三坐标划线机数据接收程序的开发

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1、三坐标划线机数据接收程序的开发三坐标划线机在公司主要从事水轮机叶片的测量工作。是公司用来控制水轮机叶片质量的重要技术手段，三坐标划线机数据接收程序是对所测量的数据进行采集、保存、转换的关键性技术，也是对水轮机叶片进行检查、计算结果输出的前期技术先决条件。三坐标划线机是我公司从国内购买的，当时厂商没有向我公司提供任何的接口输出数据的资料，只是提供了一个可以记录所测量的数据值的纸带打印设备，所测量的数据值是打印在纸带上的，要实现计算机对所测量数据进行自动计算，只能人工手动将纸带上的数据值逐点的输入到计算机中，工作量巨大且易出错。为了保证数据的快速采集，并保证数据值的准确性，

2、减少人工的干预。必须采用计算机来自动采集数据值。三坐标划线机的核心是一个单片机，内部是采用汇编语言进行编程，从理论上来看，具有I/O的部分管理模块，并且向外部输出到打印设备上。在三坐标划线机上还预留有一个9针的接口，用万能表对它的第2和第3针进行电压的测量，发现在划线机向打印设备上输出数据值时，接口上的2和3针上有电压脉冲产生，可以判定它是一个串口，并且有数据的交换功能。这为开发三坐标划线机数据接收程序提供了硬件上的基本条件。单片机上的串口电路原理上是相同的。在串行通信中，数据是一位一位地顺序传送的，其特点是通信线路简单，只要一对传输线路就可以通信。根据实测可知，在划线

3、机上的接口中，2和3针上有电压脉冲产生，是标准RS232接口。一般的串行接口是采用异步传送方式的，数据在线路上的传送是不连续的，传送时，数据是以一个字符为单位进行传送的，它用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D200/10/10/10/10/10/10/10/1100/10/10/1起始位数据位校验位停止位起始位数据位一个字符就是一帧信息，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4个部分组成。起始位信号占1位;其后是数据位，大多数是7位，传送时低位在先、高位在后;再后面是1位的奇偶校验位;最后是停止位，它表示一帧信息的

4、结束。在异步传送中，字符间隔是不固定的。在停止位后可以加入空闲位用高电平表示，用于等待传送。这样，接收和发送可以随时或间断进行，不受时间的限制。在串行异步传送中，通信必须事先约定：（1）字符格式：双方要约定字符的编码形式、奇偶校验形式及起始位和停止位的规定。（2）波特率：它是数据传送的速率，即每秒钟传送的二进制位数，单位是位/秒。它与字符的传送速率之间有以下的关系：波特率=一个字符的二进制编码位数字符/秒要求发送端与接收端的波特率必须一致。一般为50~9600波特。由于厂商没有提供相关的资料，所以用程序进行测试，来确定它的串行传送约定协议。经过了多次的测试，确定了三坐标

5、划线机的串行传送约定协议如下：起始位1位、数据位7位、停止位1位、奇校验、波特率是300，码长32H.原理图如下：发送数据时，CPU执行一条写SBUF指令便启动了串口发送，数据从TXD输出。在指令执行期间，CPU送来写SBUF信号，将数据送入SBUF，并启动发送控制器。经过一个机器周期，发送端的SEND、DATA相继有效，通过输出控制门从TXD引脚逐个数位地输出一帧信息。当一帧信息发送完毕后，SEND、DATA失效，发送控制器发送中断标志TI=1，向CPU申请中断，等待下一个写信号的到来。在划线机上，操按动打印所测量的数据按钮时，就会向CPU发送写SBUF的请求，这时就

6、会发送数据到打印设备和外部9针接口上，我们要求接收数据，所以要用程序不断的去检测TXD端的状态，并在一帧信息到来时，利用串口的约定协议参数来完整的接收数据，并保存在外存储器中，然后等待下一帧信息的到来，如此反复，直至收到程序结束信号为止。对硬件的部分的充分研究，从理论上确定了用计算机来接收测量数据是可行的方案。接下来就是如何用软件来实现数据的接收任务。汇编语言的执行效率是最高的，但是，它要对具体的硬件设备进行编程，通用性差。经过考察，在这里采用了Microsoft公司的QuickBASIC来编程。要求完成如下的任务：1.能够正确的接收划线机测量的三维数据点的数据值。2.

7、具有事件处理功能，在有数据送来时，正确接收，无数据时进行等待。3.可人工决定何时结束数据采集任务。4.及时保护数据，在突然掉电的情况下，仍要保证已接收数据的正确、完整。5.按操的要求格式来保存数据，并提供滚窗显示方式，提供已记录数据的显示提示，便于操参考。Microsoft公司的QuickBASIC编程语言具有完整的串行端口访问能力，通用性很好，具有编译和解释执行两种方式，其中编译方式的执行效率高、速度快，可以满足串行通信的需要。在确定编程任务时，公司又购进了两台三坐标划线机，开始准备大量的采用划线机来测量水轮机叶片，数据接收程序开发是提