摘要:本文主要介绍了 DELPHI 串行通信,以及怎样使用 Delphi 语言编程实现温度的实时采集以及处理显示。
0 引言
温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有着十分重要的意义,在现代工业生产中温度也是常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,随着时代的不断发展,现代工农业技术的不断进步, 人们对生活环境要求的提高,使得对于温度的测量和控制的要求越来越高, 迫切需要检测与控制温度。
1 系统总体介绍
本系统主要包括三个模块:下位机硬件设计部分、下位机软件设计部分和上位机软件设计部分。本文涉及的主要是上位机软件程序设计部分,使用高级语言Delphi 编制上位机监控程序,并通过 RS-232 串行通信口与下位机系统实现实时通信。同时为了操作方便,系统还附加了 遥控器 部分。其中系统的原理框图如图1 所示:
图1 系统的原理框图
2 主要控件介绍:
2.1 TComm 控件:
用Delphi 实现 串口 通讯,常用的几种方法为:使用控件如TComm,使用API 函数或者在Delphi 中调用其它串口通讯程序。下面详细介绍TComm 的使用。
a)TComm 的主要属性
Name :对象的名称,对象放置完成后,是第一个必须要设置的属性。
CommPort:通信端口的选择。
PortOpen:打开或关闭通信端口。
BaudRate:传输速度的选择。
b)TComm 的主要事件
ON ReceiveData:当接收到数据时触发。
OnReceiveError:当接收数据错误时触发。
OnModem ST ateChange:当引脚的电压发生变化时触发。
d)TComm 的主要方法
OutputString:输出文字数据到串行端口。
OutputByte:输出字节数据到串行端口。
ReadInputByte:以字节方式读取缓冲区内的数据。
2.2 TChart 组件:
TChart 是Delphi 里面一个标准的图形显示控件。它可以静态设计(at design time)也可以动态生成。TChart 的实时绘制对机器性能要求比较高,因此在编程的时候要注意:
(1)使用2d 图形;⑵Chart 尽可能包含少的点。
a)TChart 组件的主要事件
OnPageChange:当改变页的时候,此事件发生。
OnMouseDown:当鼠标按下时产生。
OnAfterDraw 事件:该事件是在绘制所有的Series 时发生的。
OnClICk 事件:该事件是在用户单击Series 点时发生的。
OnZoom 事件:该事件是在图表放大时触发。
b)TChart 组件的主要方法
ActiveSeriesLegend 函数:该函数用于返回当前活动的Series,如果所有的Series 都是活动的,需要为该函数确定要返回Series 的序号。
AddSeries 过程:该过程用于添加一个Series 对象。
3 系统各具体模块设计
3. 1 系统主界面设计
用户登录到主界面之后,在主界面中,可以实现通过面板或者菜单来设置温度的上下限,系统实时显示测试时间,同时在面板上通过状态灯显示当前系统的工作状态。
图2 系统主界面
同时在主界面的菜单中,可以进行通信端口的选择、通信波特率的选择、修改密码、帮助以及退出系统。
3.2 修改密码模块设计
为了系统的安全,系统增加了修改密码模块。如果要修改密码,首先要输入原来的密码,而后输入新密码,最后重新输入新密码并确定,如果输入的两次新密码相同,则修改密码成功,如果输入的两次新密码不同,则修改密码失败,则重新输入新密码。
3.3 通信模块 的设计
本次设计使用 RS232 转 RS485 转换器 实现远程监控的,采用的是半双工的数据传输方式和异步通信方式,串行口工作于模式1。
传输数据的格式如下:首先上位机发送FF 给下位机,下位机检测到时,将温度传送给上位机。向 单片机 发送上限温度命令,格式:FE,XX;向单片机发送下限温度命令,格式:FD,XX;设置监控,格式:FC;取消监控,格式:FB;向单片机发送点击上限按钮,格式:FA;向单片机发送点击下限按钮,格式:F9。
a)接收数据
上位机采用事件驱动方式接收数据。当下位机传送一帧数据上来输入缓存时,将触发TCOMM 组件的OnReceiveData 事件,对数据进行接收。然后对接收的数据进行判断,分别转相应的处理程序。下面是数据接收的程序段:
begin
try
count:=form1.Comm1.ReadInputByte(pt);
if ((count+1) mod 4<>0) then
begin
form1.Comm1.DataCount:=0;
exit;
end;
for i:=0 to 3 do
begin
re[i]:=pt^;
inc(pt);
end;
… //数据处理部分
b)发送数据
发送数据采用异步I/O 方式,即将要发送的数据用WriteCommData 方法发送到写线程,然后立即返回。该方法所有的操作均在后台进行,如果发送成功,返回True, 发送失败,返回False。下面是发送数据的主要程序段:
form1.Comm1.PortOpen:=true;
form1.Comm1.OutputByte(send);
timedelay(300);
3.4 系统初始化模块设计
本系统初始化部分设计程序如下:
begin
Position:=poscreencenter;
form1.Comm1.DataCount:=0;
form1.Comm1.RThreshold:=1;
form1.Comm1.PortOpen:=true;//串行口初始化
form1.sys_ini();//系统参数初始化
…
3.5 参数设置模块设计
为了系统的操作方便,在菜单中加入了参数的设置,可以选择串行口,选择通信的波特率等等。
4 结束语
系统经过一个多月的观察测试,该软件系统运行稳定,使用操作方便,测量精度高。