多站遠(yuǎn)程無線控制信號(hào)系統(tǒng)通信軟件的開發(fā)

摘要：多站遠(yuǎn)程無線控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為中心控制，用多個(gè)信號(hào)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(shí)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(dòng)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(jì)算機(jī)作為中心控制站，用多個(gè)信號(hào)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(shí)時(shí)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(hào)通過天線調(diào)制后送到下位機(jī)的一臺(tái)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(shí)際應(yīng)用中，用VB 控件實(shí)現(xiàn)通訊的方法比調(diào)用SDK的API動(dòng)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(shí)現(xiàn)相同的功能，這就是用VB 控件實(shí)現(xiàn)通訊的優(yōu)點(diǎn)所在，下面主要介紹一下利用VB 控件實(shí)現(xiàn)無線通訊的方法。 VB控件工具箱中提供了一個(gè)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(dòng)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(hào)，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(gè)字符時(shí)觸發(fā)OnComm事件，0表示不產(chǎn)生事件，1表示每接收一個(gè)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(shí)不產(chǎn)生事件，1表示當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)空時(shí)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(yàn)(n-無校驗(yàn)，e-偶校驗(yàn)，o-奇校驗(yàn))、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)3　應(yīng)用實(shí)例 本系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)并非點(diǎn)對點(diǎn)的通訊，而是采用一點(diǎn)對多點(diǎn)的廣播式通訊方式。由于無線通訊可能會(huì)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(shí)別碼，因?yàn)榻o下位機(jī)編碼可以保證網(wǎng)絡(luò)通訊的有序性，因此，每個(gè)站都應(yīng)有身份碼。其次是包頭識(shí)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(gè)包頭和包尾識(shí)別碼，假如識(shí)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(yàn)位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位、1 個(gè)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(hào)、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(dòng)方式和自動(dòng)方式兩種。自動(dòng)方式是由定時(shí)器自動(dòng)完成的。為了及時(shí)知道分站的狀態(tài)和運(yùn)行情況，還應(yīng)設(shè)計(jì)定時(shí)查詢和即時(shí)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(shí)還應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾友訒r(shí)，特別是當(dāng)速度較慢的計(jì)算機(jī)向速度較快的計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，更應(yīng)適當(dāng)增加延時(shí)。 由于該項(xiàng)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(shí)踐了三種通訊方式，即查詢方式、事件驅(qū)動(dòng)方式、

事件驅(qū)動(dòng)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(diǎn)，可利用協(xié)議或設(shè)定時(shí)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(dòng)轉(zhuǎn)查詢方式既有事件驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)又有轉(zhuǎn)查詢方式的特點(diǎn)，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(dòng)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(dòng)，計(jì)算機(jī)就會(huì)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(gè)接收函數(shù)。為了保證程序的可靠性和靈活性，可以運(yùn)用設(shè)置身份碼等方法來保證各個(gè)子站互不干擾，具體實(shí)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(gè)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(gè)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(shí)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(gè)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(dòng)態(tài)數(shù)組 接收字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，必須使用動(dòng)態(tài)數(shù)組。一個(gè)動(dòng)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(dòng)態(tài)數(shù)組中。被接收到的數(shù)據(jù)的實(shí)際大小必須利用Lbound及Ubound才能取得最大及最小索引值，同時(shí)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(shí)間才可能從串行端口的輸入緩沖區(qū)中取得信號(hào)源傳回的數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間有多久是項(xiàng)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，在接收的前后加上取Tick值的敘述，自然就可以得到傳輸?shù)臅r(shí)間了。從測試的結(jié)果來看，傳輸單個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間為100ms，10個(gè)群組的時(shí)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(shí)，避免程序一直在等待。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)還沒等到規(guī)定的字節(jié)數(shù)時(shí)就跳出循環(huán)，并出現(xiàn)一個(gè)重新發(fā)送對話框。此時(shí)如果還是不對，就彈出一個(gè)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(shí) byin = frmMSCommDemo.MSComm1.Input ′接收串行端口內(nèi)的數(shù)據(jù)至動(dòng)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(hào)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(dòng)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(shí)程序 Sub Timedelay(TT As Long) Dim t As Long ′聲明一個(gè)長整數(shù)，記錄計(jì)數(shù)值 t = GetTickCount() ′取得系統(tǒng)計(jì)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(jì)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(yàn)，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(shí)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(cuò)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(gè)合理的通信協(xié)議，使中心站與子站有良好的溝通。實(shí)際測驗(yàn)證明，本系統(tǒng)在WIN98中運(yùn)行穩(wěn)定，在實(shí)驗(yàn)過程中取得了良好的效果。