基于TeeChart的89C51與PC串口通信與數(shù)據(jù)曲線繪制

趙　峰　沈一凡　李晨輝長安大學電控學院

基于TeeChart的89C51與PC串口通信與數(shù)據(jù)曲線繪制

趙峰沈一凡李晨輝
長安大學電控學院

在控制系統(tǒng)中，有時候需要對采樣所得數(shù)據(jù)的曲線進行繪制以便對被研究對象進行建模、數(shù)據(jù)分析。同時，圖像分析的方法由于它獨特的優(yōu)點被廣泛的運用，實時繪圖技術就顯得十分重要。

Teechart 曲線繪制 串口

1　引言

近些年來，由于控制工程發(fā)展的實際需要，控制過程中需要依賴上位機對某些重要數(shù)據(jù)進行記錄、分析與處理，有的控制過程需要對所得數(shù)據(jù)進行精確的繪圖用以追蹤數(shù)據(jù)變化曲線。目前現(xiàn)有的繪圖軟件也不少，但是主要是由于各種產(chǎn)品的制作風格，設計功能千差萬別，很多時候難以滿足控制工程人員的需求。這對標準化、模塊化、個性化、多元化的繪圖程序設計軟件提出了要求，而TeeChart控件作為一款優(yōu)秀的繪圖控件，兼容多種程序語言可以降低軟件開發(fā)的難度，同時也兼顧了縮短了軟件開發(fā)周期，也提高了系統(tǒng)的可靠性等優(yōu)點。

2　硬件介紹

單片機開發(fā)板核心采用的是STC公司的89c52開發(fā)板，內(nèi)部ROM為8Kb，256個字節(jié)的RAM，通過MAX232芯片與單片機連接并進行電平轉換后通過RS232直接與PC機串口連接。電路如下圖所示：

3　下位機程序設計

3.1程序說明

設計一個可以使得單片機持續(xù)向PC機發(fā)送ASCII碼的程序，波特率設置為9600，這主要是因為PC上位機與下位機是以ASCII碼的形式通信，人為的在單片機端進行16進制與ASCII碼轉換，保持51單片機一直向串口發(fā)送數(shù)據(jù)“25”。程序流程圖如下：

4　上位機程序設計思路

4.1程序特征說明

采用VS2010開發(fā)環(huán)境中的C++語言進行設計，通過建立MFC程序以調用較多的附加庫函數(shù)，其強大的MSCOMM串口通信控件可以滿足相當多的通信要求，諸如，串口數(shù)據(jù)開放與關斷、接收與處理等相關的庫函數(shù)，同時子函數(shù)的調用與開發(fā)很方便，可以大大降低編程的。

4.2TeeChart軟件設計

（1）串口號與相應波特率的選擇

在表格里設置兩個下拉菜單欄，波特率從300設置到43000變化，串口號從1到15，這樣，串口選擇可以更加靈活，為了方便起見，預設波特率為9600與單片機通信速率相同。程序添加在MFC圖表程序初始化程序中：

m_comsel.SetCurSel（0）；//預置COM口

m_bandratesel.SetCurSel（5）；//預置波特率為”9600”

（2）串口開放與關閉程序設計

在圖表框中程序中加入兩個按鈕，分別用于控制串口開通與關斷。

（3）在圖表框程序中加入兩個編輯框，分別用recieve與send表示，一方面可以用于檢驗得到的數(shù)據(jù)是否正確，另一方面可以判斷串口輸入的數(shù)據(jù)與圖像進行比較。在后期處理的過程中，可以將兩個編輯框縮小或直接去除。

（4）設置Teechart曲線的橫軸與縱軸，以及部分數(shù)據(jù)的初始化，這些處理程序可以放入MSCOMM處理函數(shù)中，時間軸從電腦當前時間選擇作為參考，但是進行處理后均默認從0時0分

CSeries（m_chart.Series（0））.Clear（）；//清空曲線

CPage（m_chart. get_Page（））.p u t_ MaxPointsPerPage（80）；//設 置80個數(shù)據(jù)點

COleDateTime CurTime = COleDateTime：：GetCurrentTi me（）；//獲取當前時間

COleDateTimeSpan tmSpan= COleDateTimeSpan（0，0，1，0）；//設置時間間隔為1分鐘。

（5）讀取時間與緩沖區(qū)的字符，由于圖像處理程序嵌入到了串口通信程序中，所以數(shù)據(jù)一被接受便被處理并暫存在PC機內(nèi)。

（6）繪圖部分中不僅執(zhí)行繪圖功能，在繪圖結束后進行延時設計，這里不使用精確延時功能，一方面對于短時間的檢測（這里是1s）間隔而言使用Sleep函數(shù)或定時器對于程序造成的停滯非常嚴重，所以這里采用GetTickCount函數(shù)編寫延時程序，每隔1s檢測串口端是否有數(shù)據(jù)，若不是則繼續(xù)保持等待，當然這樣的等待時間相對程序工作時間來說是微不足道的。

上位機程序流程圖如下圖所示：

5　最終曲線圖像與總結

結束總結：本文主要針對單片機與PC機通信并進行實時通信繪制曲線進行分析，搭建了一個基本功能齊備的曲線處理程序，特別是針對8位的單片機提供了一個較好的圖像處理平臺，可以為相關工作人員進行單片機與PC機進行圖像數(shù)據(jù)處理提供參考。實際上機測試通過，程序可以實現(xiàn)功能，實際測序測試結果如下圖所示。

［1］劉戰(zhàn)坤，曾水平，基于DSP28335與TeeChart控件的數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)［J］.中國科技信息2013.11； 113-114

［2］梁增欣，李維嘉，TeeChart控件介紹及在實時監(jiān)控系統(tǒng)中的應用［J］.工業(yè)控制計算機2010，23（12）；9-10