用VB 編程語言實現PC機與AVR 單片機的通信
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在當今,網絡技術越來越多地應用在各個領域,微機技術及單片機也不斷發展,因此,目前大多數小型計算機監控系統都采用以PC 機和單片機構成的串行通信網絡來完成監控任務。其中,單片機主要進行對數據的實時采集、處理,再通過串口將數據送入PC 機的緩沖區,然后由PC 機對數據進行進一步處理,以便得到所需的圖形、圖像及實驗結果。采用VB 語言中的通信控件能夠很好地完成二者之間的通信功能。
1 系統簡介
本系統是一個小型的人體心電監測系統,將心電信號采出后經過A/ D 轉換,由PC 機繪制出心電圖形,進行實時顯示,便于醫護人員觀察和診斷,系統原理如圖1 所示。系統的下位機即單片機系統,將現場采集的信號經A/ D 轉換送入系統上位機。系統上位機由一臺PC 機構成,采用Vi2sual Basic 編程,做出友好的界面風格,可實時觀察心電信號。
圖1 系統原理圖
2 MSCOMM 控件功能介紹
VB 提供了一個基本通信控件MSCOMM32.OCX ,它具備串行通信的能力,可以通過串口接收
和傳輸數據。
CommPort :端口號,用于選擇通過哪個端口進行通信。
InBufferCount :返回接收緩沖區中等待的字符數,可以通過置0 來清空緩沖區。
InBufferSize :設置并返回接收緩沖區的字節數。
Settings :設置并返回波特率、奇偶校驗、數位、停止位參數。通常設置為:“9 600 , n ,8 ,1”。
PortOpen :設置并返回通訊端口的狀態(開或關) 。端口打開后,可以直接讀寫數據流。
Input :返回并刪除接收緩沖區中的數據流。
InputLen :設置并返回Input 屬性從接收緩沖區讀取的字符數。
InputMode :設置或返回Input 屬性取回的數據的類型。
Output :往傳輸緩沖區寫數據流。
3 通信協議
1) 上位機與下位機通信的數據格式均為起始位,命令碼,幀長,信息段,校驗和,停止位。
起始位與停止位標定一次發送,起始位以前和停止位以后的數據均視為干擾信號。
幀長記錄了信息段和校驗和總共的字節數。
2) 所有的數據均按ASCII 碼(十六進制) 操作。
3) 具體定義如下
信息中的每8 位(1 字節) 作為2 個字符發送。每8 位表示成16 進制數,高4 位、低4 位分
別對應一個ASCII 字符0～9 、A～F。
本協議以“:”(ASCII 值為0X3A) 開始,其次為命令碼:8 位、信息段:長度由待發數據而定、校驗和:8 位,最后以“回車”或“換行”(ASCII值分別為0X0D、0X0A) 結束。其中,校驗和的計算方法為256 - [命令碼+信息段長度] mod 256 (mod 表示求余) 。
根據功能不同設置了2 個命令碼10 (ASCII值分別為0X31 、0X30) 和11 (ASCII 值分別為0X31 、0X31) 。在起始符后即為命令碼,判斷該值,以便轉向相應的處理程序。
4 軟件實現
MSCOMM 控件的使用使得用戶不需要對通信底層進行操作,簡便而有效。它有事件驅動和查詢2 種通信方式,由于本系統只是一個小型的監測系統,因此,采用查詢方式即可滿足要求。放置一個定時器,參數設定為500 ms ,即每0. 5 s 檢測一次緩沖區,將數據讀入。
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