51單片機(jī)與VB串行通信的實(shí)現(xiàn)

摘要：介紹了at89c52單片機(jī)與pc機(jī)串行通信的實(shí)現(xiàn)方法，串行存儲(chǔ)器24c256的讀寫操作流程，并給出了具體通信接口電路、單片機(jī)串行通信程序流程以及利用vb6.0的通信控件mscomm實(shí)現(xiàn)pc機(jī)串行通信的程序。系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，效果令人滿意

1． 引言：
　　隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種控制設(shè)備之間的通信功能越來越顯得重要。在設(shè)計(jì)的減振控制系統(tǒng)中，控制器（下位機(jī)）采用兩片at89c52單片機(jī)，分別用于對(duì)左右減振器實(shí)施控制，同時(shí)將測(cè)量的溫度、電流、速度等信號(hào)按一定采樣時(shí)間保存在e2prom atc256中。為了能測(cè)試控制器的工作情況，包括初始安裝時(shí)的狀況測(cè)試和讀取歷史記錄并做測(cè)試診斷以及能根據(jù)參數(shù)變化情況進(jìn)行故障診斷，為此，同時(shí)開發(fā)了通信系統(tǒng)，上位機(jī)采用便攜式pc機(jī)，上、下位機(jī)之間通過max485芯片實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信。
2． 通信系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
　　通信系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是，控制器的外圍一改傳統(tǒng)的并行擴(kuò)展，而采用新型串行芯片進(jìn)行串行總線擴(kuò)展。與傳統(tǒng)的并行擴(kuò)展相比，具有體積小、性能價(jià)格比高、工作可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。存儲(chǔ)器atc256、通信芯片max485均是i2c總線器件。單片機(jī)at89c52的串行數(shù)據(jù)發(fā)送端txd和串行數(shù)據(jù)接受端rxd分別與max485驅(qū)動(dòng)器輸入端di和驅(qū)動(dòng)器輸出端d0，接受器輸出使能端re接地，驅(qū)動(dòng)器輸出使能端de接單片機(jī)的t1端（p3.5腳）。存儲(chǔ)器atc256的串行數(shù)據(jù)線sda和串行時(shí)鐘線scl分別at89c52的p3.7和p3.6相連，具體硬件電路框圖如圖1所示：

3.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)—atc256①
　　測(cè)得的溫度、電流和速度等信號(hào)需實(shí)時(shí)保存，以便根據(jù)參數(shù)變化情況進(jìn)行故障診斷和對(duì)加速度變化情況進(jìn)行分析等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器采用美國(guó)atmel公司推出的串行e2prom——24c256。24c256遵從i2c總線協(xié)議，通過數(shù)據(jù)線sda和時(shí)鐘線sla兩根線直接與單片機(jī)相連，不需要其它器件和外圍電路。它具有256kbit的位存儲(chǔ)容量，按8位一個(gè)字節(jié)的方式可提供32k字節(jié)的存儲(chǔ)空間。對(duì)atc256的讀寫操作完全符合i2c總線的數(shù)據(jù)傳送，傳送的每一幀數(shù)據(jù)為一個(gè)字節(jié)，要求每傳送一個(gè)字節(jié)后，對(duì)方回應(yīng)一個(gè)應(yīng)答位。發(fā)送時(shí)先放送數(shù)據(jù)最高位，每次傳送開始有起始信號(hào)，結(jié)束時(shí)有停止信號(hào)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)atc256的寫操作采用字節(jié)寫，讀操作采用順序讀的方式。根據(jù)系統(tǒng)要求，每到一分鐘就向atc256中寫入1條記錄（包括三個(gè)溫度、電流、速度等5個(gè)數(shù)據(jù)），上位機(jī)需要讀取數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)上位機(jī)的讀取指令讀取任意條記錄。
　　對(duì)atc256的讀/寫程序流程如圖2所示：



　　圖2 字節(jié)寫（左），連續(xù)讀（右）程序流程
4．串行數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)

4．1通信協(xié)議

　　本系統(tǒng)串行通信采用異步通信方式。協(xié)議如下：
　　1． 一幀數(shù)據(jù)由1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗(yàn)位、1位停止位共10位組成。
　　2． 波特率設(shè)為2400bps。單片機(jī)串行口按方式1工作，波特率由定時(shí)器t1控制，
　　pc機(jī)串口波特率通過vb通訊控件的settings屬性設(shè)置，為保證數(shù)據(jù)傳送的準(zhǔn)確性，兩者的波特率必須一致。
4．2下位機(jī)（單片機(jī)）串行通信及程序設(shè)計(jì)
　　單片機(jī)可以采用中斷方式或查詢r(jià)i（接受中斷標(biāo)志位）或ti（發(fā)送中斷標(biāo)志位）方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信②。設(shè)計(jì)采用查詢方式，在定時(shí)器t2中斷子程序中查詢r(jià)i，一旦檢測(cè)到ri=1則轉(zhuǎn)入接受數(shù)據(jù)子程序，在子程序中單片機(jī)讀取從上位機(jī)發(fā)送的通信指令、讀取記錄個(gè)數(shù)等數(shù)據(jù)，經(jīng)校驗(yàn)正確后，即從atc256存儲(chǔ)器中將歷史記錄數(shù)據(jù)上傳給pc機(jī)，單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖3：

圖3單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)子程序流程圖
4．3上位機(jī)（pc機(jī)）串行通信及程序設(shè)計(jì)
　　1．編程方法
上位機(jī)利用visual basic 6.0編程。用vb6.0開發(fā)串行通信程序有兩種法，一種是利用windows的api函數(shù)；另一種是采用vb6.0的通信控件mscomm。利用api函數(shù)編寫串行通信程序較為復(fù)雜，需要掌握大量的通信知識(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)的功能更豐富、應(yīng)用面更廣泛，適合于編寫較為復(fù)雜的低層次通信程序。而vb6.0的mscomm通信控件提供了標(biāo)準(zhǔn)的事件處理函數(shù)、事件、方法，并通過控件屬性對(duì)串口參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，比較容易地解決了串口通信問題。
　　2．vb6.0的通信控件及通信方式③
　　mscomm是vb6.0提供的activex控件，使用前需將該控件添加到vb工具欄。mscomm控件具有功能完善的串口數(shù)據(jù)發(fā)送和接受功能，有兩種處理通信的方式，即事件驅(qū)動(dòng)方式和查詢方式，事件驅(qū)動(dòng)方式是利用mscomm控件的oncomm事件捕獲并處理通信錯(cuò)誤事件，是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法；查詢方式是通過檢查commevent屬性的值來判斷事件和錯(cuò)誤。
　　本系統(tǒng)采用事件驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行串口通信設(shè)計(jì)，圖4為上位機(jī)通信界面，設(shè)計(jì)4個(gè)命令按紐，分別為發(fā)送命令、退出、保存、瀏覽數(shù)據(jù)；兩個(gè)文本框，text2用于輸入需從下位機(jī)讀取的記錄個(gè)數(shù)，text3用于顯示下位機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)；進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的單片機(jī)和串行通信口的選擇通過兩組單選按紐完成。在發(fā)送命令按紐