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超聲波明渠流量計監控系統通信軟件的開(kāi)發(fā)
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(wú)人值守狀態(tài)。區域內、區域與區域之間，需要傳輸、匯總和分析的數據量很大。因此，區域內和跨區域的網(wǎng)絡(luò )化通信成為現代城市污水處理廠(chǎng)監控系統的重要標志。
1 LMC型超聲波明渠流量計通信網(wǎng)絡(luò )
LMC型超聲波明渠流量計設有RS-232C或RS-422串行通信端口，通過(guò)一根最長(cháng)達1200m的通信電纜，可直接與計算機的連接。在計算機中安裝LMC監控軟件，即可隨時(shí)在計算機中監控瞬時(shí)流量、總流量。換算的日流量、月流量和年流量等參數，以及曲線(xiàn)顯示、報表打印等，系統構成如圖1所示。若在15m之內通信則可直接用一根通信電纜將流量計接到計算機。流量計的信息也可以通過(guò)電話(huà)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸，但系統需配置專(zhuān)用通信器和MODEM卡。
2 監控系統通信軟件設計
我們設計了一個(gè)超聲波明渠流量計城市網(wǎng)絡(luò )監控系統，實(shí)現了上位微機與8051單片機的串行通信。監控系統通信軟件主要包括專(zhuān)線(xiàn)方式（通過(guò)RS232C連接）及網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)撥號方式兩大功能。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申請通信端口資源，設置通信波特率和配置通信格式（如起始位個(gè)數、數據位個(gè)數、停止位個(gè)數、奇偶校驗方式等）。
（2）串行通信的讀寫(xiě)操作：用計算機發(fā)送和接受數據。
（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。
2.1 MSCOMM 控件的主要屬性
MSCOMM 控件是由Microsoft開(kāi)發(fā)的，用于計算機間通信的Active X控件。利用它能方便地實(shí)現串行通信。用MSCOMM控件實(shí)現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，設置并返回要用于串行通信的端口號；
PortOPen，初始化時(shí)置為T(mén)rue以打開(kāi)通信端口；
Setting，以字符串形式設置并返回波特率、奇偶檢驗位、數據位、停止位；
InputMode，置0以本格式接收數據，置1以二進(jìn)制格式接收數據。
（2）用于串行通信端口讀寫(xiě)操作的屬性
Input，從接收緩沖區返回并刪除數據；
Output，向發(fā)送緩沖區寫(xiě)數據。
（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(shuō)明
上位機與下位機均采用查詢(xún)發(fā)送、中斷接收的通信方式。
幀格式為7位數據位，無(wú)檢驗位，1位停止位，波特率為W，編碼為ASCll碼。每次上位機向單片機發(fā)數據時(shí)，上位機先向單片機發(fā)握手信號“02”，單片機收到握手信號則發(fā)應答信號“03”至上位機上位機收到應答信號后即發(fā)數據。同樣，當單片機要向上位機發(fā)數據時(shí)，也先向上位機發(fā)握手信號“ 04”，上位機收到握手信號后發(fā)應答信號“05”，單片機收到應答信號后則發(fā)數據。
2.3 上位機（PC）通信程序設計
利用VC++6.0對設計上位機通信程序。主要步驟如下；
（1）先進(jìn)人Visual C++6.0集成開(kāi)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、控制對話(huà)框、控制按鈕與編輯框；
（4）在控制對話(huà)框中添加ActiveX控件中的MSCOMM控件；
（5）設置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
{
DataORShaking=1; //握手信號或數據標志
Commsuce=0;//握手成功標志
receiveNo=3;//數據區標志
if（!m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（））
!m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（TRUE）;//打開(kāi)串行口
m_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（“02”））;//發(fā)握手信號
m_RototeCom_dlg.SetInputMode（0）;//讀取串口緩沖區全部數據
MessageBox（“START”）;
for（int i=0;i<=10000;i++）;//延時(shí)
MessageBox （“通信失敗，請檢查通信硬件”）;//握手失敗顯示
}
Void CROTOTEDlg::OnOnCommMscomml（）; //Mscomm控件消息處理函數
{
VARIANT varii;
varii= m_RototeCom_dlg.GetPortOpen（）;//讀入數據賦給VARIANT變量
CString ll;
ll= varii,bstrVal;
UpdateData（）;//將文本值從控件傳給相應的變量
if（DataORShaking==0）//如果握手完畢，則開(kāi)始接收數據
{
if（receiveNo==4） DataORShaking=1;
if（receiveNo==3）;
{ m_edit3=ll;//接收實(shí)際年流量信號
receiveNo==4；}
else
m_edit4=ll;
}
if（ll==”03”）&&（ DataORShaking==1）//接收單片機應答信號
{ 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）// 接收單片機握手信號
{n_RototeCom_dlg.SetOutput（ColeVariant（“05”））;//發(fā)應答信號
DataORShaking=0;// 握手成功
}UpdateData（FALSE）;//將控件變量?jì)热菟突仄鋵丶?/p>
}
2.4 下位機（8051）通信程序設計
發(fā)應答信號及數據時(shí)，8051單片機工作于查詢(xún)方式；當接收握手信號及數據時(shí)，8051工作于中斷方式，中斷入口地址為0023H。當5051接收到來(lái)自上位機的握手信號“02”并核查確認后，則給上位機發(fā)應答信號，同時(shí)準備接收數據。中斷服務(wù)程序先區分是握手信號還是數據，如是握手信號就發(fā)應答信號，如是數據就轉換數據格式再送人內存。當8051需要發(fā)數據時(shí)，先向上位機發(fā)握手信號“04”，等收到上位機的應答信號“05”，即可發(fā)數據。程序框圖如圖2所示，中斷服務(wù)程序如圖3所示。
3 經(jīng)濟效往分析
就上海而言，需進(jìn)行污水排放計量的工礦企業(yè)達4000多家。根據上海市環(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(wú)同類(lèi)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(lèi)型的超聲波明渠流量計的價(jià)格為71300元。本成果轉化為產(chǎn)品后，基本價(jià)格為17000左右，低于國外產(chǎn)品約5.4萬(wàn)元左右。仍以全市4000家企業(yè)計，可以節約資金2億元。
參考文獻：
[1] Michael J.Young.Mastering Microsoft Visual C++6[M].SYBEX Inc.1998.
[2] 王華，等. Visual C++6.0程實(shí)例與技巧[M].機械工業(yè)出版社，1999.
[3] 張敏，等 LMC型超一波明渠流量計研制[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2000，（1）.
