vb實(shí)現(xiàn)多通道串口采集

1、 1 / 17 用VB開發(fā)多通道儀表數(shù)據(jù)采集程序 （ xxxx） 1前言 實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)過去在DOS操作系統(tǒng)下一般是采用匯編語言開發(fā)制作。隨著Windows操作系統(tǒng)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集及工業(yè)控制等軟件的開發(fā)也上升到Windows環(huán)境下?？梢暬浖_發(fā)平臺的出現(xiàn)，為軟件開發(fā)提供了強(qiáng)大的圖形界面功能，使得開發(fā)出來的各種應(yīng)用軟件具有良好的人機(jī)交互功能。匯編語言的特點(diǎn)是功能強(qiáng)、運(yùn)行速度快，但編程復(fù)雜、調(diào)試難，而高級語言具有良好的可讀性及方便的調(diào)試手段。 Visual Basic是Windows環(huán)境下簡單、易學(xué)、高效的可視化編程語言開發(fā)系統(tǒng)，以其所見即所得的可視化界面設(shè)計風(fēng)格和32位面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計

2、等特點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，是很多計算機(jī)軟件開發(fā)人員采用的開發(fā)工具。VB不但提供了良好的界面設(shè)計能力，而且在微機(jī)串口通信方面也有很強(qiáng)的功能。采用VB開發(fā)Winodws下的數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制應(yīng)用軟件十分方便，尤其軟件界面設(shè)計非常便捷，編程工作量較小，開發(fā)周期短，特別適合非計算機(jī)專業(yè)的工程技術(shù)人員掌握和使用。 2MSComm控件特點(diǎn) MSComm控件是Microsoft提供的擴(kuò)展控件，用于支持VB程序?qū)Υ诘脑L問，該控制“隱藏”了大部分串口通訊的底層運(yùn)行過程和許多煩瑣的處理過程，同時支持查詢方法和事件驅(qū)動通訊的機(jī)制，事件驅(qū)動通訊是交互方式處理串口事務(wù)的一種非常有效的方法，特別適合Windows

3、程序的編寫。在串口通訊過程中，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)、收到數(shù)據(jù)或產(chǎn)生傳輸錯誤時，觸發(fā)MSComm控件的OnComm事件，然后可以通過判斷CommEvent屬性值獲得事件類型，再根據(jù)事件類型進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理。 因此用其實(shí)現(xiàn)微機(jī)串口的數(shù)據(jù)通訊相當(dāng)簡單，以很少的程序代碼就可以輕松實(shí)現(xiàn)串口的訪問和數(shù)據(jù)通訊。 2 / 17 3實(shí)時數(shù)據(jù)采集示例程序 下面給出的應(yīng)用實(shí)例，通過對一臺工業(yè)八通道實(shí)時檢測儀表數(shù)據(jù)通訊協(xié)議進(jìn)行分析，利用V B6.0開發(fā)微機(jī)通過串口對多通道工業(yè)儀表進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集的編程技術(shù)。給出的程序代碼具有通用性，并有詳示，可以直接或稍加改動后用于其它數(shù)據(jù)采集或?qū)崟r控制程序中。 31儀表及其數(shù)據(jù)通訊協(xié)議 這臺

4、工業(yè)用八通道實(shí)時檢測儀表，最多可同時接八路高精度位移傳感器，用于測量多點(diǎn)微小形變或微量位移，儀表測量精度為 0.01毫米，測量范圍最大值為50毫米。該儀表帶有一個9針的RS232C串口，能與微機(jī)進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通訊，實(shí)時傳送檢測數(shù)據(jù)，通過微機(jī)軟件處理可實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)時監(jiān)控。該儀表的串口數(shù)據(jù)通訊協(xié)議是： 數(shù)據(jù)傳輸速率為9600bps，1位開始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)位。儀表每秒通過串口發(fā)送200個字節(jié)數(shù)據(jù)，由于接入的位移傳感器數(shù)量在18路可調(diào)，所以發(fā)送的每幀數(shù)據(jù)長度不定長，隨傳感器數(shù)量多少而變化。儀表數(shù)據(jù)傳輸首先發(fā)送每幀數(shù)據(jù)的開始標(biāo)志字節(jié)，該字節(jié)定義為二進(jìn)制常數(shù)0FAH；然后發(fā)送1個字節(jié)的

5、通道狀態(tài)字節(jié)，該字節(jié)按位順序每位代表相應(yīng)的一路通道狀態(tài)，某位是1則代表該通道接有位移傳感器，某位是0則代表該通道未接位移傳感器；從第三個字節(jié)開始按位移傳感器接通的通道順序發(fā)送采集數(shù)據(jù)字節(jié)，每道數(shù)據(jù)有三個字節(jié)，前2個數(shù)據(jù)字節(jié)采用壓縮的BCD碼編碼方式，第1個數(shù)據(jù)字節(jié)是高位，第2個數(shù)據(jù)字節(jié)是低位，即一個字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)，則兩個字節(jié)表示四位十進(jìn)制數(shù)，小數(shù)點(diǎn)采用固定形式，定義在兩字節(jié)中間；第3個數(shù)據(jù)字節(jié)為符號字節(jié)，該字節(jié)第八位為1，即1xxxx則為負(fù)數(shù)，第八位為0，即0xxxx則為正數(shù)。 例如發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)為：0FAH 0B1H 26H 87H 8H 34H 62H 00H 37H 76H 0H

6、42H 53H 80H0FAH為幀開始標(biāo)志字節(jié),第一道,第五道,第六道,第八道接有位移傳感器，表示 3 / 17 26.87 34.62 37.76 42.53。 32部分參數(shù)的技術(shù)分析 321儀表通訊傳輸速率為9600bps，則最快速度為 1.0417ms發(fā)送一個字節(jié)；儀表每秒發(fā)送200個字節(jié)，平均 5.0ms發(fā)送一個字節(jié)，在查詢方式或連續(xù)讀取串口數(shù)據(jù)時要在程序中添加循環(huán)等待程序，等待接收緩沖區(qū)收到足夠的字節(jié)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 322儀表發(fā)送每幀數(shù)據(jù)長度不定長，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測功能，接收數(shù)據(jù)的讀取要盡可能的快速，則在程序開始運(yùn)行時設(shè)置MSComm1的屬性 RThreshold = 26接收緩

7、沖區(qū)收到26個字節(jié)產(chǎn)生OnComm事件 InputLen = 1 Input每次讀取一個字節(jié) 等到程序接收到一幀完整數(shù)據(jù)后，計算出當(dāng)前幀數(shù)據(jù)長度，再將Rthreshold屬性修改為幀長度，則接收緩沖區(qū)在收到一幀數(shù)據(jù)后，MSComm控件才會觸發(fā)一個OnComm事件，這樣就會有更多的時間進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算和處理。 323儀表每秒發(fā)送200個字節(jié)數(shù)據(jù)，微機(jī)收到一完整幀數(shù)據(jù)至少需要t(ms)時間(只接一道傳感器t=25ms；接八道傳感器t=130ms)，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如果微機(jī)在下一幀數(shù)據(jù)接收前即t ms內(nèi)能將數(shù)據(jù)計算處理完畢，則接收緩沖區(qū)內(nèi)只會保存有一幀數(shù)據(jù)，不會存有兩幀以上數(shù)據(jù)，接收緩沖區(qū)的大小不

8、會影響實(shí)時監(jiān)測效果（接收緩沖區(qū)>=一完整幀長度），這時完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測或?qū)崟r控制；如果微機(jī)在t ms內(nèi)不能將數(shù)據(jù)計算處理完畢，接收緩沖區(qū)設(shè)置的又很大，在數(shù)據(jù)計算處理完畢前，接收緩沖區(qū)內(nèi)就會保存有兩幀以上數(shù)據(jù)，而且一次工作時間越長，緩沖區(qū)內(nèi)滯留數(shù)據(jù)幀就越多，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理之間產(chǎn)生逐漸增大的額外時間差，當(dāng)接收緩沖區(qū)充滿后，時間差不再增大， 4 / 17 固定在某一值，部分?jǐn)?shù)據(jù)因不能及時采集到接收緩沖區(qū)中，數(shù)據(jù)產(chǎn)生丟失現(xiàn)象，真實(shí)工作情況就會和微機(jī)處理結(jié)果產(chǎn)生較大的時間差，對實(shí)時監(jiān)測和實(shí)時控制很不利，這種情況下接收緩沖區(qū)的大小就會影響實(shí)時監(jiān)測效果，所以接收緩沖區(qū)設(shè)置不能過大，讓部分?jǐn)?shù)據(jù)丟

9、失，以保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時性。 324設(shè)置MSComm控件的接收數(shù)據(jù)模式采用二進(jìn)制方式，即 325VB中有Byte類型變量，但沒有字節(jié)的位處理語句。通道狀態(tài)字節(jié)的位處理要通過對該字節(jié)的值運(yùn)算進(jìn)行判斷，符號字節(jié)的位處理則要判斷符號字節(jié)的值是否大于127，大于127則為負(fù)數(shù)；壓縮的BCD碼存入Byte類型變量，VB系統(tǒng)只按十進(jìn)制數(shù)處理，這要通過一個簡單算法換算，解壓BCD碼才能還原成十進(jìn)制表示數(shù)值。假如a是Byte類型變量，是Single類型變量，將一個壓縮的BCD碼存入a中，則算法是： =(a16)*10 + a-(a16)*16 則=a-(a16)*6 33程序代碼 在（通用）（聲明）中定義程序

10、所用變量： Dim ab (4) As Byte注釋： 字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組，用來存貯接收到的一組字節(jié)數(shù)據(jù)Dim av As Variant注釋： 用來從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù) Dim i As Integer Dim j As Integer Dim w As Integer注釋： 5 / 17 接收數(shù)據(jù)個數(shù)計數(shù)器 Dim b1 As Single Dim b2 As Single Dim WW As Single注釋： 十進(jìn)制檢測值 Dim TD (8) as Boolean注釋： 通道狀態(tài)數(shù)組 Dim Wmax (8) As Single注釋： 最大值數(shù)組 Dim Wmin (8) As Sin

11、gle注釋： 最小值數(shù)組 在窗體中添加名為Command1的開始按鈕和名為MSComm1的MSComm控件。 開始按鈕的Click事件處理程序主要是對MSComm1控制的參數(shù)初始化設(shè)置，程序中大部分參數(shù)在設(shè)計時可在MSComm1控制的屬性窗口中設(shè)置: Private Sub Command1_Click()注釋： 開始按鈕 With MSComm1 .CommPort=2注釋： 6 / 17 使用COM2 .Setting=9600,N,8,1注釋： 設(shè)置通信口參數(shù) .InBufferSize=40注釋： 設(shè)置MSComm1接收緩沖區(qū)為40字節(jié) .OutBufferSize=2注釋： 設(shè)置MS

12、Comm1發(fā)送緩沖區(qū)為2字節(jié) 設(shè)置接收數(shù)據(jù)模式為二進(jìn)制形式.InputLen = 1注釋： 設(shè)置Input一次從接收緩沖讀取字節(jié)數(shù)為 1.SThreshold = 1注釋： 設(shè)置Output一次從發(fā)送緩沖讀取字節(jié)數(shù)為1 .InBufferCount = 0注釋： 清除接收緩沖區(qū) .OutBufferCount = 0注釋： 清除發(fā)送緩沖區(qū) For i=1 to 8 Wmax(i) = -99注釋： 最大值賦初值 Wmin(i) = 99注釋： 最小值賦初值 Next i 7 / 17 w = 0注釋： 數(shù)據(jù)個數(shù)計數(shù)器清零 .RThreshold = 1注釋： 設(shè)置接收一個字節(jié)產(chǎn)生OnComm事

13、件 On Error Resume Next注釋： 改變錯誤處理的方式。 Err.Clear If .PortOpen = False Then注釋： 判斷通信口是否打開 .PortOpen = True注釋： 打開通信口 If Err Then注釋： 錯誤處理 MsgBox 串口通信無效 Exit Sub End If End If End With End Sub 為了達(dá)到實(shí)時數(shù)據(jù)采集目的，實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理程序采用MSComm事件驅(qū)動方式。 8 / 17 Private Sub MSComm1_OnComm() With MSComm1 Select Case .CommEvent注釋：

14、判斷MSComm1通訊事件 收到Rthreshold個字節(jié)產(chǎn)生的接收事件 av = .Input注釋： 讀取一個接收字節(jié) ab (1) = av (0)注釋： 轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組 If ab (1) = 170 Then注釋： 判斷是否為數(shù)據(jù)開始標(biāo)志，0FAH=170 .RThreshold = 0注釋： 關(guān)閉OnComm事件接收 W=W+1注釋： 計數(shù)器加1 av = .Input注釋： 讀取通道狀態(tài)字節(jié) ab 9 / 17 (0) = av (0)注釋： 轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù) For i = 1 To 8注釋： 通道狀態(tài)數(shù)組復(fù)位 TD(i) = False Next i 幀長度

15、賦初值，一個開始字，一個狀態(tài)字If ab (0) >= 128 Then注釋： 判斷第八通狀態(tài) TD (8) = True ab (0) = ab (0) - 128 End If If ab (0) >= 64 Then TD (7) = True ab 10 / 17 (0) = ab (0) - 64 End If If ab (0) >= 32 Then TD (6) = True ab (0) = ab (0) - 32 End If If ab (0) >= 16 Then TD (5) = True ab (0) = ab (0) - 16注釋： 第八道是

16、真 注釋： 第7位置零 11 / 17 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第七通狀態(tài) 注釋： 第七道是真 注釋： 第6位置零 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第六通狀態(tài) 注釋： 第六道是真 注釋： 第5位置零 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第五通狀態(tài) 注釋： 12 / 17 第五道是真 注釋： 第4位置零 幀xx加3個字節(jié) End If If ab (0) >= 8 Then注釋： 判斷第四通狀態(tài) TD (4) = True注釋： 第四道是真 ab (0) = ab (0) - 8注釋： 第3位置零 End If If ab (0) >= 4 Then TD (3

17、) = True ab 13 / 17 (0) = ab (0) - 4 End If If ab (0) >= 2 Then TD (2) = True ab (0) = ab (0) - 2 End If If ab (0) >= 1 Then TD (1) = True End If For i = 1 To 8注釋： 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第三通狀態(tài) 14 / 17 注釋： 第三道是真 注釋： 第2位置零 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第二通狀態(tài) 注釋： 第二道是真 注釋： 第0位置零 注釋： 幀xx加3個字節(jié) 注釋： 判斷第一通狀態(tài) 注釋： 第一道

18、是真 注釋： 幀xx加3個字節(jié) If TD(i) = True Then 15 / 17 av = .Input注釋： 讀取第一個數(shù)據(jù)字節(jié)（BCD碼高位字節(jié)） ab (2) = av (0)注釋： 轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組 av = .Input注釋： 讀取第二個數(shù)據(jù)字節(jié)（BCD碼低位字節(jié)） ab (3) = av (0)注釋： 轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組 av = .Input注釋： 讀取第三個接收字節(jié)（符號位字節(jié)） ab (4) = av (0)注釋： 轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組 b1 = ab (2) - 6 * (ab (2) 16)注釋： 16 / 17 高位字節(jié)壓縮BCD碼轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)b2 = ab (3) - 6 * (ab (3) 16)注釋： 低位字節(jié)壓縮BCD碼轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)注釋： 數(shù)值組合，標(biāo)定小數(shù)點(diǎn) If ab (4) > 127 Then WW = -WW注釋： 判斷數(shù)據(jù)符號位 Label1(i-1) = Format(WW, 0.00)注釋： 顯示毫米單位數(shù)值，2位小數(shù)If WW>Wmax(i) And WW<51 Then注釋： 判斷最大值，儀表在剛開始工作時有干擾，會傳導(dǎo)一些亂碼，位移傳感器有參數(shù)偏差，最大值一般都略大于50毫米，所以取