基于RS-232的触摸屏技术在窄间隙焊机上的应用

1、    基于rs-232的触摸屏技术在窄间隙焊机上的应用    王志强 兰 强摘要:文章介绍了基于rs-232的触摸屏与以pic单片机为控制中心的co2 气体保护窄间隙焊机之间的通信,也简单介绍了modbus通信协议,最后给出了硬件电路连接图、程序流程图。关键词:串口通讯;触摸屏;单片机;modbus通信协议中图分类号:tg457.6 文献标识码:a文章编号:1006-8937(2009)20-0045-02触摸屏是目前最新颖的输入设备,操作简单,使用方便,感受直观,操作者只需用触笔或手指轻轻触碰屏幕上不同的功能区域,即可控制机械设备实现各种操作,使得人

2、机交互更为直接 1,2 。近年来单片机在工业自动控制领域中使用越来越广泛, 它与触摸屏相结合, 能够组成良好的人机交互界面。同时利用触摸屏作为交互界面,能够便捷地实现窄间隙焊机的功能,抗干扰性好,操作方便,并且主从通信可靠性好。1系统结构实现触摸屏与单片机的通讯,主要是解决通讯协议的问题,这里采用modbus通信协议来解决。根据协议可以规定触摸屏作为主站,pic单片机为从站,触摸屏与单片机之间采用rs-232兼容接口直接连接,波特率设置为9600kb/s,由触摸屏发出输入指令信号rs-232电平3,经由max232芯片转换为ttl电平信号后输入至单片机,由单片机经程序处理后发出信号控制电机工作

3、。电机工作过程中,通过光电开关组向单片机反馈脉冲信号。单片机将运行结果以ttl电平信号输出,通过max232芯片转换为rs232电平信号输出至触摸屏予以显示,单片机将运行结果以ttl电平信号输出,通过max232芯片转换为rs232电平信号输出至触摸屏予以显示.系统结构如图1所示。2串口通信2.1modbus通信协议简介为实现触摸屏与单片机的通讯常用到modbus协议,这是一种串行主从通信协议 。首先设置一个设备为主机 ,其它设备为从机。单独的主机和从机通信不需要编号;一个主机对应多个从机时,须对每一个从机设置编号。modbus协议定义了主机查询及从机应答的信息帧格式。通讯时 ,主机先向从机发

4、出请求信息 ,如果数据帧符合相应的地址要求,则从机接收通讯命令并从中读取数据信息,然后执行该信息中的任务,并把执行的结果返还主机。若从机接收到的校验码显示错误 ,则说明数据在传输过程中出错 ,则此次请求被从机视为无效,同时功能码被修改,错误的信息代码被返还主机,然后等待主机再次发送。这里采用 crc校验方式4来检验数据的传送情况。并采用异步传输方式传送信息 ,以字节为单位。modbus协议可以支持ascii码或者二进制格式的数据传输。在acsii码方式下每字节数据被分成两个字节传送;而在二进制方式下每字节数据可用一个字节传送。实际中常采用二进制数据方式。二进制数据帧传送的标准结构如表1所示。在

5、使用二进制模式下,信息传送开始前至少需要3.5个字符的静止时间,精致时间可以通过设置的波特率来计算。发送完最后一个字符后,也要求至少经过3.5个字符的静止时间,才发送下一个新数据。2.2硬件电路设计由于触摸屏的通信串口rs232的电平是-10v+10v,对于常规的单片机应用系统,信号电压为ttl电平,电压为0+5v,所以要实现单片机与触摸屏的通信,就需用max232来进行电平转换。首先对单片机的rc6、rc7口设置,将其置为异步串行通信的模式,再通过max232芯片完成电平的转换,最后与触摸屏接口相连,就构成了相应的硬件电路。触摸屏接口的管脚2为txd,管脚3为rxd。该系统的电路图如图2。3

6、通信程序设计触摸屏与单片机的通信程序用c语言编写。编译工具用picc 9.50软件。程序主要分为初始化模块、数据处理模块及发送模块。主程序流程图如图3所示。所用pic单片机含有一个usart模块,它有一个八位的波特率发生器(brg),brg可在同步通信下工作,也可异步通信方式下工作。用于异步通信方式时, txsta的brgh位(d2)可用来控制波特率。首先对串行口进行的初始化,程序如下 :void init ()gie=1 /允许全局中断spbrg=25; /设置波特率,设置为9600txsta=0x04; /设置异步高速方式rcsta=0x80; /允许同步串行口工作trisc= trisc

7、&0x8o;/rc7(rx)设置为输入方式,对外部呈高阻状态trisc= trisc&0xbf;/rc6(tx)设置为输出pir1=0x00;/请中断标志peie=1; /允许串行通信接口接中断rcie=1; /设置usart允许接收中断txie=1; /设置usart发送中断允许实现pic的数据接收需要一个中断程序,该中断函数将触摸屏发来的数据帧存储在一个定义过的数组中。当pic接收数据帧完成时,对接收结束标志置1,然后进入数据处理及发送模块。应用过程中中断是否被响应,可以通过检测外围接口中断允许寄存器pie1的rcie实现5。数据的处理与发送模式,可以通过modbus协议对应的功能码来实现。4结 语通过运用基于rs-232的触摸屏技术以及modbus协议,实现了pic单片机与触摸屏之间的通讯。以触摸屏作为窄间隙焊机的操作界面,不仅仅简化的操作,更进一步提高了工人的工作环境,提高了工人的工作效率。实际使用证明该方法数据传输稳定可靠, 并提供了良好的人机交互环境。系统工作稳定可靠,能够满足控制过程要求。参考文献:1 李大勇.小灵通话费信息触摸屏查询系统的设计与实现j.数据库与信息管理,2007,(4):4-5.2 彭树生,庄志洪,赵惠昌.pic单片机原理及应用m.北京:机械工业出版社,2001.3 周罡,郑建彬.基于rs-232的在线签名数据