[计算机软件及应用]基于vc和单片机的上下位机串口通讯系统设计

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1、基于VC和单片机的上下位机串口通讯系统设计65摘要论文详细介绍了单片机做下位机与VC设计的上位机进行通信的软硬件实现。在硬件设计中，下位机采用AT89C52单片机系统与上位机系统通过RS-232串行通信端口进行互连，采用MAX232电平转换器完成双向电平转换功能。单片机系统接收由上位机传输过来的PID参数并在LED数码管上显示，同时可通过按键分别对参数进行加减操作，把修改后的PID参数再传给上位机。在软件设计中，上位机采用VisualStudio2008中的MFC编写上位机的界面程序。上位机可以显示测量数据，调节阀门开度，设定PID参数并可将参数传给下位机，也可接收下位机发送的PID参数。

2、关键词：单片机；VC；串口通信；PID参数。65目录第1章前言3第2章总体设计方案42.1上位机程序设计42.1.1面向对象的程序设计42.1.2Windows应用程序52.1.3Windows消息机制52.1.4使用MFC程序设计62.2上位机串口编程72.2.1串口介绍72.2.2使用串口控件方法72.3下位机设计介绍82.3.1单片机的通信方式82.4上下位机通信协议10第3章硬件设计123.1单片机的选择123.2电平转换器MAX232123.374LS164LED驱动芯片123.4LED显示器133.4.1LED显示器工作原理133.4.2LED显示器接口14第4章软件设计144

3、.1上位机编程方案选择144.1.1上位机软件流程图144.1.2上位机程序设计164.2下位机编程方案选择224.2.1上位机软件流程图224.2.2下位机程序设计24第5章总结34参考文献35附录A36附录B3865第1章前言随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，单片机被广泛应用在工业控制系统中。单片机具有体积小、价格低廉、开发应用方便、可应用于恶劣工业环境的特点，在分布式控制系统中多采用单片机进行数据采集和现场控制。由于单片机的计算能力有限，难以进行复杂的数据处理，因此在功能复杂的控制系统中常采上位机下位机系统，单片机用作下位机进行数据采集和设备控制，而PC机用做上位机进行复杂的

4、数据处理和对单片机的控制。现代信息网络技术的一个突出特点，就是使工业控制系统中的所有设备连接成网，从而在一个核心软件管理下工作，形成一个有机的整体。这种整体网络方式在现代工业控制系统具有传统独立控制系统所无法比拟的先进性，不仅能极大地提高工业设备的生产效率，还可以大大提高系统的安全性和可靠性。在单片机的输入输出控制中，除直接接上小键盘和LCD显示屏等方法外，一般都通过串口和上位机PC进行通信。这样不仅能够实现远程控制，而且能够利用PC机强大的数据处理功能以及友好的控制界面。在一般的利用PC机对单片机进行控制的场合，都是采用Windows作为上位机的平台，其优点是界面友好，编程和操作都比较容

5、易。因此研究PC机与单片机串行通信具有重要的现实及工业意义。65第2章总体设计方案本课程设计中，开发上位机程序使用的开发环境是WIN7系统下用微软的VS2008集成开发环境，所用语言为C++。主要任务是界面设计和串口通信的实现,以及由下位机上传的水位数据的图形显示。下位机部分，开发所使用的集成环境为keil4，使用编程语言为C语言。下位机主要实现的功能是收发数据，即与上位机进行通信。通信的内容有PID参数的下传与显示，阀门开度的下传，以及水位数据上传给上位机。其中上下位机通信采用的是异步串行通信。通过RS—232和modbus协议完成数据通信的过程。其流程图如图2.1所示。2.1上位机程序

6、设计2.1.1面向对象的程序设计这次开发所使用C++就是一种面向对象的编程语言，VisualStudio2008就是开发Windows程序最主要的集成开发环境之一，它不仅是C++语言的集成开发环境，还与Win32紧密相连，因此，VisualStudio2008可以完成各种应用程序开发，从底层的软件到顶层面向用户的软件。使用VisualStudio2008环境开发应用程序缩短了开发时间，且界面友好，易于操作。在开发Windows应用程序时，主要使用Windows提供的WindowsAPI即应用程序接口函数，或者是Microsoft提供的MFC即微软基础类库。其中使用API开发Windows应

7、用程序，我们需要大量的调用系统的API函数，而使用MFC实现同样的功能，系统会通过封装的方式提供给我们现成的功能模块调用，甚至大量的代码将由编译器自己生成。省去了程序员大量的编写代码的时间，提高了编写Windows应用程序的效率。是程序员专注于手中将要实现的任务，而非相对底层的实现机制。这样更有利于开发出大型的，面向对象的应用程序。652.1.2Windows应用程序由于要开发的上位机需要与有良好的人机界面，这样就需要开