多站遠程無線控制信號系統通信軟件的開發

多站遠程無線控制信號系統通信軟件的開發

摘要：多站遠程無線控制系統是以計算機為中心控制，用多個信號源作為下位機通過無線模塊進行通信，文中介紹了通過無線數傳模塊實現無線通訊以及ＡｃｔｉｖｅＸ控件的使用方法，提出了使系統應用程序更安全可靠，效率更高，維護更加方便的幾種措施。

１　多站遠程無線控制系統組成

多站遠程無線控制系統是以計算機作為中心控制站，用多個信號源作為下位機，通過無線模塊進行數據通信的。系統中的上位機作為數據接收和數據處理的中心站，當下位機實時采集到上位機發送的數據后，便可進行簡單的數據處理并向上位機回送數據。

上位機無線通訊接口使用串行端口與無線數傳模塊相連，數字信號通過天線調制后送到下位機的一臺外置無線模塊，然后通過串口送入單片機進行處理。系統組成框圖如圖１所示。

２　串行通訊控件

利用ＶＢ開發通信程序主要有兩種方法，一是利用ＶＢ本身提供的控件（ＣＯＮＴＲＡＬＳ），另一種是利用ＷＩＮＤＯＷＳ ＡＰＩ應用程序接口。在實際應用中，用ＶＢ 控件實現通訊的方法比調用ＳＤＫ的ＡＰＩ動態連接庫的方法更加方便和快捷，而且可以用較少的代碼實現相同的功能，這就是用ＶＢ 控件實現通訊的優點所在，下面主要介紹一下利用ＶＢ 控件實現無線通訊的方法。

ＶＢ控件工具箱中提供了一個使用非常方便的串行通訊控件ＭＳＣｏｍｍ，它提供了使用ＲＳ－２３２串行通訊上層開發的所有細則。通過它完成串行通訊既可以使用查詢方式，又可以使用事件驅動方式�？丶�的一些重要屬性及其說明如表１所列。

表1 MSComm控件的屬性說明

屬 性設定值

說 明

ComPort1串口號，如果串口1已所用，改用串口2InBufferSize1024接收緩沖區大小InputLen0從接收緩沖區讀取的字節數，0表示全部讀取InputMode1接收數據的類型，0表示文本類型，1表示二進制類型OutBufferSize1024發送緩沖區大小RThreshold1設定接收幾個字符時觸發OnComm事件，0表示不產生事件，1表示每接收一個字符就產生一事件SThreshold0設定在觸發OnComm事件前，發送緩沖區所允許的最少的字符數，0表示發數據時不產生事件，1表示當發送緩沖區空時產生OnComm事件Settings1200,n,8,1串口的參數設置，依次為波特率、奇偶校驗（n-無校驗，e-偶校驗，o-奇校驗）、數據位數、停止位數

３　應用實例

本系統的通訊網絡并非點對點的通訊，而是采用一點對多點的廣播式通訊方式。由于無線通訊可能會有空間的噪聲干擾，因此，需要采取一些抗干擾措施。首先是身份識別碼，因為給下位機編碼可以保證網絡通訊的有序性，因此，每個站都應有身份碼。其次是包頭識別碼，由于在發送了傳輸命令之后，下位機開始以打包的形式傳輸數據，因而每一包都有一個包頭和包尾識別碼，假如識別碼有誤，則表明該次傳輸為不正常數據。因此，應使用１２００波特率、無奇偶校驗位、８ 個數據位、１ 個停止位的較穩定狀態。

上位機向下位機發送的參數有站號、狀態（開機、關機）、頻率、重復周期、脈寬、天線轉速、天線掃描方式、天線狀態、天線角度等。發送命令有手動方式和自動方式兩種。自動方式是由定時器自動完成的。為了及時知道分站的狀態和運行情況，還應設計定時查詢和即時查詢。

在無線通訊過程中，除了規定合理的協議之外，為了保證通訊的正確性，在數據發送時還應適當地增加延時，特別是當速度較慢的計算機向速度較快的計算機發送數據時，更應適當增加延時。

由于該項目的軟件源代碼較長，故只給出和串口通訊有關的程序片段供大家參考。筆者在工作中實踐了三種通訊方式，即查詢方式、事件驅動方式、事件驅動轉查詢方式。這三種方式各有利弊，其中查詢方式具有方便可靠的特點，可利用協議或設定時鐘來進入和退出查詢狀態，但它不是資源的有效利用方式；事件觸發方式對于定長通訊非常有效，但其定長通訊在有些場合不適用；而事件驅動轉查詢方式既有事件驅動的特點又有轉查詢方式的特點，可以說是匯集了前二者之長，故可有效利用資源。下面著重介紹事件驅動轉查詢方式。

由于在通訊中，ＲＴＳ電平可置高或置低，如果用事件驅動，計算機就會進入中斷，資源就沒有有效利用，所以在程序中添加了一個接收函數。為了保證程序的可靠性和靈活性，可以運用設置身份碼等方法來保證各個子站互不干擾，具體實現過程的主程序流程圖如圖２所示。

除以上處理外，還可以使用以下方法來增加系統的可靠性、靈活性和效率。

（１）設置身份碼和目的地址

每個數傳模塊均有表示其唯一身份的身份碼，身份碼長為兩個字節共十六位。第一字節表示組碼，第二字節表示組內識別碼，身份碼可用Ｄ７Ｈ?Ｆ５Ｈ?ＸＸＨ?ＹＹＨ設置，可設置于模塊內的ＥＥＲＯＭ中，掉電后不丟失。在數據傳送前，應設置目的地址，以便確定由哪個來接收數據。采用此方法可以有效地防止干擾。

（２）使用動態數組

接收字節數據時，必須使用動態數組。一個動態數組被聲明后，可以利用Ｉｎｐｕｔ屬性將串行端口輸入緩沖區內的數據指定到該動態數組中。被接收到的數據的實際大小必須利用Ｌｂｏｕｎｄ及Ｕｂｏｕｎｄ才能取得最大及最小索引值，同時也只有這樣，才能利用程序將內部的值一一顯示出來。另外，利用最大和最小索引值還可以判斷是否為一次成功接收。

（３）最優化

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