集散控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信

摘要：本文提出了一種在小型集散控制系統(tǒng)中應(yīng)用MSComm控件實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信方法。這種通信方法具有投資小、硬件連接簡(jiǎn)單、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和操作方便的特點(diǎn)，能夠滿足通訊的要求，對(duì)于工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：集散系統(tǒng) MSComm 單片機(jī) 串行通信

在工業(yè)檢測(cè)控制領(lǐng)域中，集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常是上位機(jī)采用PC機(jī)，目的是利用PC的強(qiáng)大數(shù)據(jù)計(jì)算功能，下位機(jī)可以是PLC，也可以是單片機(jī)，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制操作。上位機(jī)與下位機(jī)的通訊可以采用工業(yè)總線，也可以采用串行通信。工業(yè)總線主要用于大型的集散控制系統(tǒng)；對(duì)于小型集散控制系統(tǒng)，采用工業(yè)總線的投資過(guò)大，并且需要對(duì)單片機(jī)和PC機(jī)進(jìn)行工業(yè)總線接口設(shè)計(jì)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件如圖1所示，由于89C52單片機(jī)的電平是TTL電平，與RS-232電平不能直接相連，所以89C52單片機(jī)與RS-232的連接通過(guò)MAX232來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換：MAX的T2in端接到89C52的TXD端，用于89C52單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，MAX232的T2out端接到89C52的RXD端，用于89C52單片機(jī)接收數(shù)據(jù)；MAX232的R2out連接到DB-9針連接器的第3腳（SD：發(fā)送數(shù)據(jù)腳），R2in連接到DB-9針連接器的第2腳（RD：接收數(shù)據(jù)腳）。

2 串行通訊協(xié)議說(shuō)明

計(jì)算機(jī)采用查詢發(fā)送、中斷接收的通訊方式。單片機(jī)采用中斷接收、發(fā)送的通訊方式。

PC機(jī)向單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)串的形式給出。為了可靠，地址和命令連續(xù)發(fā)送兩遍。下位的單片機(jī)處于中斷接收狀態(tài)，當(dāng)接收到地址時(shí)與自己的地址進(jìn)行比較，如果與自己的地址相同，就接收控制命令和數(shù)據(jù)。單片機(jī)根據(jù)接收到的命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行操作：或進(jìn)行控制操作，或進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

PC機(jī)中可以在工程中添加MSComm控件，然后進(jìn)行相應(yīng)的屬性設(shè)置（波特率、奇偶校檢、停止位、發(fā)送與接收的觸發(fā)方式、發(fā)送數(shù)據(jù)的類型等）就可以用它來(lái)實(shí)現(xiàn)串行通信。為了完成PC機(jī)和單片機(jī)之間的串行通信，要求PC機(jī)串行通信的數(shù)據(jù)幀格式和波特率應(yīng)該與單片機(jī)串行口的數(shù)據(jù)幀格式和波特率一致。

MSComm控件和單片機(jī)的串行口的設(shè)置如下。

MSComm控件的設(shè)置為：數(shù)據(jù)幀的格式為8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，波特率為9600，數(shù)據(jù)采用ASCII碼。

單片機(jī)的串行口設(shè)置為：數(shù)據(jù)幀格式為8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，波特率為9600，無(wú)奇偶校檢，串行口設(shè)定為方式2工作方式，中斷方式。

3 計(jì)算機(jī)通訊程序設(shè)計(jì)

①使用MFC AppWizard（exe）建立一個(gè)基于對(duì)話框的程序。

②添加ActiveX控件中的MSComm控件。設(shè)置控件的屬性：9600，n，8，1，；Rthreshoid=1；其它按缺省值。

③編寫通訊程序：PC機(jī)的串行口通信程序可以用VB來(lái)編寫，可以用VC來(lái)編寫，還可以用其它語(yǔ)言來(lái)編寫。

4 單片機(jī)通訊設(shè)計(jì)

單片機(jī)處于中斷接收狀態(tài)，檢測(cè)接受到的地址是否與自己的地址，如果不是自己的地址，則繼續(xù)處于等待接收狀態(tài)；如果是，則檢測(cè)接受的命令是請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)命令還是控制命令，如果是請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)命令，則向PC機(jī)發(fā)送采集來(lái)的數(shù)據(jù)，發(fā)送完數(shù)據(jù)返回到等待接收狀態(tài)；如果是控制命令，則進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，操作結(jié)束返回到等待接收狀態(tài)。

5 結(jié)論

應(yīng)用MSComm控件在小型集散控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信方法。具有投資小、硬件連接簡(jiǎn)單、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和操作方便的特點(diǎn)，經(jīng)在煤礦井下人員定位系統(tǒng)中應(yīng)用，效果良好，能夠滿足串行通信的要求。

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作者簡(jiǎn)介：陳啟友（1958-），男，山東淄博人，工程師，現(xiàn)從事煤礦工程開(kāi)采與管理工作。