VB串口數(shù)據(jù)采集

1、用 VB 進(jìn)行串口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集長沙交通學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)系(410077)李湘江- -本文介紹 VB6.0 利用 MSComm 信控件，開發(fā)微機(jī)通過串口對工業(yè)儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的編程技術(shù)。給出的程序代碼具有通用性，并有詳細(xì)的注釋，可以直接或稍加改動(dòng)后用于其他數(shù)據(jù)采集或?qū)崟r(shí)控制程序中。- -一臺工業(yè)專用實(shí)時(shí)檢測儀表，接高精度位移傳感器，用于測量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(gè) 9 針的 RS-232C 串口，能與微機(jī)進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通信，實(shí)時(shí)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(shí)監(jiān)控。- -該儀表的串口數(shù)據(jù)通信協(xié)議是：數(shù)據(jù)傳輸速

2、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。儀表每秒發(fā)送 50 幀檢測數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)由 4 個(gè)字節(jié)組成。第一個(gè)字節(jié)定義為二進(jìn)制常數(shù)0F0H,是每幀數(shù)據(jù)開始的標(biāo)志字節(jié)；后面連續(xù) 2 個(gè)字節(jié)為數(shù)據(jù)字節(jié)，采用壓縮的 BCD 碼編碼方式，高位在前，低位在后，即一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)，則兩個(gè)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；第四個(gè)字節(jié)為符號字節(jié)，該字節(jié)第八位為 1,即：1xxx!xxxx1j- -則為負(fù)數(shù)；第八位為 0,即：- -則為正數(shù)。- -例如：0F0H26H87H80H0F0H34H62H00H 表示-26.8734.62。- -通信

3、傳輸速率為 9600bps，則最快速度 1.04ms 發(fā)送一個(gè)字節(jié)，儀表每秒發(fā)送 50 幀數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)有4 個(gè)字節(jié)，即每秒發(fā)送 200 個(gè)字節(jié)，平均 5.0ms 發(fā)送一個(gè)字節(jié)，連續(xù)讀取串口數(shù)據(jù)時(shí)要在程序中添加循環(huán)等待程序。-為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，接收數(shù)據(jù)的讀取要盡可能的快速，則設(shè)置 MSComm1 屬性如下：RThreshold=1接收緩沖區(qū)收到一個(gè)字節(jié)產(chǎn)生OnComm|:件InputLen=1每次讀取一個(gè)字節(jié)-儀表每秒發(fā)送 50 幀數(shù)據(jù)，微機(jī)收到一幀完整數(shù)據(jù)至少需要 20ms 時(shí)間，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 20ms 內(nèi)能將數(shù)據(jù)計(jì)算處理完畢，則接收緩沖區(qū)內(nèi)只會(huì)保存有

4、一幀數(shù)據(jù)，不會(huì)存有兩幀以上數(shù)據(jù)，接收緩沖區(qū)的大小不會(huì)影響實(shí)時(shí)監(jiān)測效果(接收緩沖區(qū)4 字節(jié))，這時(shí)完全可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測或?qū)崟r(shí)控制；如果微機(jī)在 20ms 內(nèi)不能將數(shù)據(jù)計(jì)算處理完畢，接收緩沖區(qū)設(shè)置得又很大，在數(shù)據(jù)計(jì)算處理完畢前，接收緩沖區(qū)內(nèi)就會(huì)保存有兩幀以上數(shù)據(jù)，而且一次工作時(shí)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(shí)間差，當(dāng)接收緩沖區(qū)充滿后，時(shí)間差不再增大，固定在某一值，部分?jǐn)?shù)據(jù)因不能及時(shí)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(huì)和微機(jī)處理結(jié)果產(chǎn)生較大的時(shí)間差，對實(shí)時(shí)監(jiān)測和實(shí)時(shí)控制很不利，這種情況下接收緩沖區(qū)的大小就會(huì)影響實(shí)時(shí)監(jiān)測效果，所以接收緩沖區(qū)設(shè)

5、置不能過大，以保證數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性。-設(shè)置接收數(shù)據(jù)模式采用二進(jìn)制形式，即 InputMode=comInputModeBinary,但用 Input 屬性讀取數(shù)據(jù)時(shí)，不能直接賦值給 Byte 類型變量，只能通過先賦值給一個(gè) Variant 類型變量，返回一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的數(shù)組，再轉(zhuǎn)換保存到 Byte 類型數(shù)變量中。-VB 中有 Byte 類型變量，但沒有字節(jié)的位處理語句，符號字節(jié)的位處理要判斷符號字節(jié)的值是否大于 127,大于127 則為負(fù)數(shù)；壓縮的 BCM 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(gè)簡單算法換算，解壓BCM 才能還原成十進(jìn)制表示數(shù)值。假如 a 是 Byt

6、e 類型變量，D 是 Single 類型變量,將一個(gè)壓縮的 BCD 碼存入 a 中，則算法是：D=(a16)*10+a(a16)*16則口=2(a16)*6程序清單：-在通用聲明中定義程序所用變量：Dimab(4)AsByte字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組，用來存儲接收到的一組字節(jié)數(shù)據(jù)DimavAsVariant用來從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)DimiAsIntegerDimjAsIntegerDimwAsIntegerDimb1AsSingleDimb2AsSingleDimWWAsSingleDimMaxWAsSingleDimMinWAsSingle-在窗體中添加名為 Command 的 開始按鈕和名為 MS

7、Comm 的 MSCommE 件。-開始按鈕的 Click 事件處理程序主要是對 MSComm1 制的參數(shù)初始化設(shè)置，程序中大部分參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)可在MSComm1 制的屬性窗口中設(shè)置：接收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器十進(jìn)制檢測值最大值最小值PrivateSubCommand1_Click()開始按鈕WithMSComml.InBufferSize=40設(shè)置MSComm接收緩沖區(qū)為40字節(jié).OutBufferSize=2設(shè)置MSComm發(fā)送緩沖區(qū)為2字節(jié).InputMode=comInputModeBinary設(shè)置接收數(shù)據(jù)模式為二進(jìn)制形式.InputLen=1設(shè)置Input一次從接收緩沖讀取字節(jié)數(shù)為1.SThr

8、eshold=1設(shè)置Output一次從發(fā)送緩沖讀取字節(jié)數(shù)為1.InBufferCount=0清除接收緩沖區(qū).OutBufferCount=0清除發(fā)送緩沖區(qū)MaxW=-99最大值賦初值MinW=99最小值賦初值數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器清零.RThreshold=1設(shè)置接收一個(gè)字節(jié)產(chǎn)生OnComni件If.PortOpen=FalseThen判斷通信口是否打開.PortOpen=True打開通信口IfErrThen錯(cuò)誤處理MsgBox“串口通信無效”ExitSubEndIfEndIfEndWithEndSub-為了達(dá)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集目的，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理程序采用 MSComm 件驅(qū)動(dòng)方式。-MSComm1_O

9、nCo 的編件處理程序只處理 comEvReceive 事件，首先判斷幀數(shù)據(jù)的開始字節(jié)，關(guān)閉OnCommi 收事件，然后接收數(shù)據(jù)字節(jié)，將壓縮 BCD行還原轉(zhuǎn)換，再接收符號字節(jié)，判斷數(shù)據(jù)符號，判斷數(shù)據(jù)最大最小值，最后打開 OnCommi 收事件，等待下一次 OnComi件產(chǎn)生：PrivateSubMSComm1_OnComm()WithMSComm1SelectCase.CommEvent判斷MSComm通信事件CasecomEvReceive.CommPort=2.Setting=9600,N,8,1”使用COM2設(shè)置通信口參數(shù)收到Rthreshold個(gè)字節(jié)產(chǎn)生的接收事件av=.Input讀取

10、一個(gè)接收字節(jié)ab(1)=av(0)轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組Ifab(1)=&HF0Then判斷是否為數(shù)據(jù)開始標(biāo)志RThreshold=0關(guān)閉OnComri件接收DoDoEventsLoopUntil.InBufferCount=3循環(huán)等待MSComm接收緩沖區(qū)=3個(gè)字節(jié)w=w+1計(jì)數(shù)器累加計(jì)數(shù)av=.Input讀取第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)(BC酗高位字節(jié))ab(2)=av(0)轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組av=.Input讀取第三個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)(BC酗低位字節(jié))ab(3)=av(0)轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類型數(shù)組av=.Input讀取第四個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)(符號位字節(jié))ab(4)=av(0)轉(zhuǎn)換保存到字節(jié)數(shù)據(jù)類

11、型數(shù)組bl=ab(2)6*(ab(2)16)高位字節(jié)壓縮BC幽轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)b2=ab(3)6*(ab(3)16)低位字節(jié)壓縮BC幽轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)WW=bl+b2/100數(shù)值組合，標(biāo)定小數(shù)點(diǎn)Ifab(4)127ThenWW=WW判斷數(shù)據(jù)符號位Label1(0)=Format(WW,0.00)顯示毫米單位數(shù)值，2位小數(shù)Label1(1)=Format(WW/25.4,0.000)顯示英寸單位數(shù)值，3位小數(shù)IfWWMaxWAndWW51Then-判斷最大值，儀表在剛開始工作時(shí)有干擾，會(huì)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 51 為極限最大值，取51 為極限最小值。MaxW=WWLabel1(2)=Format(MaxW,0.00)顯示毫米單位最大值，2位小數(shù)Label1(3)=Format(MaxW/25.4,0.000)顯示英寸單位最大值，3位小數(shù)En