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[導(dǎo)讀]介紹了通過無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)無線通訊以及ActiveX控件的使用方法。

 摘要:多站遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)是以計算機(jī)為中心控制,用多個信號源作為下位機(jī)通過無線模塊進(jìn)行通信,文中介紹了通過無線數(shù)傳模塊實現(xiàn)無線通訊以及ActiveX控件的使用方法,提出了使系統(tǒng)應(yīng)用程序更安全可靠,效率更高,維護(hù)更加方便的幾種措施。

    關(guān)鍵詞:串行通信  ActiveX控件 查詢接收 動態(tài)數(shù)組 最佳化TimeDelay

1 多站遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)組成

多站遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)是以計算機(jī)作為中心控制站,用多個信號源作為下位機(jī),通過無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的。系統(tǒng)中的上位機(jī)作為數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理的中心站,當(dāng)下位機(jī)實時采集到上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)后,便可進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理并向上位機(jī)回送數(shù)據(jù)。

上位機(jī)無線通訊接口使用串行端口與無線數(shù)傳模塊相連,數(shù)字信號通過天線調(diào)制后送到下位機(jī)的一臺外置無線模塊,然后通過串口送入單片機(jī)進(jìn)行處理。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

2 串行通訊控件

利用VB開發(fā)通信程序主要有兩種方法,一是利用VB本身提供的控件(CONTRALS),另一種是利用WINDOWS API應(yīng)用程序接口。在實際應(yīng)用中,用VB 控件實現(xiàn)通訊的方法比調(diào)用SDK的API動態(tài)連接庫的方法更加方便和快捷,而且可以用較少的代碼實現(xiàn)相同的功能,這就是用VB 控件實現(xiàn)通訊的優(yōu)點所在,下面主要介紹一下利用VB 控件實現(xiàn)無線通訊的方法。

VB控件工具箱中提供了一個使用非常方便的串行通訊控件MSComm,它提供了使用RS-232串行通訊上層開發(fā)的所有細(xì)則。通過它完成串行通訊既可以使用查詢方式,又可以使用事件驅(qū)動方式??丶囊恍┲匾獙傩约捌湔f明如表1所列。

表1 MSComm控件的屬性說明

屬  性 設(shè)定值

說    明

ComPort 1 串口號,如果串口1已所用,改用串口2
InBufferSize 1024 接收緩沖區(qū)大小
InputLen 0 從接收緩沖區(qū)讀取的字節(jié)數(shù),0表示全部讀取
InputMode 1 接收數(shù)據(jù)的類型,0表示文本類型,1表示二進(jìn)制類型
OutBufferSize 1024 發(fā)送緩沖區(qū)大小
RThreshold 1 設(shè)定接收幾個字符時觸發(fā)OnComm事件,0表示不產(chǎn)生事件,1表示每接收一個字符就產(chǎn)生一事件
SThreshold 0 設(shè)定在觸發(fā)OnComm事件前,發(fā)送緩沖區(qū)所允許的最少的字符數(shù),0表示發(fā)數(shù)據(jù)時不產(chǎn)生事件,1表示當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)空時產(chǎn)生OnComm事件
Settings 1200,n,8,1 串口的參數(shù)設(shè)置,依次為波特率、奇偶校驗(n-無校驗,e-偶校驗,o-奇校驗)、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)

3 應(yīng)用實例

本系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)并非點對點的通訊,而是采用一點對多點的廣播式通訊方式。由于無線通訊可能會有空間的噪聲干擾,因此,需要采取一些抗干擾措施。首先是身份識別碼,因為給下位機(jī)編碼可以保證網(wǎng)絡(luò)通訊的有序性,因此,每個站都應(yīng)有身份碼。其次是包頭識別碼,由于在發(fā)送了傳輸命令之后,下位機(jī)開始以打包的形式傳輸數(shù)據(jù),因而每一包都有一個包頭和包尾識別碼,假如識別碼有誤,則表明該次傳輸為不正常數(shù)據(jù)。因此,應(yīng)使用1200波特率、無奇偶校驗位、8 個數(shù)據(jù)位、1 個停止位的較穩(wěn)定狀態(tài)。

上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送的參數(shù)有站號、狀態(tài)(開機(jī)、關(guān)機(jī))、頻率、重復(fù)周期、脈寬、天線轉(zhuǎn)速、天線掃描方式、天線狀態(tài)、天線角度等。發(fā)送命令有手動方式和自動方式兩種。自動方式是由定時器自動完成的。為了及時知道分站的狀態(tài)和運行情況,還應(yīng)設(shè)計定時查詢和即時查詢。

在無線通訊過程中,除了規(guī)定合理的協(xié)議之外,為了保證通訊的正確性,在數(shù)據(jù)發(fā)送時還應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾友訒r,特別是當(dāng)速度較慢的計算機(jī)向速度較快的計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時,更應(yīng)適當(dāng)增加延時。

由于該項目的軟件源代碼較長,故只給出和串口通訊有關(guān)的程序片段供大家參考。筆者在工作中實踐了三種通訊方式,即查詢方式、事件驅(qū)動方式、事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式。這三種方式各有利弊,其中查詢方式具有方便可靠的特點,可利用協(xié)議或設(shè)定時鐘來進(jìn)入和退出查詢狀態(tài),但它不是資源的有效利用方式;事件觸發(fā)方式對于定長通訊非常有效,但其定長通訊在有些場合不適用;而事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式既有事件驅(qū)動的特點又有轉(zhuǎn)查詢方式的特點,可以說是匯集了前二者之長,故可有效利用資源。下面著重介紹事件驅(qū)動轉(zhuǎn)查詢方式。

由于在通訊中,RTS電平可置高或置低,如果用事件驅(qū)動,計算機(jī)就會進(jìn)入中斷,資源就沒有有效利用,所以在程序中添加了一個接收函數(shù)。為了保證程序的可靠性和靈活性,可以運用設(shè)置身份碼等方法來保證各個子站互不干擾,具體實現(xiàn)過程的主程序流程圖如圖2所示。

除以上處理外,還可以使用以下方法來增加系統(tǒng)的可靠性、靈活性和效率。

(1)設(shè)置身份碼和目的地址

每個數(shù)傳模塊均有表示其唯一身份的身份碼,身份碼長為兩個字節(jié)共十六位。第一字節(jié)表示組碼,第二字節(jié)表示組內(nèi)識別碼,身份碼可用D7H?F5H?XXH?YYH設(shè)置,可設(shè)置于模塊內(nèi)的EEROM中,掉電后不丟失。在數(shù)據(jù)傳送前,應(yīng)設(shè)置目的地址,以便確定由哪個來接收數(shù)據(jù)。采用此方法可以有效地防止干擾。

(2)使用動態(tài)數(shù)組

接收字節(jié)數(shù)據(jù)時,必須使用動態(tài)數(shù)組。一個動態(tài)數(shù)組被聲明后,可以利用Input屬性將串行端口輸入緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)指定到該動態(tài)數(shù)組中。被接收到的數(shù)據(jù)的實際大小必須利用Lbound及Ubound才能取得最大及最小索引值,同時也只有這樣,才能利用程序?qū)?nèi)部的值一一顯示出來。另外,利用最大和最小索引值還可以判斷是否為一次成功接收。

(3)最優(yōu)化TimeDelay

在每次傳輸指令后,一定要等待一段時間才可能從串行端口的輸入緩沖區(qū)中取得信號源傳回的數(shù)據(jù),這個時間有多久是項目的關(guān)鍵,太長了效率太低,太短了,數(shù)據(jù)有可能接收不全,所以有必要進(jìn)行最佳化測試。具體代碼如下:

Public Declare Function GetTickCount Lib ″ker-nel32″ ()?As Long

Dim Buf$

Dim T1&?T2&

Comm1.Output=Trim(Ucase(txtsend..Text)) & vbcr

T1=GetTickCount?()

Do

Buf=Buf & Comm1.Input

Loop Unitl Instr(1,Buf,vbCr)>0

T2=GetTickCount()

LblTime.Caption=CStr(T2-T1) & “ms”

該程序中使用GetTickCount來取得系統(tǒng)自開機(jī)后每千分之一秒更新的Tick值,在接收的前后加上?。裕椋悖胫档臄⑹?,自然就可以得到傳輸?shù)臅r間了。從測試的結(jié)果來看,傳輸單個數(shù)據(jù)的時間為100ms,10個群組的時間約為500ms。

(4) 增加程序的效率

利用下面的程序可在無線通訊受到干擾或?qū)Ψ皆O(shè)備電源沒有打開等原因造成對方數(shù)據(jù)不能上傳時,避免程序一直在等待。如果在規(guī)定時間內(nèi)還沒等到規(guī)定的字節(jié)數(shù)時就跳出循環(huán),并出現(xiàn)一個重新發(fā)送對話框。此時如果還是不對,就彈出一個對話框“請檢查系統(tǒng)!"。具體程序如下:

Public Sub ReceiveData()

′On Error Resume Next

Dim start, dend As Integer

Dim byin() As Byte

Dim byindata(11) As Byte

Dim I%? buf$

′根據(jù)事件分發(fā)處理

Do While frmMSCommDemo.MSComm1.CommEvent = 2

Exit Do

Loop

Timedelay 850 ′適當(dāng)延時

byin = frmMSCommDemo.MSComm1.Input

′接收串行端口內(nèi)的數(shù)據(jù)至動態(tài)數(shù)組中

dend = UBound(byin) ′得到最大值

start = LBound(byin) ′得到最小值

If dend < 5 Then

MsgBox RadarNoOut & “信號源出現(xiàn)系統(tǒng)

故障,請求檢修!”? vbOKOnly

Exit Sub

End If

′接收串行端口內(nèi)的數(shù)據(jù)至動態(tài)數(shù)組中

′ReDim Preserve byin(11) As Byte

If byindata(0) = &H55 And byindata(1) = &HAA

Then ′包頭正確,接收到包頭進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

End sub

′延時程序

Sub Timedelay(TT As Long)

Dim t As Long ′聲明一個長整數(shù),記錄計數(shù)值

t = GetTickCount() ′取得系統(tǒng)計數(shù)值

Do ′開始循環(huán)

DoEvents

If GetTickCount - t < 0 Then t = GetTick-Count ′歸零

Loop Until GetTickCount - t >= TT ′計算延遲是否到達(dá)

End Sub

4 結(jié)論

根據(jù)本系統(tǒng)的研制經(jīng)驗,利用MSCOMM控件開發(fā)無線通信要把握好以下三條:

(1) 收發(fā)之間應(yīng)延時適當(dāng),這需要在測試中不斷地調(diào)試,以達(dá)到最佳效果。

(2) 選用好的且必須具有糾錯功能的無線數(shù)傳模塊,否則將達(dá)不到理想的效果。

(3) 設(shè)定一個合理的通信協(xié)議,使中心站與子站有良好的溝通。實際測驗證明,本系統(tǒng)在WIN98中運行穩(wěn)定,在實驗過程中取得了良好的效果。

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