PC软件控制的IO模块.doc

实验总成绩： 装 订 线报告份数： 西安邮电大学 通信与信息工程学院 课程设计报告专业班级： 电科1102 学生姓名： # 学号(班内序号): 03112042（01号） 2014 年 4 月 23 日一.设计内容与要求实现一个能够通过PC软件控制的IO模块。IO模块的控制部件采用继电器，可以由微处理器（MCU）控制继电器的打开、吸合。IO模块通过RS232串口和PC机连接，PC机上运行上位机控制软件，提供控制IO模块继电器和显示IO模块继电器闭合状态的操作界面。上位机和IO模块间的通信协议可以自己定义，但要求必须有一定的保护校验等保证通信可靠性的措施。系统连接结构如图1所示。具体要求：1、 IO模块要求实现4路继电器控制。完成IO模块的原理图设计、电路搭建、测试。2、 设计IO模块和PC机软件间的通信协议。3、 设计上位机软件界面，并用C+Builder实现软件界面和RS232串口通信控制。 提交课程设计报告。 图1 系统连接图二.设计过程与原理1.原理图设计利用Proteus软件设计仿真电路，以AT89C51单片机为MCU，在最小系统的基础上通过IO口与继电器电路相连。电路原理图如如图2所示。2. 单片机代码利用Keil编写控制单片机的C51代码。3. 利用Proteus仿真利用虚拟端口软件添加两个虚拟端口COM1,COM2,将Keil编写的代码导入到原理图中的AT89C51中,将RS232串口中端口改为COM2，打开原理图仿真。运行串口调试助手将端口设为COM1，即可发送数据仿真。4. 利用C+Builder设计上位机利用Microsoft Comm Control 6.0 串口控件实现与单片机的通信。软件界面如图3所示。上位机主要功能如下：1. 可以选择端口，波特率，校验位，数据位，停止位以及打开关闭串口。2. 可以输入数据发送给单片机，控制四个继电器打开关闭LED灯。3. 可以通过按钮控制四个LED的打开与关闭。图2 电路原理图图3 程序界面图三.实习心得 这是一次纯软件的仿真实验，为期两周并不算长，而且还要学习不少新知识，总体来说算的上是一次满充实的的实验。通过本次实验，我充分体会到软件仿真的便利。本次实验第一周主要是查资料、学习软件知识，如学会用Proteus建元件库、画电路原理图，如何用Keil uVision写单片机程序，用C+Builder编写上位机等。通过网上搜索，查找了关于串口通信的原理知识和上位机的相关内容。本次实验第二周主要是上位机的编写与仿真，C+ Builder具有快速的可视化开发环境：只要简单地把控件拖到窗体上，定义一下它的属性，设置一下它的外观，就可以快速地建立应用程序界面；C+ Builder内置了100多个完全封装了Windows公用特性且具有完全可扩展性（包括全面支持ActiveX控件）的可重用控件；C+ Builder具有一个专业C+开发环境所能提供的全部功能：快速、高效、灵活的编译器优化，逐步连接，CPU透视，命令行工具等。它实现了可视化的编程环境和功能强大的编程语言（C+）的完美结合。掌握C+Builder对我们以后的学习有非常大的帮助。Keil C代码：#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit LED = P10;sbit KEY = P16;sbit P00 = P00;sbit P01 = P01;sbit P02 = P02;sbit P03 = P03;void main()char key = 0; SCON = 0x50; TMOD |= 0x20; TH1 = 0xFD; TR1 = 1; TI = 1; P00 = 1;P01 = 1;P02 = 1;P03 = 1; while(1) LED = 0;key = _getkey();switch(key)case 0:P00 = 0;break;case 1:P01 = 0;break;case 2:P02 = 0;break;case 3:P03 = 0;break;case a:P00 = 1;break;case b:P01 = 1;break;case c:P02 = 1;break;case d:P03 = 1;break;C+Builder代码：/-#include #pragma hdrstop#include Unit1.h#include #include /-#pragma package(smart_init)#pragma link MSCommLib_OCX#pragma resource *.dfmTForm1 *Form1;/-_fastcall TForm1:TForm1(TComponent* Owner) : TForm(Owner)void Set_Uart(void) String Uartsettings; if(Form1-MSComm1-PortOpen)Form1-MSComm1-PortOpen=False; Uartsettings=Uart_Bond+,; Uartsettings+=Uart_Chek.SubString(1,1)+,; Uartsettings+=Uart_Data+,; Uartsettings+=Uart_Stop; try Form1-MSComm1-Settings=Uartsettings; catch(Exception&e) Application-MessageBox(设置不正确!请检查.,系统错误,MB_OK); Form1-MSComm1-CommPort=Uart_Port; try Form1-MSComm1-PortOpen=True; catch(Exception&exception) Uart_Open=false; Application-MessageBox(该串口不存在或串口被占用!请检查.,系统错误,MB_OK); Form1-U_Status-Brush-Color=clBlack; Form1-U_OPEN-Caption=打开串口; return; Form1-MSComm1-PortOpen=False; Sleep(10); Form1-MSComm1-PortOpen = True; if(!Uart_Open)Form1-MSComm1-PortOpen=False;/-void _fastcall TForm1:FormCreate(TObject *Sender) MSComm1-InputLen = 1; MSComm1-InBufferSize=2048; MSComm1-InBufferCount=0; MSComm1-OutBufferSize = 512; MSComm1-OutBufferCount = 0; MSComm1-CommPort = 1; /On Error GoTo comer MSComm1-InputMode = comInputModeBinary; MSComm1-RThreshold = 1; MSComm1-SThreshold = 0; MSComm1-InBufferCount = 0; MSComm1-OutBufferCount = 0; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:U_OPENClick(TObject *Sender) if(!Uart_Open) Uart_Open=true; U_Status-Brush-Color=clRed; U_OPEN-Caption=关闭串口; if(!MSComm1-PortOpen)Set_Uart(); else Uart_Open=false; U_Status-Brush-Color=clBlack; U_OPEN-Caption=打开串口; if(MSComm1-PortOpen) MSComm1-PortOpen=False; /-void _fastcall TForm1:U_PortChange(TObject *Sender) Uart_Port=U_Port-ItemIndex+1; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:U_BondChange(TObject *Sender) Uart_Bond=U_Bond-Items-StringsU_Bond-ItemIndex; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:U_CheckChange(TObject *Sender) Uart_Chek=U_Check-Items-StringsU_Check-ItemIndex; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:U_DataChange(TObject *Sender) Uart_Data=U_Data-Items-StringsU_Data-ItemIndex; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:U_StopChange(TObject *Sender) Uart_Stop=U_Stop-Items-StringsU_Stop-ItemIndex; Set_Uart();/-void _fastcall TForm1:Send_ButtonClick(TObject *Sender) AnsiString str=Send_Box-Text; OleVariant temp; uchar c; if(Uart_Open) for(int n=1;nOutput=temp; if(c=0) Image1-Visible=true; Image5-Visible=false; if(c=a) Image1-Visible=false; Image5-Visible=true; if(c=1) Image2-Visible=true; Image6-Visible=false; if(c=b) Image2-Visible=false; Image6-Visible=true; if(c=2) Image3-Visible=true; Image7-Visible=false; if(c=c) Image3-Visible=false; Image7-Visible=true; if(c=3) Image4-Visible=true; Image8-Visible=false; if(c=d) Image4-Visible=false; Image8-Visible=true; void _fastcall TForm1:Button1Click(TObject *Sender) OleVariant temp; temp=VarArrayCreate(OPENARRAY(int,(0,0),varByte); temp.PutElement(0,0); MSComm1-Output=temp; Image1-Visible=true; Image5-Visible=false;/-void _fastcall TForm1:Button2Click(TObject *Sender) OleVariant temp; temp=VarArrayCreate(OPENARRAY(int,(0,0),varByte); temp.PutElement(a,0); MSComm1-Output=temp; Image1-Visible=false; Image5-Visible=true;/-void_fastcallTForm1:Button3Click(TObject *Sender) OleVariant temp; temp=VarArrayCreate(OPENARRAY(int,(0,0),varByte); temp.PutElement(1,0); MSComm1-Output=temp; Image2-Visible=true; Image6-Visible=false;/-void _fastcall TForm1:Button4Click(TObject *Sender) OleVariant temp; temp=VarArrayCreate(OPENARRAY(int,(0,0),varByte); temp.PutElement(b,0); MSComm1-Output=temp; Image2-Visible=false; Image6-Visible=true;/-void _fastcall TForm1:Button5Click(TObject *Sender) OleVariant temp; temp=VarArrayCreate(OPENARRAY(int,(0,0),varByte); temp.PutElement(2,0); MSComm1-Output=temp; Image3-Visible=true; Image7-Visible=false;/-void _fastcall TForm1:Button6Cli