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舒行钢调度大岳高速洞庭湖大桥项目建设【图】

? 2018-09-20 17:09 ? 次阅读

引言

加大对创新团队和优秀人才的奖励力度。

上位机设计是智能家居系统的一个重要组成部分,担负着管理、控制、维护和用户界面操作的重任,高效可靠的上位机设计是整个系统正常运作的重要保障。上位机与系统的通信实际上是与下端单片机的通信。单片机或单片机系统是智能家居控制的核心,当计算机作为单片系统的一个角色时,通常被称为“工控机”或“上位机”,各独立的单片机是系统中实现功能的一个模块,所以有时也称单片机为模块。

计算机与单片机是通过串口来实现通信的,本文着重讨论计算机与单片机的串口通信的实现方法和MSComm控件技术。

1上位机在智能家居系统的角色

首先,必须认识计算机在智能家居系统的作用,可以概括为以下几个方面:

1.1 通信测试工具

传统的单片机系统的通信测试通过示波器来监测,既不直观又容易丢失信息。将计算机加入到系统中,可以实时监测到线路中的信息,并以数字化呈现,使各个单片机间的通信得到检验,及时解决系统存在的问题。所以计算机在加速系统的开发和保证系统的运行质量的作用就不言而喻了。

1.2 系统维护

一个单片机系统往往需要对系统中各个不同功能的模块(单片机)进行参数的设置,以适应不同的运行环境,虽然可以通过各模块的控制面板来调整,但操作通常比较麻烦,非专业人员不易掌握。同时对于一些需要定义其地理位置的参数难以实现,不够直观。计算机加入到系统中,不但可以解决操作上的问题,同时还可以读取各模块的参数,以便于调整。

1.3 单片机

计算机可以作为单片机系统的一个模块,完成相应的功能。计算机应答系统的请求、处理系统中的信息,一方面将信息呈现给用户,另一方面计算机程序通过自动计算或用户的输入,将信息反馈到系统中,参与系统的控制。

1.4 主控机

在单片机系统中,往往存在一个主控机或主控模块,负责对整个系统的统筹和设置。单片机系统通常是通过各功能模块的输入和响应来实现其功能的,因此必须有一个负责收集输入任务并指定响应模块的主控模块。计算机系统中既可以是一个普通的模块,又可以是负责总体协调的主控器。

2 通信协议

一个单片机系统是由硬件系统和软件系统构成的。硬件是实现功能的前提,而系统功能则是通过软件来实现的,为了保证各个模块通信,实现系统信息交流,必须制订系统的通信协议。

从物理上来说,系统各模块是以半双工的模式来通信的,下文提及的智能照明系统下端模块就是以半双工的RS 485总路线为通信架构的。而计算机的RS 232串口是以全双工的模式来实现通信的,因此,计算机要通过串口参与到单片机系统中必须增加一个RS 232和RS 485总线转换的模块。

从逻辑上讲,要实现各模块之间的通信,就必须在模块间约定一个共同遵守的通信协议。单片机以位(b)为基本单位,传输时以8位1字节(B)来传输,单片机以毫秒间距发送若干个字节为一个数据包,也称为一帧,帧之间又规定若干毫秒的间隙。通过计算机程序可以捕获线路中每一帧信息。

下面以智能照明系统为例,讲述单片机系统的通信协议。

本协议采用异步串行通信方式,字节帧格式:1个起始位+8个数据位+1个停止位,无校验位。

帧格式如下:

l帧=帧头(F4H F5H)+数据包+帧尾(F4HFBH)<255B

数据包=有效字节数(1B)+传输层数据+校验和(1B)<251B

帧数据的发送、接收过程中前后两字节数据传送延时不得超过O.5s。

各模块分配两个字节的地址码,第一字节代表模块类型,第二字节代表模块在系统中分配的顺序。各模块获取总线上的帧后,对自己的地址帧响应,其他的帧抛掉。

以下是本协议中的关于“灯开停控制”的协议:

描述:该信息是输出子模块的各路灯的开或关控制。

构成:该信息发送时由信息头和信息内容构成,返回时由信息头构成。

主控器或PC机发给输出模块时:

如何利用单片机设计智能家居系统中的上位机?

系统的通信按照规定的各条协议来执行。

3 计算机通信的实现

计算机硬件上通过RS 232与RS 485接口转换与下端模块进行通信。而软件的实现有多种方法,下面主要介绍在VB 6.0通过MSComm控件来实现通信的方法。

3.1 将MSComm控件引入到VB平台

MSComm控件通过串行端口传输和接收数据,为应用程序提供串行通讯功能。MSComm控件在串口编程时非常方便,程序员不必去花时间去了解较为复杂的API函数,而且在VC,VB,Delphi等语言中均可使用。

MSComm是Mierosoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。具体的来说,它提供了两种处理通信问题的方法:一是事件驱动(Eventdriyen)方法,一是查询法。

3.2 MSComm控件的设置

3.2.1 MSComm控件的属性

MSComm控件有很多重要的属性,正确设置其属性是程序进行正常通信的保证,下面介绍几个必须熟悉的属性。

CommPort:设置并返回通讯端口号。

SetTIngs:以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。

PortOpen:设置并返回通讯端口的状态,也可以打开和关闭端口。

Input:从接收缓冲区返回和删除字符。

InputMode:接收模式,取O值时,接收文本数据;取1时,接收二进制数据。

Output:向传输缓冲区写一个字符串。

Rthrehold:响应模式,取整数。当接收字符后,若Rthrehold属性设置为O,则不产生OnComm事件;若设置为1,则接收缓冲区收到每一个字符都会使MSComm控件产生OnComm事件。

Sthreshold:发送模式,设置O(缺省值),数据传输事件不会产生OnComm事件;设置为1,当传输缓冲区完全空时,MSComm控件产生OnComm事件。如果在传输缓冲区中的字符数小于value,CommEvent属性设置为comEvSend,并产生OnComm事件。

Handshake:通信握手模式,取值为O时,无握手;取值为1时,表示XOn/Xoff握手;取值为2时,表示Request-to\-send/clear-to-send握手;取值为3时,表示eqLlest-to-send&clear-to-send握手皆可。

3.2.2 MSComm控件两种处理通讯的方式

MSComm控件提供下列两种处理通讯的方式:事件驱动方式和查询方式。

(1)事件驱动方式

事件驱动通讯是处理串行端*互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下,在事件发生时需要得到通知,例如,在串口接收缓冲区中有字符,或者CarrierDetect(CD)或Request To Send(RTS)线上一个字符到达或一个变化发生时。在这些情况下,可以利用MSComm控件的OnComm事件捕获并处理这些通讯事件。OnComm事件还可以检查和处理通讯错误。所有通讯事件和通讯错误的列表,参阅CommEvent属性。在编程过程中,就可以在OnComm事件处理函数中加入自己的处理代码。这种方法的优点是程序响应及时,可靠性高。每个MSComm控件对应着一个串行端口。如果应用程序需要访问多个串行端口,必须使用多个MSComm控件。

(2)查询方式

查询方式实质上还是事件驱动,但在有些情况下,这种方式显得更为便捷。在程序的每个关键功能之后,可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小,并且是自保持的,这种方法可能是更可取的。例如,如果写一个简单的电话拨号程序,则没有必要对每接收一个字符都产生事件,因为惟一等待接收的字符是调制解调器的“确定”响应。

3.3 计算机信息发送和接收的实现

下面以智能照明系统中PC机与主控器的通信,说明计算机与单片机通信的实现方法。以下是实现的主要子程序。

页面装载程序:

如何利用单片机设计智能家居系统中的上位机?

通信建立后,计算机就可以与下端单片机通过设定的协议进行通信,可以测试下端模块的响应。

4 MSComm控件的问题和解决办法

在实际应用中,MSComm控件对于一问一答式的通信,效果还是可以的,所以用于单模块的通信测试问题不大。但是,如果计算机作为单片系统的一个角色,要实时捕获总线上的信息并响应,存在失帧和误帧的问题,如果系统要求不高,还可以对付,而象智能照明这样要求信息持续、实时、准确的系统,利用MSComm控件处理串口通信就难以胜任了。

在智能照明系统中,采用了自编制的动态库Transdata,dll程序,作为处理串口通信的接口,误帧率和失帧率较低,能满足产品化的要求。

Transdata.dll使用说明:

(1)初始化串口并处于通讯状态<函数>

Init_OpenCom(byval m_str as string,byval nbaud as Integer)as Boolean

参数说明:m_str为串口名称,如“coml”“com2”等;nbaud为波特率,可为1200,2400,4800,9600等;返回值为Boolean,若为true则成功,否则失败false。

(2)关闭串口结束通讯<过程>

CloseCom()

(3)发送通讯数据<过程>

SendData(n_str as byte,byval ncount as Integer)

参数说明:n_str为要发送byte的数组的第一个字节;如要发dim ndata(11)as byte这个数组,只需用ndata(0)作为n_str参数即可;nc-ount为要发送的字节数。

(4)接收返回的数据<函数>

GetData(byval m_str as string)as string

参数说明:m_str必须为已有能容纳所要接收字串的长度空间返回接收到的字串,各个字节以“\t”隔开。

5 结语

利用MSComm控件虽然可以方便快捷编制出的上位机程序,但其通信效率偏低,误帧和失帧率较高,只适用于单模块测试。对于多模块实时通信系统,宜采用其他控件或自编制更有效的收发程序。

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根据设计要求和方案选择,本系统主要由3个模块电路组成:步进电机控制模块、红外传感和人机交互模块。电机...

发表于 2018-09-20 17:44 ? 93次阅读
以MSP430F449单片机为控制系统核心的悬挂...

浅析51单片机IO口的四种使用方法

传统51单片机IO接口只可以作为标准双向IO接口,如果用其来驱动LED只能用灌电流的方式或是用三极管...

发表于 2018-09-20 17:43 ? 194次阅读
浅析51单片机IO口的四种使用方法

以STC89C52单片机为核心的电子密码锁设计

图2中U1为STC89C52是个系统的核心,编写的程序以二进制的文件导入其中;U2为AT24C02,...

发表于 2018-09-20 17:38 ? 114次阅读
以STC89C52单片机为核心的电子密码锁设计

盘点人工智能发展的三个阶段与四个智能场景

人工智能,从1956年被提出之后,发展至今已有62年历史,期间积累的人工智能技术和人才,都为我们现在...

发表于 2018-09-20 17:34 ? 772次阅读
盘点人工智能发展的三个阶段与四个智能场景

以单片机为主控制器的垃圾分类计量收费设备控制装置...

非接触式IC卡又称射频卡,与接触式IC卡相比,解决了无源和免接触的问题,具有可靠性高、操作方便的优点...

发表于 2018-09-20 17:27 ? 79次阅读
以单片机为主控制器的垃圾分类计量收费设备控制装置...

什么是智能家居控制器有什么具体应用

智能家居控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能,可按用户的基本要求进行配置等 。

发表于 2018-09-20 16:53 ? 65次阅读
什么是智能家居控制器有什么具体应用

小米的智能家居系统安装经验总结

电动窗帘控制器使用220V电源,所以轨道两端(总长小于6米任选一端即可)附近需要留电源插座,窗帘轨道...

发表于 2018-09-20 16:48 ? 108次阅读
小米的智能家居系统安装经验总结

万物互联时代,看5G在智能家居中的表现

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防...

发表于 2018-09-20 16:43 ? 689次阅读
万物互联时代,看5G在智能家居中的表现

如何设计别墅智能家居控制系统

别墅用户迫切的需求就是有一个整体完整的集成系统统一、科学、自动地管理别墅的各子系统。

发表于 2018-09-20 16:40 ? 64次阅读
如何设计别墅智能家居控制系统

为家人打造舒适的智能家居生活,这些智能产品必不可...

智能家居已经成为了当下的发展趋势,成了家中必不可少的物品。无论是老人还是小孩,还是爱人,智能家居可以...

发表于 2018-09-20 16:35 ? 59次阅读
为家人打造舒适的智能家居生活,这些智能产品必不可...

HDL将家居置于园林,为用户打造桃花源别墅的居住

HDL别墅智能解决方案能为业主带来全方位的智能生活体验,在该项目中,别墅内日常生活所需的电气设施都接...

发表于 2018-09-20 16:08 ? 84次阅读
HDL将家居置于园林,为用户打造桃花源别墅的居住

智能家居体验馆,能够主动帮助用户的生活管家

合作三方将这套服务方案定位为:完善、便捷、充满关爱的智能家居生态,它能为用户带来智能化、高效率、互动...

发表于 2018-09-20 16:04 ? 173次阅读
智能家居体验馆,能够主动帮助用户的生活管家

智能家居的四大优势解析

近年来,从家居到办公,从日常习惯到生活点滴,智能家居的发展可谓一片燎原之势,而智能产品也是在不断更新...

发表于 2018-09-20 15:57 ? 53次阅读
智能家居的四大优势解析

科学家黑洞印证探索,纵观当前智能家居市场

南京大学的科学家与中美两国合作者利用位于美国新墨西哥州的甚大阵射电望远镜观测到来自M32星系中心的射...

发表于 2018-09-20 15:45 ? 160次阅读
科学家黑洞印证探索,纵观当前智能家居市场

智能猫眼与智能门锁,谁才是智能家居最主要的入口之...

据公开数据显示,2017年全球智能家居设备在市场上的销售量为6.63亿台,预计到2023年,智能家居...

发表于 2018-09-20 15:23 ? 83次阅读
智能猫眼与智能门锁,谁才是智能家居最主要的入口之...

SYSCLK时钟源三个来源:HSI RC、HSE...

ARM公司只生产内核标准,不生产芯片。ST、TI这样的公司从ARM公司那里购买内核,然后外加自己的总...

发表于 2018-09-20 10:11 ? 285次阅读
SYSCLK时钟源三个来源:HSI RC、HSE...

智能家居设备入口论,是智能音箱还是智能闹钟

未来已来,这句话成为了很多人现在的口头禅。 随着技术发展,物联网甚至智联网社会似乎离我们越来越近。有...

发表于 2018-09-20 09:18 ? 123次阅读
智能家居设备入口论,是智能音箱还是智能闹钟

以AT89C2051单片机为控制核心的数字温度计...

由AT89C2051构成的温度计主要由三部分组成:DSl8B20温度传感器、单片机AT89C2051...

发表于 2018-09-20 17:20 ? 63次阅读
以AT89C2051单片机为控制核心的数字温度计...

以AT89S51单片机为主控芯片的密码锁设计

密码锁主控部分电源需要用5 V 直流电源供电, 其电路图如图2 所示。它可以把频率为50 Hz、有效...

发表于 2018-09-20 17:16 ? 65次阅读
以AT89S51单片机为主控芯片的密码锁设计

以89C51单片机为核心控制器件的液体点滴速度监...

液体点滴速度控制系统对于大型医院来说是一套能够提高效率和服务质量的控制设备,特别是远程监控功能能使护...

发表于 2018-09-20 17:12 ? 75次阅读
以89C51单片机为核心控制器件的液体点滴速度监...

以C8051F023单片机为控制核心的OLED显...

VGG12864G内置128×64 bits的显示存储器,用于存储显示数据,图5为RAM的地址结构。...

发表于 2018-09-20 17:06 ? 71次阅读
以C8051F023单片机为控制核心的OLED显...

在汽车的动力总成系统中单片机有什么应用?

当前,全球汽车工业面临的重要课题是如何不断地降低汽车油耗、减少排放以及进一步提高其驾驶性能。要做到这...

发表于 2018-09-20 17:03 ? 229次阅读
在汽车的动力总成系统中单片机有什么应用?

照明墙壁的能源成本是多少?

随着技术发展,越来越多智能照明产品走进家庭生活,例如智能灯,就正朝你家的墙壁而来。

发表于 2018-09-20 15:08 ? 195次阅读
照明墙壁的能源成本是多少?

智能家居设备市场:全球行业分析和机遇评估的新报告

2017年,照明控制设备部分的估值约为29亿美元,预计到2027年市场估值将达到近210亿美元,在预...

发表于 2018-09-20 14:04 ? 327次阅读
智能家居设备市场:全球行业分析和机遇评估的新报告

以C8051F020单片机为控制核心的人机交互系...

该LCM 的FS1 引脚用于控制显示字符的字体。FS1 为高时,LCD 显示6×8 字符;FS1 为...

发表于 2018-09-20 17:25 ? 91次阅读
以C8051F020单片机为控制核心的人机交互系...

为提高单片机开发系统稳定性和可扩展性的C8051...

FPGA 即现场可编程门阵列, 它是作为专用集成电路(ASIC) 领域中的一种半定制电路, 既解决了...

发表于 2018-09-20 17:21 ? 60次阅读
为提高单片机开发系统稳定性和可扩展性的C8051...

如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

发表于 2018-09-20 17:12 ? 340次阅读
如何制作一个用单片机驱动的LED旋转球?

盘点全球智能家居市场现状及未来发展趋势

近年来,在智能化、自动化高新技术的驱动下,智能家居行业进入了飞速发展时期。

发表于 2018-09-20 16:11 ? 921次阅读
盘点全球智能家居市场现状及未来发展趋势

智能家居互联政策及标准!百度的车家互联布局

百度车家互联合作车企目前有三家:现代、宝马、奇瑞。现代与百度的合作成果处于展示阶段,暂无量产搭载车型...

发表于 2018-09-20 11:39 ? 4215次阅读
智能家居互联政策及标准!百度的车家互联布局

怎么编写一个最简单的单片机程序?

在以上汇编程序中,延时子程序每一行的具体含义先不管他,以后慢慢学到,上面的程序需要在一个名为“Kei...

发表于 2018-09-20 17:56 ? 439次阅读
怎么编写一个最简单的单片机程序?

以SPCE061A单片机为核心的红外测温计设计

SPCE061A是台湾凌阳公司生产的性价比很高的一款十六位单片机,使用它可以非常方便的实现控制和语音...

发表于 2018-09-20 17:29 ? 69次阅读
以SPCE061A单片机为核心的红外测温计设计

智能家居的美好不只是“酷”这一个优点

当你走进你的家时,你的空调是提前启动好的,但是当你离开时节省能源和金钱会让它关掉。使用智能家居技术的...

发表于 2018-09-20 14:00 ? 57次阅读
智能家居的美好不只是“酷”这一个优点

智能家居行业,终端销售的核心因素是什么

近几年智能家居行业的火热,吸引了一批投资者加入这个行业,尽管终端销售的方式多种多样,但店面销售依旧占...

发表于 2018-09-20 11:51 ? 77次阅读
智能家居行业,终端销售的核心因素是什么

揭秘,百度、阿里、腾讯都要做智能音响的背后

2016年下半年开始我们进入了一个新时代,这波浪潮的涌起是因为海外的两个巨头:首先是亚马逊推出了ec...

发表于 2018-09-20 11:44 ? 412次阅读
揭秘,百度、阿里、腾讯都要做智能音响的背后

什么样的标准,才能真正叫智能家居产品

关于智能家居,现在市场上的产品与品牌可谓是多而杂,各个产品商家都有自己的独立控制APP,冰箱、空调、...

发表于 2018-09-20 11:39 ? 198次阅读
什么样的标准,才能真正叫智能家居产品

基于SIG MESH提供的智能家居解决方案

智能家居的核心系统,是基于无线通信传输系统的智能检测、控制系统,有线通信技术作为在某些场景的局部补充...

发表于 2018-09-20 11:14 ? 42次阅读
基于SIG MESH提供的智能家居解决方案

智能家居的物联网应用,如何深刻影响当代家居生活

社会经济飞速发展,我们享受着经济增长带来的物质便利,同时也在付出相应的代价。越来越多的人对现代生活心...

发表于 2018-09-20 11:07 ? 160次阅读
智能家居的物联网应用,如何深刻影响当代家居生活

为何说智能家居已经被刚需了

如果一款产品足够强大,自身就可以用不着设计,甚至谈不上安装,会用手机就可以调试,那么使用者就可以放心...

发表于 2018-09-20 11:04 ? 76次阅读
为何说智能家居已经被刚需了
台湾“小猪内地招亲 没那么夸张 非孩子生父 唱2分钟儿歌募款2000万韩元 李小冉旧爱不知情 大S不予理会 电影版权保护还需更给力 孙俪惜别黄歇 《鹰巢之预备警官》 眼角
王珞丹与姐姐童年照曝光 TVB高层赞有潜质 李嘉欣不敢告诉他自己年龄 全数捐赠灾区 庆幸坚持提前退场(图) 横扫“金扫帚奖 与漫威分享人物属谣言 前后摇摆的半部佳作 王雷刘涛陷三角恋 项羽戏 暂无参加 大S姑姑医院探视 旧爱郑伊健欲出席婚宴