MSComm控件實現(xiàn)單片機與PC機的串口通信

　　本文主要利用MSComm控件實現(xiàn)單片機與PC機的串口通信，重點是軟件部分的設(shè)計。采用VC++ 6.0軟件開發(fā)平臺，利用MFC編程的思想方法，建立友好的人機交互界面。PC機向單片機發(fā)送信號，將單片機接收到信號后向PC機返回的數(shù)據(jù)在界面中實現(xiàn)動態(tài)顯示、保存等。該系統(tǒng)具有操作簡單，實用性強，可視化程度高等優(yōu)點，為以后的軟件設(shè)計打下了一定的基礎(chǔ)。

　　1.引言

　　在眾多集成可視化開發(fā)環(huán)境中，VisualC++是編程環(huán)境的最佳選擇，VC++應(yīng)用程序的開發(fā)主要有兩種模式，一種是WIN API方式，另一種是MFC方式，傳統(tǒng)的WIN API方式比較繁瑣，而MFC是對WIN API再次封裝，MFC相對于WIN API開發(fā)更具備效率優(yōu)勢，開發(fā)者只要在局部做簡單地修改，即可處理大部分窗口事物。MFC封裝了200多個類并且提供了友好的界面環(huán)境，具有類管理靈活方便、代碼編寫和界面設(shè)計集成交互操作、可移植性強等優(yōu)點，與各種數(shù)學(xué)手段和數(shù)據(jù)處理、分析算法相結(jié)合還可以實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)分析，智能、快速、靈活數(shù)據(jù)處理，使便攜現(xiàn)場檢測儀器功能強，靈活度高，速度快，擴展性好。

　　串口通信具有連續(xù)簡單、使用靈活方便、數(shù)據(jù)傳遞可靠等優(yōu)點，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中，得到廣泛的應(yīng)用。在Win32下，用來實現(xiàn)串口通信的編程方式有兩種：其一可以調(diào)用Windows的API函數(shù)，其二可以使用ActiveX控件。調(diào)用Windows提供的API函數(shù)，可以實現(xiàn)用戶自定義功能，自由度高，缺點是這種方法編寫復(fù)雜，需要清楚地掌握串口通信機制；使用ActiveX控件可以屏蔽底層的通信協(xié)議，只需對控件的屬性進行設(shè)置并添加響應(yīng)的響應(yīng)處理函數(shù)即可實現(xiàn)串口通信中的數(shù)據(jù)收發(fā)，缺點是不支持用戶對屬性的修改，只能使用控件提供的功能，在使用時有一定限制本文要實現(xiàn)RS232協(xié)議的串口通信，采用ActiveX控件即可滿足需求。

　　2.通信原理

　　PC機給單片機發(fā)送一個55（發(fā)其他的數(shù)據(jù)單片機不響應(yīng)），單片機通過串口將返回三個數(shù)據(jù)傳給PC：第一個是AA（作為數(shù)據(jù)包開包的用的）；第二個數(shù)據(jù)是一個隨機數(shù)，第三個數(shù)據(jù)時EE（作為數(shù)據(jù)包結(jié)束的標(biāo)志）。

　　點擊接收數(shù)據(jù)就會在PC機上以16進制、ASCII碼、10進制方式顯示出來。指示燈LED：紅色的是電源燈，單片機處于待機狀態(tài)時：綠燈亮，黃燈不亮；到單片機收到55數(shù)據(jù)時，單片機要返回數(shù)據(jù)的過程中：綠燈亮，黃燈會一閃（指示在發(fā)送數(shù)據(jù)）。

　　3.硬件

　　單片機和PC機的波特率都設(shè)置為9600kbps.上位機的串口是COMl，其電平是RS232電平，而下位機的電平是T T L電平，所以需要電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232進行電平轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)PC機和單片機的通信。在MAX3232芯片上，選用其中一路發(fā)送/接收，R20UT接PIC16f877的RX，T2IN接PIC16f877的TX，T20UT接PC機的RD，R2IN接PC機的TD，這樣就能實現(xiàn)單片機與計算機互聯(lián)通信。圖1為單片機與PC的連接示意圖。

　　4.軟件

　　MSComm通信控件是最常用的ActiveX串口控件之一，它提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的通信接口，可以連接到其他通信設(shè)備（如單片機，以及本系統(tǒng)使用的FPGA），而且在VC++、VB等語言中使用［8］。通過建立串行通信，完成命令發(fā)送、數(shù)據(jù)發(fā)送/接收、監(jiān)視和響應(yīng)在通信過程中可能發(fā)生的各種事件和錯誤。本文選用MSComm控件采用事件驅(qū)動機制。一般情況下，事件發(fā)生時將產(chǎn)生通知，MSComm控件提供的OnComm事件可以用來捕獲并處理這些通信事件?？梢酝ㄟ^在OnComm事件處理函數(shù)中加入讀取串口程序代碼和處理數(shù)據(jù)代碼來提高程序響應(yīng)度及可靠性。圖2為本文設(shè)計的軟件界面。

　?。?）建立應(yīng)用工程

　　啟動VC++6.0，新建工程名為“TEST”

　　的對話框應(yīng)用程序，這時在Resource View的Dialog樹狀文件夾中會自動生成IDD_TEST_DIALOG對話框。

　?。?）在當(dāng)前的Workspace中插入MSComm控件

　　選擇Project菜單下Add to Project子菜單中的Components and Controls選項，在彈出的對話框中雙擊R e g i s t e r e dA c t i v e X C o n t r o l s項，選擇M i c r o s o f tCommunications Control version 6.0，單擊insert按鈕即可將通信控件插入該工程，這時添加了類CMSComm及相應(yīng)文件：MSComm.h和MSComm.cpp.

　?。?）添加MSComm控件

　　在I D D _ T E S T _ D I A L O G對話框內(nèi)添加MSComm控件，通過class wizard添加成員變量m_Com.

　?。?）串口初始化

　　在初始化對話框進行串口初始化，包括端口號、波特率、輸入方式等。

　?。?）捕捉串口事件

　　雙擊I D D _ T E S T _ D I A L O G對話框內(nèi)的MSComm控件，這時在TESTDlg.h中，添加了TESTDlg類消息響應(yīng)、在TESTDlg.cpp中映射了MSComm控件事件。

　　（6）串口讀寫

　　當(dāng)用戶輸入“55”后，使用函數(shù)Set-Output（）向串口寫入數(shù)據(jù)，點擊“手動發(fā)送”按鈕，點擊一次發(fā)送一次。點擊“自動發(fā)送”按鈕，則設(shè)置一個Timer定時，1s發(fā)送一次。

　　在進行讀操作時，當(dāng)接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)時，使用GetInput（）將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)保存到COleSafeArray類型的變量里，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。

　?。?）存儲數(shù)據(jù)

　　使用MFC提供的文件操作，將數(shù)據(jù)保存在TestData.txt文本文件中。CStdioFile是CFile的派生類，適用于文本文件的讀寫，可以按行讀取寫入。同時在文件寫入數(shù)據(jù)之前寫入本次保存數(shù)據(jù)的時間，為數(shù)據(jù)的正確保存提供保障。如圖3所示。

　　5.程序測試及結(jié)果

　　程序測試過程中，首先利用串口調(diào)試助手進行演示，確保單片機能正常工作，串口可以自由接收和發(fā)送。然后使用本文設(shè)計的軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送顯示，結(jié)果如圖2所示。

　　6.結(jié)論

　　本文利用VC++6.0中的MSComm控件便捷地實現(xiàn)了PC機與單片機之間的串口通信，顯示了ActiveX技術(shù)充分的靈活性和易用性。

　　在Windows環(huán)境下開發(fā)上位機的串口通信程序，軟件界面友好，操作簡單，軟件設(shè)計簡單可靠，降低了工作量，準(zhǔn)確、有效地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集顯示保存。