分布式测控系统中PC与单片机

1 远程通信方案　　

    由PC机和单片机组成的分布式测控系统已 在工业生产中得到了广泛的应用。其中，单片机作为从机，负责现场控制和实时数据的采集，PC机作为主机，负责对各从机发来的数据进行分析、处理，并向各从 机发布命令，以实现对工业现场的集中监控与管理，由于主从机需不断进行信息交流，通信成为分布式测控系统重要而基本的功能。
采用RS485等通信技术可实现近距离通信（＜1km），而在许多场合，各计算机之间距离较远（几公里甚至几十公里），这时就应采用远程通信技术。基于modem和公用电话网的远程通信技术则是一种实施方便、成本低廉的方案。

    采用电话网通信的分布式测控系统如图1—1所示，PC机及各单片机均通过Modem联入电话网，PC机可通过Modem拨号与选中的单片机建立通信链路，以进行数据传输，传输结束后可挂机拆除通信链路。
 

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    为了顺利实现通信，在通信程序设计中应注意两个问题：一是对Modem进行正确操作，以实现数据链路的建立或

拆除等功能。二是在数据传输过程中，收发双方应遵循共同的通信协议，以保证数据的可靠传送，本文将对这两点作详细讨论。

    2 Modem操作编程　

    有关单片机具体控制Moedm的方法及接口已有许多文献进行了讨论[4]，本文着重介绍VB环境下PC机操作Modem的编程方法。

    标准的贺式命令集定义了一些基本功能集(表2—1)，利用这些功能可以操作Modem以实现Modem的初始化、拨号、挂机等功能。

    VB以其功能丰富，简单易用等特点成为开发PC机监控软件的首选工具，VB提供了一个具有串行通信功能的MSCOMM控件，使得通信程序的开发方便、快捷。


 

　　利用MSCOMM控件，我们可以向Modem传送AT命令对Modem进行操作，下面是一段用VB编写的拨号程序代码：
 

      数据传输完毕后，可向Modem发出挂机命令以释放通信链路　　

 　 CommCtrl．Output＝“ATH”＋chr $(13)’发送挂机命令　　

 　 CommCtrl．PortOpen＝False　’关闭端口

       3 数据传输及通信协议　　

       拨号接通线路后，就可以进行数据传输了，采用异步通信不可避免地会出现数据传输错误，为了保证数据可靠传输，通信的双方应遵循一定的协议，我们根据微机通信中广泛采用的Xmodem协议，制定主机与从机通信协议如下：

　　传输的数据被分割成128字节的数据块，每个数据块前有起始符SOH，块编号，数据块后附有检验和。

      传输过程由PC机每隔10秒发一个“NAK”字符来启动，当单片机检测到一个NAK后，会发出第一个数据包，PC机检查数据包，将128字节相加，计算出 检验和，并与发来的检验和相比较，相同则发送ACK字符，对本次接收的数据块进行确认，否则，发送NAK字符，通知对方重发数据块，当数据传送完毕后，单 片机发出“EOT”字符，通知PC机结束数据传输。

　　在通信过程中，发送方重发数据的次数限制为6次，超过6次则挂机，而接收方也应设置超时机制，如果一个数据包在规定的时间内没有传递完成，则意味着出现了异常情况，这时应挂机停止通信，以防止进入无限期等待的死锁状态。

　　PC机（接收方）与单片机（发送方）通信程序流程见图3—1、图3—2。                                             

     4　结束语　　

     本文介绍的通信方法已在实验中得到验证，它不仅可保证数据的可靠传输，并且实现简单方便，对于工控领域中计算机间的远程 通信设计具有一定的参考价值。