智能温室上位系统毕业设计论文单片机vb(编辑修改稿)内容摘要:

集合,可为多种应用共享。 数据库管理系统 (Data Base Management System,DBMS)则是能够对数据库进行加工、管理的系统 软件。 其主要功能是建立、消除、维护 数据 库及对库中数据进行各种操作。 PC 机 的优点之二: 能实现原来 PLC 的控制功能。 并且具有更强的数 据处理能力、强大的网络通讯功能以及能够执行比较复杂的控制算法和其近乎无限制的存储容量等优势。 同时也有很好的兼容性,能很好的兼容 VB等编程语言。 综上所述:由于 PC 机 具有的功能可以包含 PLC 的功能,也能够兼容各种编程语言,具有很强的实用性,价格也会比 PLC 廉价,所以在本次课题中选择 PC 机 作为 上位测控系统 的硬件系统。 对于编程语言 PLC 主要用于工业上自动化控制,没有数据库功能,故没有很好的数据统计的模块,不利于研究人员进行分析。 而 VB 语言简单易学,具有强大的可视化功能,也包含有数据库模块,从其他的方面 也符合 上位测控系统 的要求,所以 上位测控系统 软件就选择了 VB 语言作为编程语言。 综上所述:本次课题中 现场测控系统的硬件选择 PC 机 ,软件选择 VB 语言,来实现所需要的功能。 系统原理图如图 所示: 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 11 RS232 温室大棚 温湿度传感器 光照度传感器 A/D 排气扇及喷雾设备 滴灌系统 遮阳幕 执行部件 控制电路 MAX232 A T 8 9 C 5 2 LED 显示屏 MSComm 串口通信 上位测控系统 串 行 通 信 用 户 信 息 管 理 实时数据显示 数 据 趋 势 图 历 史 数 据 查 询 参 数 修 改 图 系统原理图 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 12 第 3 章 上位测控系统与现场测控系统通信设计 本章主要讨论采用比较廉价的通信方式 — RS232 总线 来实现监控系统的 上位测控系统 ( 上位测控系统 )向 现 场测控系统 ( 现场测控系统 )发送信息以及 上位测控系统 接收 现场测控系统 的温度信息并加以处理。 串行通信流程图如图 所示: 图 串行通信流程图 串行通信 随着计算 系统 系统的应用和微 系统 网络的发展,计算 系统 的通信功能显得尤为重要。 从广义上讲,计算 系统 通信可以分为并行通信和串行通信。 并行通信速度快、实时性好,但占用的口线多、成本高、通信距离短,不适用于小型化产品。 串行通信只需一根传输线即可完成通信功能,成本低,在通信中得到了广泛应用。 计算 系统 与外界的数据传送大多数都是 串行的,通常把计算 系统 与外界的数据传送称之为通信,因此提到的通信大多数都是指串行通信。 ( 1) 串行通信的概念 串行通信是计算 系统 与外部设备进行信息交换的一种方式,是指数据一位一位地按顺序在一根信号线上进行传输的通信方式。 串行通信有两种基本工作方式:异步传送和同步传送。 在 现场测控系统 中使用的串行通信都是异步方式,因此本系统采用异步串行通信方式来实现 上位测控系统 与 现场测控系统 之间的通信。 ( 2) 串行通信的传送速率 在串行通信中,用“波特率”来描述数据的传输速率。 所谓波特率,即每秒钟传送的二进制位 数,其单位为 bps。 它是衡量串行数据传输快慢的重要指标。 接收方的波特率和发送方的波特率可以分别设置,但接收方的波特率必须与发送方的波特率相同。 RS232 总线标准 现场测控系统 MAX232 MSComm 控件 上位测控系统 RS232 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 13 在串行通信时,要求双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。 RS232C 是美国电子工业协会 EIA 公 布 的 串 行通 信 标 准, RS 是Remended Standard 的字头缩写,代表推荐, 232 是标识号, C 表示修改的次数。 RS232C 适用于 短距离或带调制解调器的通信场合,目前已广泛应用于计算 系统 与外围设备的串行异步通信接口中。 ( 1)系统 械特性 : RS232C 的 系统 械特性主要指两个通信装置如何实现 系统 械对接。 RS232C 是数据终端设备 DTE 与数据通讯设备 DCE 之间的接口, RS232C 的 系统械标准规定 DTE 应配置 DB25 插头,即 25针连接器, DEC 应配置 DB25 的插座,即 25孔连接器。 引脚号 信号名称 方向 信号功能 1 DCD 上位测控系统←对方 上位测控系统 收到远程信号(载波检测) 2 RXD 上位测控系统←对方 上位测控 系统 接收数据 3 TXD 上位测控系统→对方 上位测控系统 发送数据 4 DTR 上位测控系统→对方 上位测控系统 准备就绪 5 GND —— 信号地 6 DSR 上位测控系统←对方 对方准备就绪 7 RTS 上位测控系统→对方 上位测控系统 请求发送数据 8 CTS 上位测控系统←对方 对方切换到接收状态(清除发送) 9 RI 上位测控系统←对方 通知 上位测控系统 ,线路正常(振铃指示) 表 计算 系统 DB9连接器引脚信号功能 实际应用中, DB25 型连接器中的许多信号用不上,因此普 遍采用 DB9插头,即 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 14 9 针连接器。 表 给出了 DB9 连接器的信号引脚功能。 本系统采用 DB9 型连接器,通过三根线实现系统连接,即接收数据引脚与发送数据引脚彼此交叉相连,信号地对应相接。 这是最常用最简单系统连接法。 (2)电气特性 :RS232 标准的电气特性如表 所示。 不带负载时驱动器输出电平 0U 25V~25V 负载电阻 LR 范围 3~7k 欧 驱动器输出电阻 0R 300 欧 负载电容(包括线间电容) LC 2500pF 逻辑“ 0”时驱动器输出电平 5~15V 逻辑“ 0”时负载端接收电平 +3V 逻辑“ 1”时驱动器输出电平 15~5V 逻辑“ 1”时负载端接收电平 3V 输出短路电流 500mA 驱动器转换速率 30 usV 表 RS232标准的电气特性 由表 可以看出 RS232C 电平采用负逻辑,逻辑“ 0”: +5~+15V,逻辑“ 1”:5~15V。 在计算 系统 和智能仪器内,通用的信号是正逻辑的 TTL 电平。 而 RS232C电平是负逻辑的,与 TTL 电平不兼容,必须进行电平转换。 电平转换通常可以使用MC148 MC148 MAX232 等芯片来实现。 本系统是采用 MAX232 芯片实现电平转换的。 RS232 标准规定的波特率为: 50、 7 100、 150、 300、 600、 1200、 4800、 9600和 19200bps。 本系统波特率采用 9600bps。 硬件连接电路以及通信协议 上位测控系统 与 现场测控系统 之间的通信通过串口实 现。 由于 RS232电平与 TTL电平不兼容,本系统通过 MAX232 芯片实现 TTL电平到 RS232 电平的转换, MAX232 芯片是包含两路接收器和驱动器的 RS232 电平转换芯片,适用于各种 232 通信接口。 如图 所示。 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 15 图 PC与硬件 现场测控系统 的连接电路图 为使数据在 上位测控系统 和 现场测控系统 之间无差错的传送,本文采用通信协议来规 定 数据的传输。 上位测控系统 与 现场测控系统 双方的通信协议如下: 波特率: 9600bps; 数据格式: 8位数据位, 1位停止位,无奇偶校验; 传送方式: 上 位测控系统 和 现场测控系统 都采用查询方式收发数据,传送的数据格式为二进制格式。 现场测控系统 收到 上位测控系统 发送的握手信号后,就依次命令传感器 进行 温度湿度光照 转换; 上位测控系统 依次接收 现场测控系统 上传过来的数据,并显示在特定区域。 Visual 中的串行通信控件 MSComm Visual Basic 是一种可视化的编程语言,利用可视化技术进行编程,可使应用程序的开发简单、快捷,可编写出界面友好、功能强大的应用程序。 Visual Basic 拥有强大的插件,为用户编写程序简化了很多复杂的程序,其中有一个用于串口通信的控件 MSComm, MSComm控件全称为 Microsoft Communications Control,是 Microsoft公司提供的 ActiveX 控件,目的是为了简化 Windows 下串行通信编程,它既可以用来提供简单的串口端口通信功能,也可以用来创建功能完备的、事件驱动的高级通信工具。 MSComm 控件在串口编程时非常方便,程序员不必花时间去了解较为复杂的 API函数,而且在 Visual Basic、 Visual C++、 Delphi 等语言中均可以使用。 使用它可 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 16 以建立与串行端口的连接,通过串行端口连接到其它通信设备(如调制解调器),发出命令,交换数据,以及监视和响应串行连接中发生的事件和错误。 MSComm控件处理通信的方式 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信功能。 它提供下列两种处理通信的方式。 ( 1) 事件驱动方式 事件驱动通信是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。 在许多情况下,在事件发生时程序得到通知,例如,在串口接收缓冲区 中有一个字符到达或一个变化发生时,程序都可以利用 MSComm控件的 OnComm事件捕获并处理这些通信事件, OnComm事件还可以检查和处理通信错误。 在程序设计中,可以在 OnComm 事件处理函数中加入自己的处理代码,一旦事件发生即可自动执行该段程序。 这种方法的优点是程序响应及时,可靠性高。 ( 2) 查询方式 在程序的每个关键功能完成之后,可以通过检查 CommEvent 属性的值来查询事件和错误。 适用于自保持的应用程序较小的编程。 查询方式的编程可用计时器或 Do„Loop 程序实现。 其实,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。 MSComm控件的常用属性 对控件编程首先需要了解它的属性和事件。 下面介绍 MSComm 控件的一些主要属性,如表。 属性 描述 Commport 设置并返回通信串口号 Settings 以字符串的形式设置并返回串口波特率、奇偶校验、数据位、停止位。 格式为: =” BBBB,P,D,S” Portopen 设置并返回串口状态,也可以打开和关闭串口 Input 从接收缓冲区中读取数据并清空缓冲区 重庆理工大学毕业论文 智能温室 — 上位测控系统设计 17 Inputlen 设置并返回一次从接收缓冲区中读取字节数 InBufferSize 设置并返回接收缓冲区的大小,缺省值为 1024 字节 InBufferCount 设置并返回接收缓冲区中等待接收的字符数 InputMode 设置并返回接收数据的类型。 其值为 0和 1时,分别表示通过Input 属性以文本方式和二进制方式取回数据 OutBufferSize 设置并返回发送缓冲区的大小,缺省值为 512 字节 OutBufferCount 设置并返回发送缓冲区中等待计算 系统 发送的字符数 Output 向发送缓冲区发送数据, 该属性设计时无效,运行时只读 Rthreshold 在 MSComm 控件设置 ConunEvent 属性为 EvRecei。
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