基于VB實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的串行通訊

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是單片微型機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已越來(lái)越多地采用單片機(jī)來(lái)對(duì)一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。PC機(jī)具有強(qiáng)大的監(jiān)控和管理功能，而單片機(jī)則具有快速及靈活的控制特點(diǎn)，通過(guò)PC機(jī)的RS-232串行接口與外部設(shè)備進(jìn)行通信，是許多測(cè)控系統(tǒng)中常用的一種通信解決方案。因此如何實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)之間的通訊具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將論述在VB環(huán)境下PC機(jī)與單片機(jī)之間實(shí)現(xiàn)串行通訊的軟硬件方案。PC機(jī)的通訊程序使用Visual Basic編寫(xiě)，VB是Microsoft公司推出的Windows應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具，因其具有界面友好，編程簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的使用，而且 Visual Basic 6.0 版本帶有專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)串行通訊的MSCOMM控件。

1、硬件原理

目前的PC機(jī)都有至少一個(gè)串行通訊端口RS-232，RS-232端口可用于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通訊，RS-232的邏輯電平用正負(fù)電壓表示，且信號(hào)使用負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5V~+15V，而邏輯1的電壓范圍是-5V~ -15V，RS-232端口是計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備溝通的最常用的接口，不但實(shí)作簡(jiǎn)單，而且價(jià)格便宜。在8051單片機(jī)的內(nèi)部有一個(gè)全雙工的異步串行I/O 口，它的輸入和輸出使用5V邏輯而不是RS-232電壓,如何進(jìn)行兩種信號(hào)的轉(zhuǎn)換，是連接時(shí)需要解決的問(wèn)題，事實(shí)上，解決的方法很簡(jiǎn)單，只需使用一個(gè)諸如 MAX232這樣的專(zhuān)用芯片即可。

電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。

MAX232包含兩個(gè)將TTL輸入轉(zhuǎn)換成RS-232輸出的驅(qū)動(dòng)器，還包含兩個(gè)將RS-232輸入翻譯成CMOS輸出的接收器，這些驅(qū)動(dòng)器和接收器具有反向的功能。4個(gè)外置的電容大小為1uF，如果使用極化電容，注意極性，引腳6的電壓為負(fù)，因此它的電容的正極連接到地，電容等級(jí)至少為15V。

2、軟件設(shè)計(jì)

本次通訊中，我們以一個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信為背景，給出單片機(jī)部分和VB環(huán)境下的通信程序?qū)嵗?，系統(tǒng)中單片機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)可視化檢測(cè)，通信協(xié)議采用半雙工異步串行通信方式，通過(guò)RS232的RTS信號(hào)進(jìn)行收發(fā)轉(zhuǎn)換，傳輸數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)，上位機(jī)與下位機(jī)之間采用主從式通訊。

（1）單片機(jī)的串行通訊程序

8051單片機(jī)從外部采集到的一組數(shù)據(jù)（30個(gè)），存在片內(nèi)RAM20H~3DH區(qū)域，要求將這個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送給PC機(jī)，為了保證傳送的正確，傳送前由單片機(jī)先向PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)# 55H（聯(lián)絡(luò)信號(hào)），PC機(jī)接收到后，向單片機(jī)回送數(shù)據(jù)# 0AAH（回應(yīng)信號(hào)），經(jīng)檢驗(yàn)正確后，單片機(jī)才開(kāi)始向PC機(jī)傳送數(shù)據(jù)。