基于單片機的智能小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的設計
為了保證PC機與多臺單片機之間能夠準確、可靠的通信,確定一個明確而合理的通訊協(xié)議是關鍵。包括對數(shù)據(jù)格式、通訊方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定。
為區(qū)分不同的分機,必須為每一個分機分配一個唯一的地址,此地址唯一區(qū)別各單片機。數(shù)據(jù)格式采用數(shù)據(jù)包的形式,一次傳輸一組數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包格式如下所示:
起始標志位:1個字節(jié) 數(shù)據(jù)長度:1個字節(jié)
分機地址:1個字節(jié) 數(shù)據(jù)內(nèi)容:n個字節(jié)
和檢驗:2個字節(jié) 命令/數(shù)據(jù):1個字節(jié)
結束標志位:1個字節(jié)
主機向單個單片機傳數(shù)據(jù)時,首先,上位機順次發(fā)送起始標志位,目的地址位,數(shù)據(jù),生成檢驗位,結束標志位,上位機發(fā)送后每個下位機都產(chǎn)生中斷把上位機數(shù)據(jù)包都接收下來,當接收到結束標志字符時,表示接受到一幀完整的數(shù)據(jù)包,然后對數(shù)據(jù)解包,把接收到的目的地和本機地址進行比較,如果不是則馬上跳出中斷服務程序,相同的話則表示要和本下位機進行通訊。主機發(fā)完信息后便等待該分機的接收應答。當接收數(shù)據(jù)包完成后,接受方也生成相應的檢驗和,如果接受方生成的檢驗和與接收到的檢驗和一致,則表明這次通訊成功,下位機根據(jù)接收到的內(nèi)容給上位機發(fā)送相應的反饋信息。如果不一致,則表明此次通訊失敗,下位機給上位機發(fā)送失敗信息,要求上位機重新發(fā)送。
由于系統(tǒng)采用上位機巡查下位機的工作方式,單片機在通信過程中處于被動地位,只能其被輪詢到的時候才能給上位機發(fā)送數(shù)據(jù),否則即使信息要上報主機時,也必須處于等待。上位機從第一分機依次查詢下位機,給巡查到的下位機發(fā)送查詢命令,詢問該單片機是否有信息要上報給上位機。被輪詢的單片機如果沒有信息要上報給上位機的話就給上位機發(fā)送無上報要求的指令,上位機接受到此指令后便輪詢下一地址的分機;若分機有數(shù)據(jù)需上報便回發(fā)一個有上報要求給主機,主機收到后便等待分機上報數(shù)據(jù),有上報數(shù)據(jù)的分機組織好數(shù)據(jù)后上報給主機,然后等待主機的接收應答。主機收到分機上報的數(shù)據(jù)后進行檢查,若正確接收發(fā)正確接收應答,否則發(fā)錯誤接收應答。當接收錯誤后,主機等待分機再次上報數(shù)據(jù),分機收到接收錯誤應答后再次發(fā)送數(shù)據(jù)。
信號傳輸中接受與發(fā)送都采用中斷方式,多機通信從機中斷服務程序如圖3所示。
5.PC機通信程序設計
上位機的軟件是基于VC++6.0實現(xiàn)的,其中的重點和難點是進行實時的串行通訊。應用VC++編寫串行通信程序,通常可歸納為如下四種方法:一是利用Windows API通信函數(shù);二是使用Microsoft提供的Microsoft Communications Control控件(簡稱MSComm);三是利用第三方編寫的通信類(如MuMega Technologies公司提供的Cserial類);四是在VC++中用端口操作指令直接對串行端口編程,實現(xiàn)串行通信。本系統(tǒng)中采用的是MSComm控件,它是通過串行端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù),為應用程序提供串行通信功能,使用非常方便。
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