vb实现多通道串口采集Word文件下载.docx
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3.1仪表及其数据通讯协议
这台工业用八通道实时检测仪表,最多可同时接八路高精度位移传感器,用于测量多点微小形变或微量位移,仪表测量精度为
0.01毫米,测量范围最大值为50毫米。
该仪表带有一个9针的RS-232C串口,能与微机进行串口数据通讯,实时传送检测数据,通过微机软件处理可实现工业实时监控。
该仪表的串口数据通讯协议是:
数据传输速率为9600bps,1位开始位,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验位。
仪表每秒通过串口发送200个字节数据,由于接入的位移传感器数量在1-8路可调,所以发送的每帧数据长度不定长,随传感器数量多少而变化。
仪表数据传输首先发送每帧数据的开始标志字节,该字节定义为二进制常数0FAH;
然后发送1个字节的通道状态字节,该字节按位顺序每位代表相应的一路通道状态,某位是1则代表该通道接有位移传感器,某位是0则代表该通道未接位移传感器;
从第三个字节开始按位移传感器接通的通道顺序发送采集数据字节,每道数据有三个字节,前2个数据字节采用压缩的BCD码编码方式,第1个数据字节是高位,第2个数据字节是低位,即一个字节表示两位十进制数,则两个字节表示四位十进制数,小数点采用固定形式,定义在两字节中间;
第3个数据字节为符号字节,该字节第八位为1,即1xxxx则为负数,第八位为0,即0xxxx则为正数。
例如发送的字节数据为:
0FAH0B1H26H87H8H34H62H00H37H76H0H42H53H80H0FAH为帧开始标志字节,第一道,第五道,第六道,第八道接有位移传感器,表示-
3/17
26.8734.62
37.76-
42.53。
3.2部分参数的技术分析
3.2.1仪表通讯传输速率为9600bps,则最快速度为
1.0417ms发送一个字节;
仪表每秒发送200个字节,平均
5.0ms发送一个字节,在查询方式或连续读取串口数据时要在程序中添加循环等待程序,等待接收缓冲区收到足够的字节才能进行数据处理。
3.2.2仪表发送每帧数据长度不定长,为了实现实时监测功能,接收数据的读取要尽可能的快速,则在程序开始运行时设置MSComm1的属性
RThreshold=26接收缓冲区收到26个字节产生OnComm事件
InputLen=1Input每次读取一个字节
等到程序接收到一帧完整数据后,计算出当前帧数据长度,再将Rthreshold属性修改为帧长度,则接收缓冲区在收到一帧数据后,MSComm控件才会触发一个OnComm事件,这样就会有更多的时间进行数据的计算和处理。
3.2.3仪表每秒发送200个字节数据,微机收到一完整帧数据至少需要t(ms)时间(只接一道传感器t=25ms;
接八道传感器t=130ms),然后再进行数据处理。
如果微机在下一帧数据接收前即tms内能将数据计算处理完毕,则接收缓冲区内只会保存有一帧数据,不会存有两帧以上数据,接收缓冲区的大小不会影响实时监测效果(接收缓冲区>
=一完整帧长度),这时完全可以实现实时监测或实时控制;
如果微机在tms内不能将数据计算处理完毕,接收缓冲区设置的又很大,在数据计算处理完毕前,接收缓冲区内就会保存有两帧以上数据,而且一次工作时间越长,缓冲区内滞留数据帧就越多,数据采集和数据处理之间产生逐渐增大的额外时间差,当接收缓冲区充满后,时间差不再增大,
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固定在某一值,部分数据因不能及时采集到接收缓冲区中,数据产生丢失现象,真实工作情况就会和微机处理结果产生较大的时间差,对实时监测和实时控制很不利,这种情况下接收缓冲区的大小就会影响实时监测效果,所以接收缓冲区设置不能过大,让部分数据丢失,以保证数据处理的实时性。
3.2.4设置MSComm控件的接收数据模式采用二进制方式,即
3.2.5VB中有Byte类型变量,但没有字节的位处理语句。
通道状态字节的位处理要通过对该字节的值运算进行判断,符号字节的位处理则要判断符号字节的值是否大于127,大于127则为负数;
压缩的BCD码存入Byte类型变量,VB系统只按十进制数处理,这要通过一个简单算法换算,解压BCD码才能还原成十进制表示数值。
假如a是Byte类型变量,W是Single类型变量,将一个压缩的BCD码存入a中,则算法是:
W=(a\16)*10+a-(a\16)*16则W=a-(a\16)*63.3程序代码
在(通用)(声明)中定义程序所用变量:
Dimab
(4)AsByte注释:
字节数据类型数组,用来存贮接收到的一组字节数据DimavAsVariant注释:
用来从接收缓冲区读取数据
DimiAsIntegerDimjAsIntegerDimwAsInteger注释:
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接收数据个数计数器
Dimb1AsSingleDimb2AsSingleDimWWAsSingle注释:
十进制检测值
DimTD
(8)asBoolean注释:
通道状态数组
DimWmax(8)AsSingle注释:
最大值数组
DimWmin(8)AsSingle注释:
最小值数组
在窗体中添加名为Command1的[开始]按钮和名为MSComm1的MSComm控件。
[开始]按钮的Click事件处理程序主要是对MSComm1控制的参数初始化设置,程序中大部分参数在设计时可在MSComm1控制的属性窗口中设置:
PrivateSubCommand1_Click()注释:
开始按钮
WithMSComm1.CommPort=2注释:
6/17
使用COM2
.Setting=9600,N,8,1注释:
设置通信口参数
.InBufferSize=40注释:
设置MSComm1接收缓冲区为40字节
.OutBufferSize=2注释:
设置MSComm1发送缓冲区为2字节
设置接收数据模式为二进制形式.InputLen=1注释:
设置Input一次从接收缓冲读取字节数为
1.SThreshold=1注释:
设置Output一次从发送缓冲读取字节数为1.InBufferCount=0注释:
清除接收缓冲区
.OutBufferCount=0注释:
清除发送缓冲区
Fori=1to8
Wmax(i)=-99注释:
最大值赋初值
Wmin(i)=99注释:
最小值赋初值
Nexti
7/17
w=0注释:
数据个数计数器清零
.RThreshold=1注释:
设置接收一个字节产生OnComm事件
OnErrorResumeNext注释:
改变错误处理的方式。
Err.Clear
If.PortOpen=FalseThen注释:
判断通信口是否打开
.PortOpen=True注释:
打开通信口
IfErrThen注释:
错误处理
MsgBox串口通信无效
ExitSubEndIfEndIfEndWithEndSub
为了达到实时数据采集目的,实时数据采集处理程序采用MSComm事件驱动方式。
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PrivateSubMSComm1_OnComm()WithMSComm1
SelectCase.CommEvent注释:
判断MSComm1通讯事件
收到Rthreshold个字节产生的接收事件
av=.Input注释:
读取一个接收字节
ab
(1)=av(0)注释:
转换保存到字节数据类型数组
Ifab
(1)=170Then注释:
判断是否为数据开始标志,0FAH=170.RThreshold=0注释:
关闭OnComm事件接收
W=W+1注释:
计数器加1av=.Input注释:
读取通道状态字节
ab
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(0)=av(0)注释:
转换保存到字节数据类型数
Fori=1To8注释:
通道状态数组复位
TD(i)=FalseNexti
帧长度赋初值,一个开始字,一个状态字Ifab(0)>
=128Then注释:
判断第八通状态
TD(8)=Trueab(0)=ab(0)-128EndIfIfab
(0)>
=64ThenTD(7)=Trueab
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(0)=ab(0)-64EndIfIfab
=32ThenTD(6)=Trueab(0)=ab(0)-32EndIfIfab
=16ThenTD(5)=Trueab(0)=ab(0)-16注释:
第八道是真
注释:
第7位置零
11/17
注释:
帧xx加3个字节
判断第七通状态
第七道是真
第6位置零
判断第六通状态
第六道是真
第5位置零
判断第五通状态
12/17
第五道是真
第4位置零
帧xx加3个字节
EndIfIfab
=8Then注释:
判断第四通状态
TD
(4)=True注释:
第四道是真
ab(0)=ab(0)-8注释:
第3位置零
EndIfIfab(0)>
=4ThenTD(3)=Trueab
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(0)=ab(0)-4EndIfIfab(0)>
=2ThenTD
(2)=Trueab(0)=ab(0)-2EndIfIfab(0)>
=1ThenTD
(1)=TrueEndIf
判断第三通状态
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第三道是真
第2位置零
判断第二通状态
第二道是真
第0位置零
判断第一通状态
第一道是真
IfTD(i)=TrueThen
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av=.Input注释:
读取第一个数据字节(BCD码高位字节)
ab
(2)=av(0)注释:
读取第二个数据字节(BCD码低位字节)
ab(3)=av(0)注释:
读取第三个接收字节(符号位字节)
ab(4)=av(0)注释:
b1=ab
(2)-6*(ab
(2)\16)注释:
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高位字节压缩BCD码转换为实数b2=ab(3)-6*(ab(3)\16)注释:
低位字节压缩BCD码转换为实数注释:
数值组合,标定小数点
(4)>
127ThenWW=-WW注释:
判断数据符号位
Label1(i-1)=Format(WW,0.00)注释:
显示毫米单位数值,2位小数IfWW>
Wmax(i)AndWW<
51Then注释:
判断最大值,仪表在刚开始工作时有干扰,会传导一些乱码,位移传感器有参数偏差,最大值一般都略大于50毫米,所以取51为极限最大值,取-51为极限最小值。
Wmax(i)=WW
Label2(i-1)=Format(Wmax(i),0.00)注释:
显示最大值
EndIf
IfWW<
Wmin(i)AndWW>
-51Then注释:
判断最小值
Wmin(i)=WW
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Label3(i-1)=Format(Wmin(i),0.00)注释:
显示最小值
EndIfEndIfNexti
打开MSComm1事件接收
Else
.RThreshold=1EndIfCaseElseEndSelectEndWithEndSub
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