[導(dǎo)讀] 論述一種新型明渠流量計(jì)量儀表——LMC型超聲波明渠流量計(jì)的后續(xù)研發(fā)工作。重點(diǎn)介紹了該流量計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)通信技術(shù)，及如何利用VC++6.0的MSCOMM控件來開發(fā)上位機(jī)與8051單片機(jī)的串行通信，給出了通信程序的部分流程圖。
城市污水處理地域跨度大，測控點(diǎn)分散，各測控點(diǎn)往往處于無人值守狀態(tài)。區(qū)域內(nèi)、區(qū)域與區(qū)域之間，需要傳輸、匯總和分析的數(shù)據(jù)量很大。因此，區(qū)域內(nèi)和跨區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)化通信成為現(xiàn)代城市污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)的重要標(biāo)志。
1 LMC型超聲波明渠流量計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)
LMC型超聲波明渠流量計(jì)設(shè)有RS-232C或RS-422串行通信端口，通過一根最長達(dá)1200m的通信電纜，可直接與計(jì)算機(jī)的連接。在計(jì)算機(jī)中安裝LMC監(jiān)控軟件，即可隨時(shí)在計(jì)算機(jī)中監(jiān)控瞬時(shí)流量、總流量。換算的日流量、月流量和年流量等參數(shù)，以及曲線顯示、報(bào)表打印等，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。若在15m之內(nèi)通信則可直接用一根通信電纜將流量計(jì)接到計(jì)算機(jī)。流量計(jì)的信息也可以通過電話線網(wǎng)絡(luò)傳輸，但系統(tǒng)需配置專用通信器和MODEM卡。
2 監(jiān)控系統(tǒng)通信軟件設(shè)計(jì)
我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)超聲波明渠流量計(jì)城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了上位微機(jī)與8051單片機(jī)的串行通信。監(jiān)控系統(tǒng)通信軟件主要包括專線方式（通過RS232C連接）及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)撥號(hào)方式兩大功能。限于篇幅，文中只給出部分程序流程圖和程序清單。
實(shí)現(xiàn)串行通信一般分為3個(gè)步驟：
（1）初始化通信端口：具體工作為向操作系統(tǒng)申請(qǐng)通信端口資源，設(shè)置通信波特率和配置通信格式（如起始位個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)、停止位個(gè)數(shù)、奇偶校驗(yàn)方式等）。
（2）串行通信的讀寫操作：用計(jì)算機(jī)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。
（3）關(guān)閉通信端口：在完成所有的串行通情操作后，將串行通信端口資源還給操作系統(tǒng)。
2.1 MSCOMM 控件的主要屬性
MSCOMM 控件是由Microsoft開發(fā)的，用于計(jì)算機(jī)間通信的Active X控件。利用它能方便地實(shí)現(xiàn)串行通信。用MSCOMM控件實(shí)現(xiàn)串行通信主要使用以下的一些屬性：
（1 ）用于初始化串行通信端口的屬性CommPort，設(shè)置并返回要用于串行通信的端口號(hào)；
PortOPen，初始化時(shí)置為True以打開通信端口；
Setting，以字符串形式設(shè)置并返回波特率、奇偶檢驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位、停止位；
InputMode，置0以本格式接收數(shù)據(jù)，置1以二進(jìn)制格式接收數(shù)據(jù)。
（2）用于串行通信端口讀寫操作的屬性
Input，從接收緩沖區(qū)返回并刪除數(shù)據(jù)；
Output，向發(fā)送緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù)。
（3）用于關(guān)閉通信端口的屬性
PortOpen，關(guān)閉端口時(shí)置為False以關(guān)閉通信端口。
2.2 串行通信協(xié)議說明
上位機(jī)與下位機(jī)均采用查詢發(fā)送、中斷接收的通信方式。
幀格式為7位數(shù)據(jù)位，無檢驗(yàn)位，1位停止位，波特率為W，編碼為ASCll碼。每次上位機(jī)向單片機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，上位機(jī)先向單片機(jī)發(fā)握手信號(hào)“02”，單片機(jī)收到握手信號(hào)則發(fā)應(yīng)答信號(hào)“03”至上位機(jī)上位機(jī)收到應(yīng)答信號(hào)后即發(fā)數(shù)據(jù)。同樣，當(dāng)單片機(jī)要向上位機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，也先向上位機(jī)發(fā)握手信號(hào)“ 04”，上位機(jī)收到握手信號(hào)后發(fā)應(yīng)答信號(hào)“05”，單片機(jī)收到應(yīng)答信號(hào)后則發(fā)數(shù)據(jù)。
2.3 上位機(jī)（PC）通信程序設(shè)計(jì)
利用VC++6.0對(duì)設(shè)計(jì)上位機(jī)通信程序。主要步驟如下；
（1）先進(jìn)人Visual C++6.0集成開發(fā)環(huán)境；
（2）創(chuàng)建一個(gè)單文檔控制界面；
（3）添加控制菜單、控制對(duì)話框、控制按鈕與編輯框；
（4）在控制對(duì)話框中添加ActiveX控件中的MSCOMM控件；
（5）設(shè)置MSCOMM控件屬性：
Setting9600,n,7,1；InputLen:2；Rthreshold:2；其它按缺省值。
通信程序主要部分如下：
Void CROTOTEDlg::OnButtom1（） //通信初始化消息處理函數(shù)
{
DataORShaking=1; //握手信號(hào)或數(shù)據(jù)標(biāo)志
Commsuce=0;//握手成功標(biāo)志
receiveNo=3;//數(shù)據(jù)區(qū)標(biāo)志
if（!m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（））
!m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（TRUE）;//打開串行口
m_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（“02”））;//發(fā)握手信號(hào)
m_RototeCom_dlg.SetInputMode（0）;//讀取串口緩沖區(qū)全部數(shù)據(jù)
MessageBox（“START”）;
for（int i=0;i<=10000;i++）;//延時(shí)
MessageBox （“通信失敗，請(qǐng)檢查通信硬件”）;//握手失敗顯示
}
Void CROTOTEDlg::OnOnCommMscomml（）; //Mscomm控件消息處理函數(shù)
{
VARIANT varii;
varii= m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（）;//讀入數(shù)據(jù)賦給VARIANT變量
CString ll;
ll= varii,bstrVal;
UpdateData（）;//將文本值從控件傳給相應(yīng)的變量
if（DataORShaking==0）//如果握手完畢，則開始接收數(shù)據(jù)
{
if（receiveNo==4） DataORShaking=1;
if（receiveNo==3）;
{ m_edit3=ll;//接收實(shí)際年流量信號(hào)
receiveNo==4；}
else
m_edit4=ll;
}
if（ll==”03”）&&（ DataORShaking==1）//接收單片機(jī)應(yīng)答信號(hào)
{ m_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（m_edit1））;//發(fā)給年流量
n_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（m_edit2））；//發(fā)給年流量
commsuce=1;//握手成功
}
if（ll==”04”）&& （ DataORShaking==1）// 接收單片機(jī)握手信號(hào)
{n_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（“05”））;//發(fā)應(yīng)答信號(hào)
DataORShaking=0;// 握手成功
}UpdateData（FALSE）;//將控件變量內(nèi)容送回其對(duì)應(yīng)控件
}
2.4 下位機(jī)（8051）通信程序設(shè)計(jì)
發(fā)應(yīng)答信號(hào)及數(shù)據(jù)時(shí)，8051單片機(jī)工作于查詢方式；當(dāng)接收握手信號(hào)及數(shù)據(jù)時(shí)，8051工作于中斷方式，中斷入口地址為0023H。當(dāng)5051接收到來自上位機(jī)的握手信號(hào)“02”并核查確認(rèn)后，則給上位機(jī)發(fā)應(yīng)答信號(hào)，同時(shí)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。中斷服務(wù)程序先區(qū)分是握手信號(hào)還是數(shù)據(jù)，如是握手信號(hào)就發(fā)應(yīng)答信號(hào)，如是數(shù)據(jù)就轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式再送人內(nèi)存。當(dāng)8051需要發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，先向上位機(jī)發(fā)握手信號(hào)“04”，等收到上位機(jī)的應(yīng)答信號(hào)“05”，即可發(fā)數(shù)據(jù)。程序框圖如圖2所示，中斷服務(wù)程序如圖3所示。
3 經(jīng)濟(jì)效往分析
就上海而言，需進(jìn)行污水排放計(jì)量的工礦企業(yè)達(dá)4000多家。根據(jù)上海市環(huán)保局要求，這些企業(yè)都將按要求安裝檢測污水排放的儀器。目前本市尚無同類產(chǎn)品。如選用國外產(chǎn)品，以美國的伊思柯（ISCO）公司為例，同類型的超聲波明渠流量計(jì)的價(jià)格為71300元。本成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后，基本價(jià)格為17000左右，低于國外產(chǎn)品約5.4萬元左右。仍以全市4000家企業(yè)計(jì)，可以節(jié)約資金2億元。
參考文獻(xiàn)：
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