第13章LabVIEW串口通信程序設(shè)計

1、第13章 LabVIEW串口通信程序設(shè)計以PC作為上位機(jī)，以調(diào)制解調(diào)器（Modem）、串行打印機(jī)、各種監(jiān)控模塊、PLC、攝像頭云臺、數(shù)控機(jī)床、單片機(jī)及智能設(shè)備等作為下位機(jī)廣泛應(yīng)用于測控領(lǐng)域。本章舉幾個典型實例，詳細(xì)介紹利用LabVIEW實現(xiàn)PC與各種下位機(jī)設(shè)備串口通信的程序設(shè)計方法。13.1 PC與PC串口通信當(dāng)兩臺串口設(shè)備通信距離較近時，可以直接連接，最簡單的情況，在通信中只需三根線（發(fā)送線、接收線、信號地線）便可實現(xiàn)全雙工異步串行通信。本設(shè)計通過兩臺PC串口三線連接，介紹了串口通信的基本編程方法。13.1.1 PC與PC串口通信硬件線路當(dāng)兩臺RS-232串口設(shè)備通信距離較近時（15m）時，

2、需附加調(diào)制解調(diào)器（Modem）。在RS-232的應(yīng)用中，很少嚴(yán)格按照RS-232標(biāo)準(zhǔn)。其主要原因是因為許多定義的信號在大多數(shù)的應(yīng)用中并沒有用上。在許多應(yīng)用中，例如Modem，只用了9個信號（兩條數(shù)據(jù)線、6條控制線、一條地線）；在其他一些應(yīng)用中，可能只需要5個信號（兩條數(shù)據(jù)線、兩條握手線、一條地線）；還有一些應(yīng)用，可能只需要數(shù)據(jù)線，而不需要握手線，即只需要3個信號線。因為在控制領(lǐng)域，在近距離通信時常采用RS-232，所以這里只對近距離通信的線路連接進(jìn)行討論。當(dāng)通信距離較近時，通信雙方不需要Modem，可以直接連接，這種情況下，只需使用少數(shù)幾根信號線。最簡單的情況，在通信中根本不需要RS-232C

3、的控制聯(lián)絡(luò)信號，只需三根線（發(fā)送線、接收線、信號地線）便可實現(xiàn)全雙工異步串行通信。在實際使用中常使用串口通信線將兩個串口設(shè)備連接起來。串口線的制作方法非常簡單：準(zhǔn)備兩個9針的串口接線端子（因為計算機(jī)上的串口為公頭，因此連接線為母頭），準(zhǔn)備3根導(dǎo)線（最好采用3芯屏蔽線），按圖13-1所示將導(dǎo)線焊接到接線端子上。圖13-1 串口通信線的制作圖13-2所示中的2號接收腳與3號發(fā)送腳交叉連接是因為在直連方式時，把通信雙方都當(dāng)作數(shù)據(jù)終端設(shè)備看待，雙方都可發(fā)也可收。在這種方式下，通信雙方的任何一方，只要請求發(fā)送RTS有效和數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR有效就能開始發(fā)送和接收。 圖13-2 PC與PC串口通信線路在計

4、算機(jī)通電前，按圖13-2所示將兩臺PC的COM1口用串口線連接起來。連接串口線時，計算機(jī)嚴(yán)禁通電，否則極易燒毀串口。13.1.2 設(shè)計任務(wù)利用LabVIEW編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC與PC串口通信。任務(wù)要求如下。兩臺計算機(jī)互發(fā)字符并自動接收，如一臺計算機(jī)輸入字符串“收到信息請回字符abc123”，單擊“發(fā)送字符”命令，另一臺計算機(jī)若收到，就輸入字符串“收到，abc123”，單擊“發(fā)送字符”命令，信息返回到第一組的計算機(jī)。實際上就是編寫一個簡單的雙機(jī)聊天程序。13.1.3 任務(wù)實現(xiàn)1建立新VI程序啟動NI LabVIEW程序，選擇新建（New）選項中的VI項，建立一個新VI程序。2程序前面板設(shè)計 在前面板

5、設(shè)計區(qū)空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，顯示控件選板（Controls）。（1）添加一個字符串輸入控件：控件（Controls）新式（Modern）字符串與路徑（String & Path）字符串輸入控件（String Control），將標(biāo)簽改為“發(fā)送區(qū)：”。（2）添加一個字符串顯示控件：控件（Controls）新式（Modern）字符串與路徑（String & Path） 字符串顯示控件（String Indicator），將標(biāo)簽改為“接收區(qū)：”。（3）添加一個串口資源檢測控件：控件（Controls）新式（Modern） I/O VISA資源名稱（VISA resource name）；單擊控件箭頭，

6、選擇串口號，如COM1或ASRL1:。（4）添加一個確定（OK）按鈕控件：控件（Controls）新式（Modern）布爾（Boolean） 確定按鈕（OK Butoon），將標(biāo)題改為“發(fā)送字符”。（5）添加一個停止（Stop）按鈕控件：控件（Controls）新式（Modern）布爾（Boolean） 停止按鈕（Stop Butoon），將標(biāo)題改為“關(guān)閉程序”。圖13-3 程序前面板設(shè)計的程序前面板，如圖13-3所示。3框圖程序設(shè)計添加函數(shù) 進(jìn)入框圖程序設(shè)計界面，在設(shè)計區(qū)的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，顯示函數(shù)選板（Functions）。添加的所有函數(shù)及其布置如圖13-4所示。詳細(xì)步驟介紹如下。（1）

7、添加一個配置串口函數(shù)：編程（Programming）儀器I/O（Instrument I/O）串口（Serial）VISA配置串口（VISA Configure Serial Port）。圖13-4 框圖程序函數(shù)添加與布置（2）添加4個數(shù)值常量：編程（Programming）數(shù)值（Numeric） 數(shù)值常量（數(shù)值常量（Numeric Constant），值分別為9600（波特率）、8（數(shù)據(jù)位）、0（校驗位，無）、1（停止位）。（3）添加兩個關(guān)閉串口函數(shù)：編程（Programming）儀器I/O（Instrument I/O）串口（Serial）VISA關(guān)閉（VISA Close）。（4）添加一

8、個循環(huán)結(jié)構(gòu)：編程（Programming）結(jié)構(gòu)（Structures） While 循環(huán)（While Loop）。添加理由：隨時監(jiān)測串口接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)。以下添加的函數(shù)或結(jié)構(gòu)放置在While循環(huán)結(jié)構(gòu)框架中。（5）添加一個時鐘函數(shù)：編程（Programming） 定時（Timing） 等待下一個整數(shù)倍毫秒（Wait Until Next ms Multiple）。添加理由：以一定的周期監(jiān)測串口接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)。（6）添加一個數(shù)值常量：編程（Programming）數(shù)值（Numeric） 數(shù)值常量（Numeric Constant），將值改為500（時鐘頻率值）。（7）添加一個VISA串口字節(jié)數(shù)函

9、數(shù)：編程（Programming）儀器I/O（Instrument I/O） 串口（Serial） VISA串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port），標(biāo)簽為“Property Node”。（8）添加一個數(shù)值常量：編程（Programming）數(shù)值（Numeric）數(shù)值常量（Numeric Constant），將值為0（比較值）。（9）添加一個比較函數(shù)：編程（Programming） 比較（Comparison） 不等于？（Not Equal ?）。添加理由：只有當(dāng)串口接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)個數(shù)不等于0時，才將數(shù)據(jù)讀入到接收區(qū)。（10）添加一個布爾函數(shù)：編程（Programmi

10、ng）布爾（Boolean）非（Not）函數(shù)。添加理由：當(dāng)關(guān)閉程序時，將關(guān)閉按鈕真（True）變?yōu)榧伲‵alse），退出循環(huán)。如果將循環(huán)結(jié)構(gòu)的條件端子設(shè)置為“真時停止（Stop if True）”，則不需要添加非（Not）函數(shù)。（11）添加兩個條件結(jié)構(gòu)：編程（Programming）結(jié)構(gòu)（Structures） 條件結(jié)構(gòu)（Case Structure）。添加理由：發(fā)送字符時，需要單擊按鈕“發(fā)送字符”，因此需要判斷是否單擊了發(fā)送按鈕；接收數(shù)據(jù)時，需要判斷串口接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)個數(shù)是否不為0。（12）添加一個串口寫入函數(shù)：編程（Programming）儀器I/O（Instrument I/O）串口（

11、Serial）VISA寫入（VISA Write），并拖入條件結(jié)構(gòu)（上）的真（True）選項框架中。（13）添加一個串口讀取函數(shù)：編程（Programming） 儀器I/O（Instrument I/O） 串口（Serial）VISA讀?。╒ISA Read），并拖入條件結(jié)構(gòu)（下）的真（True）選項框架中。（14）將字符輸入控件圖標(biāo)（標(biāo)簽為“發(fā)送區(qū)：”）拖入條件結(jié)構(gòu)（上）的真（True）選項框架中，將字符顯示控件圖標(biāo)（標(biāo)簽為“接收區(qū)：”）拖入條件結(jié)構(gòu)（下）的真（True）選項框架中。（15）分別將確定（OK）按鈕控件圖標(biāo)（標(biāo)簽為“確定按鈕（OK Button）”）、停止（Stop）按鈕控件圖

12、標(biāo)（標(biāo)簽為“停止按鈕（Stop Button）”）拖入循環(huán)結(jié)構(gòu)框架中。4框圖程序設(shè)計連線使用連線工具，將所有函數(shù)連接起來，如圖13-5所示。圖13-5 框圖程序連線（1）將VISA資源名稱（VISA resource name）函數(shù)的輸出端口分別與串口配置（VISA Configure Serial Port）函數(shù)、串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port）函數(shù)、串口寫入（VISA Write）函數(shù)、串口讀?。╒ISA Read）函數(shù)的輸入端口VISA資源名稱（VISA resource name）相連。（2）將數(shù)值常量9600、8、0、1分別與串口配置（VISA Con

13、figure Serial Port）函數(shù)的輸入端口波特率（baud rate）、數(shù)據(jù)比特（data bits）、奇偶（parity）、停止位（stop bits）相連。（3）將數(shù)值常量（值為500）與等待下一個整數(shù)倍毫秒（Wait Until Next ms Multiple）函數(shù)的輸入端口毫秒倍數(shù)（millisecond multiple）相連。（4）將確定按鈕圖標(biāo)“OK Button”與條件結(jié)構(gòu)（上）的選擇端子？相連。（5）將串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port）函數(shù)的輸出端口Number of bytes at Serial port與不等于？（Not Equ

14、al ?）函數(shù)的輸入端口x相連。將串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port）函數(shù)的輸出端口Number of bytes at Serial port與串口讀取（VISA Read）函數(shù)的輸入端口字節(jié)總數(shù)（byte count）相連。（6）將數(shù)值常量（值為0）與不等于？（Not Equal ?）函數(shù)的輸入端口y相連。（7）將不等于？（Not Equal ?）函數(shù)的輸出端口x != y? 與條件結(jié)構(gòu)（下）的選擇端子？相連。（8）在條件結(jié)構(gòu)（上）中將字符輸入控件圖標(biāo)（標(biāo)簽為“發(fā)送區(qū)：”）與串口寫入（VISA Write）函數(shù)的輸入端口寫入緩沖區(qū)（write buffer）相連

15、。（9）在條件結(jié)構(gòu)（下）中將串口讀?。╒ISA Read）函數(shù)的輸出端口讀取緩沖區(qū)（read buffer）與字符顯示控件圖標(biāo)（標(biāo)簽為“接收區(qū)：”）相連。（10）將停止按鈕（Stop Button）函數(shù)與非（Not）函數(shù)的輸入端口x相連。（11）將非（Not）函數(shù)的輸出端口.not. x ? 與循環(huán)結(jié)構(gòu)的條件端子相連。（12）在條件結(jié)構(gòu)（上）中將串口寫入（VISA Write）函數(shù)的輸出端口VISA資源名稱輸出（VISA resource name out）與串口關(guān)閉（VISA Close）函數(shù)（上）的輸入端口VISA資源名稱（VISA resource name）相連。（13）在條件結(jié)構(gòu)（下

16、）中將串口讀取（VISA Read）函數(shù)的輸出端口VISA資源名稱輸出與關(guān)閉串口函數(shù)VISA Close（下）的輸入端口VISA資源名稱相連。（14）進(jìn)入兩個條件結(jié)構(gòu)的假（False）選項，將VISA資源名稱函數(shù)的輸出端口分別與串口關(guān)閉（VISA Close）函數(shù)（上、下）的輸入端口VISA資源名稱相連，如圖13-6所示。5運(yùn)行程序進(jìn)入程序前面板，保存設(shè)計好的VI程序。單擊快捷工具欄“運(yùn)行（Run）”按鈕，運(yùn)行程序。兩臺計算機(jī)同時運(yùn)行本程序。在一臺計算機(jī)程序窗體中發(fā)送字符區(qū)輸入要發(fā)送的字符，比如“收到信息請回字符abc123”，單擊“發(fā)送字符”按鈕，發(fā)送區(qū)的字符串通過COM1口發(fā)送出去。如果聯(lián)

17、網(wǎng)通信的另一臺計算機(jī)程序收到字符，則返回字符串，如“收到，abc123”；如果通信正常該字符串將顯示在接收區(qū)中。程序運(yùn)行界面如圖13-7所示。 圖13-6 框圖程序連線 圖13-7 程序運(yùn)行界面6單PC雙串口互通信程序如果只有一臺計算機(jī)且具有兩個串口，那么可以通過串口線將兩個串口直接連接起來，如圖13-8所示，編寫程序?qū)崿F(xiàn)雙串口互通信。圖13-9是單PC雙串口互通信程序的前面板。圖13-10是單PC雙串口互通信程序的后面板。（a） （b）圖13-8 雙串口直接連接圖13-9 單PC雙串口互通信程序的前面板圖13-10 單PC雙串口互通信程序的后面板13.2 PC與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計目前，在

18、許多單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，上、下位機(jī)分工明確，作為下位機(jī)核心器件的單片機(jī)往往只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和通信，而上位機(jī)通常以基于圖形界面的Windows系統(tǒng)為操作平臺。為便于查詢和保存數(shù)據(jù)，還需要數(shù)據(jù)庫的支持，這種應(yīng)用的核心是數(shù)據(jù)通信，它包括單片機(jī)和上位機(jī)之間、客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信，而單片機(jī)和上位機(jī)之間數(shù)據(jù)通信則是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。圖13-11 單片機(jī)實驗板單片機(jī)和PC的通信是通過單片機(jī)的串口和PC串口之間的硬件連接實現(xiàn)的。圖13-11所示是本設(shè)計使用的單片機(jī)實驗板。有關(guān)單片機(jī)實驗板的詳細(xì)信息請查詢電子開發(fā)網(wǎng). com/。13.2.1 PC與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計硬件線路PC圖13-

19、12 PC與單片機(jī)串口通信線路如圖13-12所示，數(shù)據(jù)通信的硬件上采用3線制，將單片機(jī)和PC串口的3個引腳（RXD、TXD、GND）分別連在一起，即將PC和單片機(jī)的發(fā)送數(shù)據(jù)線TXD與接收數(shù)據(jù)RXD交叉連接，兩者的地線GND直接相連，而其他信號線，如握手信號線均不用，采用軟件握手的方式，這樣既可以實現(xiàn)預(yù)定的任務(wù)又可以簡化電路設(shè)計。但由于單片機(jī)的TTL邏輯電平和RS-232C的電氣特性完全不同，RS-232C的邏輯0電平規(guī)定為+3V+15V之間，邏輯1電平為3V15V之間，因此在將PC和單片機(jī)的RXD和TXD交叉連接時必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，這里使用的是MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片。單片機(jī)系統(tǒng)有LED顯示器

20、模塊、繼電器輸出模塊、蜂鳴器模塊等。13.2.2 PC與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計任務(wù)利用Keil C51和LabVIEW編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC與單片機(jī)串口通信。任務(wù)要求有以下幾方面。1設(shè)計任務(wù)一PC通過串行口將數(shù)字（00，01，02，03.，F(xiàn)F，十六進(jìn)制）發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到后回傳這個數(shù)字，PC接收到回傳數(shù)據(jù)后顯示出來，若發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)相等，則串行通信正確，否則有錯誤。啟始符是數(shù)字00，結(jié)束符是數(shù)字FF。2設(shè)計任務(wù)二（1）測試通信狀態(tài)。先在文本框中輸入字符串“Hello”，單擊“測試”按鈕，將字符串“Hello”發(fā)送到單片機(jī)，若PC與單片機(jī)通信正常，在PC程序的文本框中顯示字符串“OK

21、!”，否則顯示字符串“ERROR!”。（2）循環(huán)計數(shù)。單擊“開始”按鈕，文本框中數(shù)字從0開始累加，0、1、2、3，并將此數(shù)發(fā)送到單片機(jī)的顯示器上顯示。當(dāng)累加到10時，回到0重新開始累加，依次循環(huán)。任何時候，單擊“停止”按鈕，PC程序中和單片機(jī)顯示器都停止累加；再單擊“開始”按鈕，接著停下的數(shù)繼續(xù)累加。（3）控制指示燈。在單片機(jī)繼電器接線端子的兩個通道上分別接上兩個指示燈，在PC程序畫面上選擇指示燈號，如1號燈，單擊畫面“打開”按鈕，單片機(jī)上1號燈亮，同時蜂鳴器響；單擊畫面“關(guān)閉”按鈕，1號燈滅，蜂鳴器停止響，同樣控制2號燈的亮滅（蜂鳴器同時動作）。單片機(jī)和PC通信，在程序設(shè)計上涉及兩個部分的內(nèi)

22、容。一是單片機(jī)的C51程序，二是PC的串口通信程序和界面的編制。13.2.3 任務(wù)實現(xiàn)13.2.3.1 利用Keil C51實現(xiàn)單片機(jī)與PC串口通信任務(wù)一Keil C51軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。啟動Keil C51，出現(xiàn)編輯界面。1建立一個新工程單擊Project菜單，在彈出的下拉菜單中選中New Project選項，出現(xiàn)Create New Project對話框，然后選擇要保存的路徑、文件夾，輸入工程文件的名字，如pc_com（后綴名默認(rèn)），單擊“保存”按鈕。這時會彈出一個 “Select

23、 Device for Target Target 1” 對話框，要求用戶選擇單片機(jī)的型號，可以根據(jù)使用的單片機(jī)來選擇，Keil C51幾乎支持所有的51核的單片機(jī)。這里選擇Atmel 的89C51。選擇89C51之后，右邊一欄是對這個單片機(jī)的基本的說明，然后單擊“確定”按鈕。2編寫程序單擊“File”菜單，再在下拉菜單中單擊“New”選項。此時光標(biāo)在編輯窗口里閃爍，這時可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了，但建議首先保存該空白的文件。單擊菜單上的“File”項，在下拉菜單中選中“Save As”選項，在“文件名”欄右側(cè)的編輯框中鍵入欲使用的文件名，同時，必須鍵入正確的擴(kuò)展名，如pc_com.c，然后單擊

24、“保存”按鈕。如果用語言編寫程序，則擴(kuò)展名為（.c）；如果用匯編語言編寫程序，則擴(kuò)展名必須為（.asm）。回到編輯界面后，單擊“Target 1”前面的“”號，再在“Source Group 1”上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單，然后單擊“Add File to GroupSource Group 1”。選中pc_com.c，然后單擊“Add”按鈕，再單擊“Close”按鈕。此時注意到“Source Group 1”文件夾中多了一個子項“pc_com.c”。子項的多少與所增加的源程序的多少相同?，F(xiàn)在，請輸入C語言源程序。在輸入程序時，讀者可以發(fā)現(xiàn)事先保存待編輯的文件的好處，即Keil C51會自動

25、識別關(guān)鍵字，并以不同的顏色提示用戶加以注意，這樣會使用戶少犯錯誤，有利于提高編程效率。3編譯程序單擊“Project”菜單，在下拉菜單中選擇“Options for TargetTarget 1”選項，出現(xiàn)對話框；選擇Output選項卡，選中“Create HEX Files”項，單擊“確定”按鈕。再單擊“Project”菜單，在下拉菜單中選擇“Built Target”選項（或者使用快捷鍵F7），進(jìn)行編譯。若有錯誤會在output窗口提示，可根據(jù)此提示，找出錯誤并修改，直至編譯通過，如圖13-13所示。圖13-13 Keil C51編譯界面至此，用Keil C51上做了一個完整工程，其中，生

26、成一個編程器燒寫文件pc_。4燒錄程序?qū)T89C51芯片安裝在編程器插座上，運(yùn)行編程器程序。選擇單片機(jī)芯片類型AT89C51，讀入Intel Hex文件pc_，執(zhí)行自動編程指令，將pc_文件燒錄入AT89C51芯片中。將燒錄好的AT89C51芯片安裝到單片機(jī)實驗板上，就可以用串口調(diào)試助手程序?qū)λM(jìn)行測試了。以下是完成單片機(jī)與PC串口通信任務(wù)1的C51參考程序：# pragma db code# include# define uchar unsigned charvoid rece(void);void init(void);uchar re17;/*主程序*/void main(void)

27、 uchar temp;init();do while(RI=0); temp=SBUF; if(temp=0 x00) rece(); else break; while(1);/*串口初始化*/void init(void)TMOD=0 x20; /定時器1-方式2 PCON=0 x80; /電源控制SCON=0 x50; /方式1TL1=0 xF3; TH1=0 xF3; /22.1184MHz晶振，波特率為4800 0 xf3 96000 xfa 19200 0 xfd TR1=1; /*接收返回數(shù)據(jù)*/void rece(void)char i;i=0;dowhile(RI=0);

28、rei=SBUF; RI=0; SBUF=rei; while(TI=0); TI=0; i+; while(rei-1!=255);13.2.3.2 利用LabVIEW實現(xiàn)PC與單片機(jī)串口通信任務(wù)一1建立新VI程序啟動NI LabVIEW程序，選擇新建（New）選項中的VI項，建立一個新VI程序。2程序前面板設(shè)計 在前面板設(shè)計區(qū)空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，顯示控件選板（Controls）。（1）添加一個字符串輸入控件：控件（Controls）新式（Modern）字符串與路徑（String & Path） 字符串輸入控件（String Control），將標(biāo)簽改為“發(fā)送數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”，在該控件上單

29、擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“十六進(jìn)制顯示（Hex Display）”。（2）添加一個字符串顯示控件：控件（Controls）新式（Modern）字符串與路徑（String & Path）字符串顯示控件（String Indicator），將標(biāo)簽改為“返回數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”，在該控件上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“十六進(jìn)制顯示（Hex Display）”。（3）添加一個字符顯示控件：控件（Controls）新式（Modern）字符串與路徑（String & Path）字符串顯示控件（String Indicator），將標(biāo)簽改為“通信狀態(tài)”。（4）添加一個串口資源檢測控件：控件（

30、Controls）新式（Modern） I/O VISA資源名稱（VISA resource name）；單擊控件箭頭，選擇串口號，如ASRL1:或COM1。圖13-14 程序前面板（5）添加一個確定按鈕控件：控件（Controls）新式（Modern）布爾（Boolean）確定按鈕（OK Butoon），將標(biāo)題改為“發(fā)送”。（6）添加一個停止按鈕控件：控件（Controls）新式（Modern）布爾（Boolean）停止按鈕（Stop Butoon），將標(biāo)題改為“關(guān)閉”。設(shè)計的程序前面板如圖13-14所示。3框圖程序設(shè)計添加函數(shù)與連線 進(jìn)入框圖程序設(shè)計界面，在設(shè)計區(qū)的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，顯示

31、函數(shù)選板（Functions）。（1）添加一個配置串口函數(shù)：編程（Programming） 儀器I/O（Instrument I/O） 串口（Serial） VISA配置串口（VISA Configure Serial Port）。（2）添加4個數(shù)值常量：編程（Programming） 數(shù)值（Numeric） 數(shù)值常量（Numeric Constant），值分別為4800（波特率）、8（數(shù)據(jù)位）、0（校驗位，無）、1（停止位）。（3）添加一個While循環(huán)結(jié)構(gòu)：編程（Programming） 結(jié)構(gòu)（Structures） While 循環(huán)（While Loop）。（4）添加一個關(guān)閉串口函數(shù)：編

32、程（Programming） 儀器I/O（Instrument I/O） 串口（Serial） VISA關(guān)閉（VISA Close）。（5）在While循環(huán)結(jié)構(gòu)中添加一個條件結(jié)構(gòu)：編程（Programming） 結(jié)構(gòu)（Structures） 條件結(jié)構(gòu)（Case Structure）。（6）在條件結(jié)構(gòu)中添加一個順序結(jié)構(gòu)：編程（Programming） 結(jié)構(gòu)（Structures） 層疊式順序結(jié)構(gòu)（Stacked Sequence Structure）。將其幀（Frame）設(shè)置為4個（序號0-3）。設(shè)置方法：選中Stacked Sequence Structures上邊框，單擊鼠標(biāo)右鍵，執(zhí)行在后面

33、添加幀（Add Frame After）選項3次。（7）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 0中添加一個串口寫入函數(shù)：編程（Programming） 儀器I/O（Instrument I/O）串口（Serial） VISA寫入（VISA Write）。（8）將控件“發(fā)送數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”的圖標(biāo)拖入順序結(jié)構(gòu)的Frame 0中，分別將確定按鈕（OK Button）、停止按鈕（Stop Buffon） 的圖標(biāo)拖入循環(huán)結(jié)構(gòu)中。（9）將VISA資源名稱（VISA resource name）函數(shù)的輸出端口分別與串口配置（VISA Configure Serial Port）函數(shù)、串口寫入（VISA Write）函數(shù)

34、（在順序結(jié)構(gòu)Frame 0中）、串口關(guān)閉（VISA Close）函數(shù)的輸入端口VISA資源名稱（VISA resource name）相連。（10）將數(shù)值常量4800、8、0、1分別與VISA配置串口（VISA Configure Serial Port）函數(shù)的輸入端口波特率（baud rate）、數(shù)據(jù)位（data bits）、奇偶（parity）、停止位（stop bits）相連。（11）右鍵選擇循環(huán)結(jié)構(gòu)的條件端子，設(shè)置為“真時停止（Stop if True）”，圖標(biāo)變?yōu)?。將停止按鈕（Stop Buffon）與循環(huán)結(jié)構(gòu)的條件端子相連。（12）將確定按鈕（OK Button）與條件結(jié)構(gòu)的選擇端

35、子？相連。（13）將函數(shù)“發(fā)送數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”與串口寫入（VISA Write）函數(shù)的輸入端口寫入緩沖區(qū)（write buffer）相連。連接好的框圖程序如圖13-15所示。（14）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 1中添加一個時鐘函數(shù)：編程（Programming）定時（Timing） 等待下一個整數(shù)倍毫秒（Wait Until Next ms Multiple）。（15）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 1中添加一個數(shù)值常量：編程（Programming）數(shù)值（Numeric） 數(shù)值常量（Numeric Constant），將值改為200（時鐘頻率值）。（16）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 1中將數(shù)值常量（值為2

36、00）與等待下一個整數(shù)倍毫秒（Wait Until Next ms Multiple）函數(shù)的輸入端口毫秒倍數(shù)（millisecond multiple）相連。連接好的框圖程序如圖13-16所示。 圖13-15 框圖程序連線1 圖13-16 框圖程序連線2（17）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 2中，添加一個串口字節(jié)數(shù)函數(shù)：編程（Programming） 儀器I/O（Instrument I/O）串口（Serial） VISA串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port），標(biāo)簽為“Property Node”。（18）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 2中，添加一個串口讀取函數(shù)：編程（Progr

37、amming） 儀器I/O（Instrument I/O）串口（Serial） VISA讀?。╒ISA Read）。（19）將控件“返回數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”的圖標(biāo)拖入順序結(jié)構(gòu)的Frame 2中。（20）將VISA串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port）函數(shù)的輸出端口VISA資源名稱（VISA resource name）與VISA讀?。╒ISA Read）函數(shù)的輸入端口VISA資源名稱（VISA resource name）相連。（21）將VISA串口字節(jié)數(shù)（VISA Bytes at Serial Port）函數(shù)的輸出端口Number of bytes at Seria

38、l port與串口讀?。╒ISA Read）函數(shù)的輸入端口字節(jié)總數(shù)（byte count）相連。（22）將VISA讀?。╒ISA Read）函數(shù)的輸出端口讀取緩沖區(qū)（read buffer）與控件“返回數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”的輸入端口相連。連接好的框圖程序如圖13-17所示。圖13-17 框圖程序連線3（23）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 3中，添加兩個局部變量：編程（Programming） 結(jié)構(gòu)（Structures）局部變量（Local Variable）。選擇局部變量，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單的（Select Item）選項下，為局部變量分別選擇對象：“返回數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”和“發(fā)送數(shù)據(jù)（

39、十六進(jìn)制）”，將其讀寫屬性設(shè)置為“轉(zhuǎn)換為讀?。–hange To Read）”。（24）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 3中，添加一個比較函數(shù)：編程（Programming）比較（Comparison）等于？（Equal ?）。（25）在順序結(jié)構(gòu)的Frame 3中，添加一個條件結(jié)構(gòu)：編程（Programming） 結(jié)構(gòu)（Structures）條件結(jié)構(gòu)（Case Structure）。（26）將局部變量“返回數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”和“發(fā)送數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制）”分別與比較函數(shù)等于？（Equal ?）的輸入端口x和y相連。（27）將比較函數(shù)等于？（Equal ?）的輸出端口x=y?與條件結(jié)構(gòu)的選擇端子？相連。（28

40、）在條件結(jié)構(gòu)的真（True）選項中，添加一個字符串常量：編程（Programming） 字符串（String） 字符串常量（String Constant），將其值改為“通信正常！”。（29）將控件“通信狀態(tài)”拖入條件結(jié)構(gòu)中。（30）將字符串常量“通信正常！”與控件“通信狀態(tài)”的輸入端口相連。（31）在條件結(jié)構(gòu)的假（False）選項中，添加一個字符串常量，將其值改為“通信異常！”。（32）在條件結(jié)構(gòu)的假（False）選項中，添加一個局部變量，為局部變量選擇對象“通信狀態(tài)”，屬性默認(rèn)為：“寫”。（33）將字符串常量“通信異常！”與局部變量“通信狀態(tài)”相連。連接好的框圖程序如圖13-18所示。圖1

41、3-18 框圖程序連線44運(yùn)行程序圖13-19 程序運(yùn)行界面進(jìn)入程序前面板，保存設(shè)計好的VI程序。單擊快捷工具欄中的“運(yùn)行（Run）”按鈕，運(yùn)行程序。程序運(yùn)行界面如圖13-19所示。在“發(fā)送數(shù)據(jù)”框中輸入兩位的十六進(jìn)制數(shù)字（00，01，02，03.，F(xiàn)F），單擊“發(fā)送”按鈕，將數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)；單片機(jī)收到后回傳這個數(shù)字，PC接收到回傳數(shù)據(jù)后在“返回數(shù)據(jù)”框中顯示出來（十六進(jìn)制），若發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)相等，則在“通信狀態(tài)”框中顯示“通信正常！”，否則顯示“通信異常！”。當(dāng)發(fā)送“FF”后，要想繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，必須先發(fā)送“00”。13.2.3.3 利用Keil C51實現(xiàn)單片機(jī)與PC串口通信任務(wù)

42、二。13.2.3.4 利用LabVIEW實現(xiàn)PC與單片機(jī)串口通信任務(wù)二。13.3 PC與智能儀器串口通信案例目前儀器儀表的智能化程度越來越高，大量的智能儀器都配備了RS-232通信接口，并提供了相應(yīng)的通信協(xié)議，能夠?qū)y試、采集的數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)等設(shè)備，以便進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的儲存、處理、查詢和分析。通常計算機(jī)（PC）或工控機(jī)（IPC）是智能儀器上位機(jī)的最佳選擇，因為PC或IPC不僅能解決智能儀器（作為下位機(jī)）所不能解決的問題，如數(shù)值運(yùn)算、曲線顯示、數(shù)據(jù)查詢、報表打印等；而且具有豐富和強(qiáng)大的軟件開發(fā)工具環(huán)境。圖13-23 智能儀器示意圖圖13-23是XMT-3000A型智能儀器示意圖（詳細(xì)信息請查詢網(wǎng)

43、站）。13.3.1 PC與智能儀器串口通信硬件線路1線路說明XMT-3000A智能儀器采用先進(jìn)的微電腦芯片、專家PID控制算法，具備高準(zhǔn)確度的自整定功能，并可以設(shè)置出多種報警方式。圖13-24 PC與智能儀表串口通信線路XMT-3000A智能儀表有多種輸入功能，一臺儀表可以接熱電偶（K、S、Wr、E、J、T、B、N）、熱電阻（Pt100、Cu50）、電壓（05V、1V5V）、電流（010mA、4mA20mA）等不同的輸入信號。XMT-3000A智能儀表接熱電阻輸入時，采用三線制接線，消除了引線帶來的誤差；接熱電偶輸入時，儀表內(nèi)部帶有冷端補(bǔ)償部件；接電壓/電流輸入時，對應(yīng)顯示的物理量程可任意設(shè)定

44、。在計算機(jī)與智能儀器通電前，按圖13-24所示將熱電阻傳感器Cu50、上、下限報警指示燈與XMT-3000A智能儀器連接。通過串口線將計算機(jī)與智能儀器連接起來：智能儀器的14端子（RXD）與計算機(jī)串口COM1的3腳（TXD）相連；智能儀器的15端子（TXD）與計算機(jī)串口COM1的2腳（RXD）相連；智能儀器的16端子（GND）與計算機(jī)串口COM1的5腳（GND）相連。連接儀器與計算機(jī)串口線時，儀器與計算機(jī)嚴(yán)禁通電，否則極易燒毀串口。本設(shè)計用到的硬件為：智能儀器（XMT-3000A型，需配置RS-232通信、上下限控制繼電器、DC24V電源等模塊），串口通信線（三線制），熱電阻傳感器（Cu50）

45、，指示燈（DC24V）等。2XMT-3000A智能儀器的參數(shù)設(shè)置XMT-3000A智能儀器在使用前應(yīng)對其輸入/輸出參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置，設(shè)置好的儀器才能投入正常使用。請按表13-1設(shè)置儀器的主要參數(shù)。表13-1儀表的主要參數(shù)設(shè)置參 數(shù)參 數(shù) 含 義設(shè) 置 值HIiAL上限絕對值報警值30LoAL下限絕對值報警值20Sn輸入規(guī)格傳感器為：Cu50，則Sn=20diP小數(shù)點位置要求顯示一位小數(shù)，則diP=1ALP儀表功能定義要求上限報警由報警1 （ALM1）輸出，下限報警由報警2（ALM 2）輸出，報警時在下顯示器顯示報警符號，則ALP=10Addr通信地址0baud通信波特率48003XMT-300

46、0A智能儀表的通信協(xié)議XMT-3000A智能儀器使用異步串行通信接口，共有兩種通信方式：RS232和RS485。接口電平符合RS232C或RS485標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。數(shù)據(jù)格式為一個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗位，2個停止位。通信傳輸數(shù)據(jù)的波特率可調(diào)為3004800 bit/s。XMT儀表采用多機(jī)通信協(xié)議，如果采用RS485通信接口，則可將164臺的儀表同時連接在一個通信接口上；采用RS232C通信接口時，一個通信接口只能連接一臺儀表。RS485通信接口與RS422接口的信號電平相同，通信距離長達(dá)1km以上，優(yōu)于RS232C通信接口。RS422為全雙工工作方式，RS485為半雙工工作方式，RS485只需

47、兩根線就能使多臺XMT儀表與計算機(jī)進(jìn)行通信，而RS422需要4根通信線。由于通信協(xié)議的限制，XMT只能工作在半雙工模式，所以XMT儀表推薦使用RS485接口，以簡化通信線路接線。為使普通計算機(jī)作上位機(jī)，可使用RS232C/RS485型通信接口轉(zhuǎn)換器，將計算機(jī)上的RS232C通信口轉(zhuǎn)為RS485通信口。XMT儀表采用十六進(jìn)制數(shù)據(jù)格式來表示各種指令代碼及數(shù)據(jù)。通信指令只有兩條，一條為讀指令，一條為寫指令。讀指令格式為：地址代號+52H+參數(shù)代號。返回：依次返回為測量值PV、給定值SV、輸出值MV+報警狀態(tài)、所讀參數(shù)值。寫指令格式：地址指令+43H+參數(shù)代號+寫入值的低位字節(jié)+寫入值的高位字節(jié)。返回

48、：測量值PV、給定值SV、輸出值MV+報警狀態(tài)、被寫入的參數(shù)值。地址代號：為了在一個通信接口上連接多臺XMT儀表，需要給每臺XMT儀表編一個互不相同的代號，這一代號在本文約定稱為通信地址代號（簡稱地址代號）。XMT有效的地址為063。所以一條通信線路上最多可連接64臺XMT儀表。儀表的地址代號由參數(shù)Addr決定。XMT儀表通信協(xié)議規(guī)定，地址代號為兩個字節(jié)，其數(shù)值范圍（十六進(jìn)制）是80HBFH，兩個字節(jié)必須相同，數(shù)值為：儀表地址+80H。例如，儀表參數(shù)Addr=5（十六進(jìn)制數(shù)為05H），05+80H=85H，則該儀表的地址表示為：85H 85H。參數(shù)代號：儀表的參數(shù)用一個十六進(jìn)制數(shù)的參數(shù)代號來表

49、示。它在指令中表示要讀/寫的參數(shù)名。表13-2列出了XMT儀表可讀/寫的參數(shù)代號（部分）。表13-2XMT儀表可讀/寫的參數(shù)代號表參 數(shù) 代 號參 數(shù) 名含 義參 數(shù) 代 號參 數(shù) 名含 義00HSV給定值0BHSn輸入規(guī)格01HHIAL上限報警值0CHdIP小數(shù)點位置02HLoAL下限報警值0DHdIL下限顯示值03HdHAL正偏差報警0EHdIH上限顯示值04HdLAL負(fù)偏差報警15Hbaud通信波特率05HdF回差16HAddr通信地址06HCtrL控制方式 17HdL數(shù)字濾波如果向儀表讀取參數(shù)代號在表格中參數(shù)以外，則返回參數(shù)值為錯誤信號（兩個7F值）。返回的測量值數(shù)據(jù)每兩個8位數(shù)據(jù)代表

50、一個16位整形數(shù)，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，負(fù)溫度值采用補(bǔ)碼表示，熱電偶或熱電阻輸入時其單位都是0.1，回送的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)（兩個字節(jié)）先轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后將十進(jìn)制數(shù)據(jù)除以10再顯示出來。上位機(jī)每次向儀表發(fā)一個指令，儀表返回一個數(shù)據(jù)。編寫上位機(jī)軟件時，注意每條有效指令，儀表在00.36s內(nèi)作出應(yīng)答，而上位機(jī)也必須等儀表返回指令后，才能發(fā)新的指令，否則將引起錯誤。4溫度測量與控制（1）正確設(shè)置儀器參數(shù)后，儀器PV窗顯示當(dāng)前溫度測量值。（2）給傳感器升溫，當(dāng)溫度測量值大于上限報警值30時，上限指示燈L2亮，儀器SV窗顯示上限報警信息。（3）給傳感器降溫，當(dāng)溫度測量值小于上限報警值30，大于下限

51、報警值20時，上限指示燈L2和下限指示燈L1均滅。（4）給傳感器繼續(xù)降溫，當(dāng)溫度測量值小于下限報警值20時，下限指示燈L1亮，儀器SV窗下限報警信息。5串口調(diào)試XMT-3000A智能儀器使用異步串行通信接口，采用RS-232通信方式，其數(shù)據(jù)格式為：一個起始位，8個數(shù)據(jù)位，無校驗位，2個停止位。打開“串口調(diào)試助手”程序，首先設(shè)置串口號COM1、波特率4800、校驗位NONE、數(shù)據(jù)位8、停止位2等參數(shù)（注意：設(shè)置的參數(shù)必須與儀器設(shè)置的一致），選擇十六進(jìn)制顯示和十六進(jìn)制發(fā)送方式，打開串口，如圖13-25所示。在“發(fā)送的字符/數(shù)據(jù)”文本框中輸入讀指令：80 80 52 0C ，單擊“手動發(fā)送”按鈕，則

52、PC向儀器發(fā)送一條指令，儀器返回一串?dāng)?shù)據(jù)，如：3D 01 E7 03 64 00 01 00 ，該串?dāng)?shù)據(jù)在返回信息框內(nèi)顯示。根據(jù)儀器返回數(shù)據(jù)，可知儀器的當(dāng)前溫度測量值為：01 3D（十六進(jìn)制，低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后），十進(jìn)制為31.7。使用說明。圖13-25 串口調(diào)試助手若選擇了“手動發(fā)送”，每單擊一次可以發(fā)送一次；若選中了“自動發(fā)送”，則每隔設(shè)定的發(fā)送周期內(nèi)發(fā)送一次，直到去掉“自動發(fā)送”為止。值得注意的一點是：選中“十六進(jìn)制發(fā)送”后，發(fā)送框中所填字符每兩個字符之間應(yīng)有一個空格，如：01 23 00 34 45。還有一些特殊的字符，如回車換行，則直接敲入回車即可。6使用“計算器”實現(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)

53、換打開Windows附件中“計算器”程序，在“查看”菜單下選擇“科學(xué)型”。選擇“十六進(jìn)制”，輸入儀器當(dāng)前溫度測量值：01 3D（十六進(jìn)制，0在最前面不顯示），如圖13-26所示。單擊“十進(jìn)制”選項，則十六進(jìn)制數(shù)“013D”轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)“317”，如圖13-27所示。儀器的當(dāng)前溫度測量值為：31.7（十進(jìn)制）。為什么？ 圖13-26 在“計算器”中輸入十六進(jìn)制數(shù) 圖13-27 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)十進(jìn)制數(shù)13.3.2 設(shè)計任務(wù)。13.4 PC與PLC串口通信案例可編程序邏輯控制器（簡稱PLC）主要是為現(xiàn)場控制而設(shè)計的，其人機(jī)界面主要是開關(guān)、按鈕、指示燈等。其具有良好的適應(yīng)性和可擴(kuò)展能力得到越來越廣泛的

54、應(yīng)用。采用PLC的控制系統(tǒng)或裝置具有可靠性高、易于控制、系統(tǒng)設(shè)計靈活、能模擬現(xiàn)場調(diào)試、編程使用簡單、性價比高、有良好的抗干擾能力等特點。但是，PLC也有不易顯示各種實時圖表/曲線（趨勢線）和漢字、無良好的用戶界面、不便于監(jiān)控等缺陷。圖13-34 PLC產(chǎn)品示意圖20世紀(jì)90年代后，許多的PLC都配備有計算機(jī)通信接口，通過總線將一臺或多臺PLC相連接。計算機(jī)作為上位機(jī)可以提供良好的人機(jī)界面，進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，進(jìn)行程序編制、參數(shù)設(shè)定和修改、數(shù)據(jù)采集等，既能保證系統(tǒng)性能，又能使系統(tǒng)操作簡便，便于生產(chǎn)過程的有效監(jiān)督。而PLC作為下位機(jī)，執(zhí)行可靠有效的分散控制。用一臺計算機(jī)（上位機(jī)）去監(jiān)控下位機(jī)（P

55、LC），這就要求PC與PLC之間穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)通信。圖13-34是某型號PLC示意圖。13.4.1 PC與PLC串口通信硬件線路西門子S13-200PLC系統(tǒng)為用戶提供了靈活的通信功能。集成在S13-200中的點對點接口（PPI）可用普通的雙絞線作波特率高達(dá)9600bit/s的數(shù)據(jù)通信，用RS-485接口實現(xiàn)的高速用戶可編程接口，可使用專用位通信協(xié)議（如ASCII）做波特率高達(dá)38.4 kbit/s的高速通信并可按步調(diào)整。而PC的接口為RS-232，兩者之間需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。利用西門子公司的PC/PPI電纜，可將S13-200CPU與計算機(jī)連接起來組成PC/PPI網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)點對點通信，如圖1

56、3-35所示。圖13-35 PC與S13-200PLC串口通信線路本設(shè)計用到的硬件為：西門子S13-200PLC（CPU224），PC/PPI電纜，開關(guān)，指示燈（DC24V），直流電源（OUT：DC24V）等。13.4.2 設(shè)計任務(wù)利用LabVIEW編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC與PLC串口通信。任務(wù)要求。（1）開關(guān)量輸入：利用繼電器開關(guān)改變某個輸入端口的狀態(tài)，程序讀取該端口的輸入狀態(tài)（打開/關(guān)閉），并在程序中顯示。（2）開關(guān)量輸出：程序畫面中指定元件地址，單擊置位/復(fù)位命令按鈕，置指定地址的元件端口（繼電器）狀態(tài)為ON或OFF，使線路中指示燈亮/滅。13.5 PC與GSM短信模塊串口通信案例在很多監(jiān)控領(lǐng)域

57、，各種監(jiān)控設(shè)備大多還是有線方式傳輸，當(dāng)距離遙遠(yuǎn)時，監(jiān)控設(shè)備的安裝、維護(hù)非常不便，因為監(jiān)控端遠(yuǎn)離采集端，鋪設(shè)電纜的投入有時可以說是巨大的。通過無線方式來交換數(shù)據(jù)，則可以有效地避免這些問題。GSM網(wǎng)絡(luò)是目前國內(nèi)覆蓋范圍最廣，應(yīng)用最普遍的無線通信網(wǎng)絡(luò)，利用GSM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)時，完全可利用現(xiàn)成的GSM無線網(wǎng)絡(luò)而無需再新建基站。利用GSM網(wǎng)絡(luò)短消息業(yè)務(wù)（SMS）實現(xiàn)監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用具有以下優(yōu)點：通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施完備，不需投資建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施；實施與運(yùn)行費(fèi)用低；可以實現(xiàn)在無人職守、環(huán)境惡劣、超遠(yuǎn)距離的情況下控制信息的收集和傳送。圖13-38 GSM模塊示意圖GSM短信模塊是專門用于短信接收發(fā)送

58、的模塊，具有RS-232通信口，可與單片機(jī)、計算機(jī)相連。圖13-38所示為某型號GSM模塊示意圖。13.5.1 PC與GSM短信模塊串口通信硬件線路在數(shù)據(jù)采集站，傳感器檢測的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)模擬量輸入口，單片機(jī)通過串口與GSM模塊相連；在監(jiān)控中心，GSM模塊通過串口線與PC直接相連，如圖13-39所示。 圖13-39 利用GSM模塊組成的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)傳感器檢測的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)MCU單元的處理，編輯成短信息，通過串行口傳送給GSM模塊后以短消息的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心的計算機(jī)或用戶的GSM手機(jī)。同樣，監(jiān)控中心PC通過串口向GSM模塊TC35發(fā)送命令，通過TC35以短消息形式把設(shè)置命令發(fā)送到下位機(jī)系

59、統(tǒng)的GSM模塊，對單片機(jī)進(jìn)行控制。本設(shè)計用到的硬件為：GSM短信模塊（TC35i），串口通信線（三線制），SIM卡，手機(jī)等。用戶手機(jī)通過GSM模塊與PC和單片機(jī)可以實現(xiàn)雙向通信。13.5.2 PC與GSM短信模塊串口通信設(shè)計任務(wù)利用LabVIEW編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC與GSM短信模塊串口通信。任務(wù)要求。（1）在程序畫面輸入短信內(nèi)容，指定接收方手機(jī)號碼，將編輯的短信息發(fā)送到用戶手機(jī)。（2）用戶手機(jī)向監(jiān)控中心的GSM模塊發(fā)送短信，程序界面顯示短信內(nèi)容及來電號碼。13.5.3 任務(wù)實現(xiàn)13.6 PC與智能儀器構(gòu)成DCS案例智能儀器在我國的工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。實際上，只要具有RS-485（或RS-

60、232）通信接口、支持站號設(shè)置和通信協(xié)議訪問的智能儀器都可以和PC構(gòu)成一個主從式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這也是中小型DCS的一般結(jié)構(gòu)。智能儀器具有較強(qiáng)的過程控制功能和較高的可靠性，因此這類中小型DCS在目前仍然占有較大的應(yīng)用市場。13.6.1 PC與智能儀器構(gòu)成DCS硬件線路1線路說明由于一個RS-232通信接口只能聯(lián)接一臺RS-232儀表，當(dāng)PC與多臺具有RS-232接口的儀表通信時，可使用RS-232/RS-485型通信接口轉(zhuǎn)換器，將計算機(jī)上的RS-232通信口轉(zhuǎn)為RS-485通信口。在信號進(jìn)入儀表前再使用RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器將RS-485通信口轉(zhuǎn)為RS-232通信口，再與儀表相連，如圖13