。后接受王老師建議使用 串口調試工具調試，查看收發(fā)數據過程發(fā)現，返回的數據一致，均無變化。于是問 題鎖定在單片機的發(fā)送部分。后用萬用表測量各連接負載管腳電壓發(fā)現，所有的低電平均為1.25V左右，高電平為4.5V左右，而單片機無一例外的把此電壓當做高 電平處理。該問題通過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了一個小問題，就是背光如果太亮的話會影響顯示的效果， 為了現象明顯，可不接背光或選用合適大小的電阻 （本實驗選用10k滑動變阻器靈 活調節(jié)）。七結論本系統(tǒng)以51單片機芯片為核心控制部件，利用VB編寫的上位機程序窗口和作 為下位機的單片機進行互訪通信，基本功能完全實現。同時利用1602液晶顯示了實時工作狀況。在設計制作過程中，重心始終在上位機的窗口程序設計上。但也由 于時間有限，系統(tǒng)還存在一些不足的地方，比如說下位機受控對象擴展不足等，存 在很多有待改進的地方。因此，我想在近期內把溫度、濕度等傳感器