【導(dǎo)讀】早期的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全是由分立元件拼湊起來(lái)的，結(jié)構(gòu)龐大，可靠性差，精度低，無(wú)數(shù)據(jù)處理能力，而且?guī)缀醵际菍Ｓ孟到y(tǒng)。為了解決這些弊端，本文設(shè)。計(jì)了體積小，可靠性強(qiáng)，精度高，具有數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由上位機(jī)與下位機(jī)兩部分組成。應(yīng)用89C51單片機(jī)來(lái)控制數(shù)據(jù)的采集，用MAX197將波形的模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，通信，將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能?？蓪?duì)原波形進(jìn)行時(shí)域分析，求出時(shí)域參數(shù)，如周期、頻率和峰值等。本設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)的分析、處理，并達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。軟件，該系統(tǒng)具有使用方便、低成本、易擴(kuò)展、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　

【正文】 ；中斷服務(wù)程序 PUSH A ；中斷現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) PUSH DPL PUSH DPH …… MOV DPTR， 0100H ； HBEN=1；先輸出高 4位 MOVX A， @DPTR MOV 31H,A ； 將高 4位數(shù)據(jù)存入 31H 單元 MOV DPTR， 0000H ； HREN=0，再輸出 低 8位 MOVX A， @DPTR MOV 30H， A ； 低 8 位數(shù)據(jù)存入 30H 單元 …… POP DPH POP DPL 對(duì)于隨機(jī)噪聲干擾很嚴(yán)重的情況，也可以對(duì)采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波。對(duì)于隨機(jī)信號(hào)的干擾，我們可以采用采樣若干次再求其平均值作為最終結(jié)果的方 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 法來(lái)進(jìn)行數(shù)字濾波。單片機(jī)中求均值的主要思想是：對(duì)采樣的數(shù)據(jù)先做帶進(jìn)位的加法，然后通過(guò)移位的方法來(lái)完成除法運(yùn)算 (右移一位相當(dāng)于除以 2)。假設(shè)采集 8組數(shù)據(jù)，其低八位分別存儲(chǔ)在 30H～ 37H 單元，高八位分別存儲(chǔ)在 38H～ 3FH 單元。濾波后的數(shù)據(jù)低位存儲(chǔ)在 30H單元，高位在 38H 單元。匯編程序可如下編寫： ?? MOV R0， 30H MOV R1， 38H MOV R2， 07H ；加法計(jì)數(shù)， 8 組數(shù)據(jù)，累加 7次 AGAIN: CLR CY ；清零進(jìn)位標(biāo)志位 MOV A， 30H INC R0 ADD A， @R0 ；低八位相加 MOV 30H， A ；低八位和放在 30H MOV A， 38H INC R1 ADDC A， @R1 ；高八位帶進(jìn)位加法 MOV 38H， A ；高八位和放在 38H DJNZ R2， AGAIN ； 8位數(shù)據(jù)未加完則繼續(xù)，加完則開始求均值 MOV R0， 03H ；設(shè)置右移次數(shù)，右移 3 次相當(dāng)于除以 8 FLAGN： CLR CY MOV A， 38H RRC A ；高位左移 MOV 38H， A MOV A， 30H RRC A ；低位左移 MOV 30H， A DJNZ R0， FLAGN ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 5章 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì) Visual Basic 概述 Visual Basic 是 Microsoft 公司推出的可視化開發(fā)工具，由于其功能強(qiáng)大，內(nèi)容 十分豐富，隨著 其版本的不斷升級(jí)，已經(jīng)成為程序開發(fā)人員的首選工具之一。 Visual Basic 是當(dāng)前使用較多的版本，它不僅簡(jiǎn)單易學(xué)，而且在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中的添寫程序代碼時(shí)，能夠根據(jù)讀者給出的對(duì)象、方法、屬性做出 提示信息，使讀者只需 選擇即可實(shí)現(xiàn)錄入功能，從而簡(jiǎn)化了錄入的煩瑣和錯(cuò)誤的出現(xiàn)，提示信息為難以 記住的內(nèi)容提供了參考，從而減輕了讀者學(xué)習(xí)編程的負(fù)擔(dān)，甚至不必較深入地了解每個(gè)語(yǔ)句的細(xì)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)編程工作。 作為開發(fā)效力高的可視化開發(fā)工具 Visual Basic ，它對(duì)面向?qū)ο蟮母拍詈图夹g(shù)做了許多擴(kuò)展：用戶可以自定 義 對(duì)象所處理的事件，可以定義構(gòu)造函數(shù)和釋構(gòu)函數(shù)。用 Visual Basic 不僅可以進(jìn)行基本的文件操作、窗體界面、文本文件編程，而且還可以開發(fā)功能強(qiáng)大的圖形圖像處理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。 Visual Basic ，深受廣大讀者喜愛(ài)。 Visual Basic 引入了功能強(qiáng)大的 ASO 作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的新標(biāo)準(zhǔn)，并包含了SQL Server7， Oracle， Access， ODBC 和 SNA 服務(wù)器等驅(qū)動(dòng)程序，利用新的 ADO控件，只需很少的代碼就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)存取功能。 Visual Basic 集成有 可視化數(shù)據(jù)庫(kù)工具和新的數(shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)器。另外，豐富多彩的第三方控件也使 Visual Basic 如虎添翼，比如，水晶報(bào)表和仿 Windows XP 界面效果控件等等，都為創(chuàng)建個(gè)性化程序提供了有力支持。 VB 中 MSComm 控件介紹 Microsoft Communications Control(簡(jiǎn)稱 MSComm)是 Microsoft 公司提供的簡(jiǎn)化 Windows 下串行通信編程的 ActiveX 控件，它為應(yīng)用程序提供了通過(guò)串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)便方法。 控件提 供下列兩種處理通信的方式：事件驅(qū)動(dòng)方式和查詢方式。 （ 1） 事件驅(qū)動(dòng)方式 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 事件驅(qū)動(dòng)方式是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下，在事件發(fā)生時(shí)需要得到通知，例如，在串口接收緩沖區(qū)中有字符，或者 Carrier Detect(CD)或 Request To Send(RTS)線上一個(gè)字符到達(dá)或一個(gè)變化發(fā)生時(shí)可以利用 MSComm 控件的 OnComm 事件捕獲并處理這些通信事件； OnComm 事件還可以檢查和處理通信錯(cuò)誤（所有通信事件和通信錯(cuò)誤的列表，請(qǐng)參閱 CommEvent 屬性），開發(fā)者可以在 OnComm 事件處理函 數(shù)中加入自己的處理代碼 。事件驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是程序響應(yīng)及時(shí)，可靠性高。每個(gè) MSComm 控件對(duì)應(yīng)著一個(gè)串行端口。如果應(yīng)用程序需要訪問(wèn)多個(gè)串行 端口，必須使用多個(gè) MSComm 控件。 （ 2）查詢方式 查詢方式實(shí)質(zhì)上還是事件驅(qū)動(dòng)，但在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。在程序的每個(gè)關(guān)鍵功能之后，可以通過(guò)檢查 CommEvent 屬性的值來(lái)查詢事件和錯(cuò)誤。如果應(yīng)用程序較小，并且是自保持的，這種方法可能是更可取的。例如，如果寫一個(gè)簡(jiǎn)單的電話 撥號(hào)程序，則沒(méi)有必要對(duì)每接收一個(gè)字符都產(chǎn)生事件，因?yàn)槲ㄒ坏却邮盏淖址钦{(diào)制解調(diào)器的“確定 ”響應(yīng)。 2. MSComm 控件的常用屬性 （ 1） CommPort 屬性 CommPort 屬性設(shè)置并返回通信端口號(hào)，類型為 Integer。 在設(shè)計(jì)時(shí)， CommPort 屬性值可以設(shè)置成從 1～ 16 的任何數(shù)（缺省值為 1），但是通常大多數(shù)計(jì)算機(jī)的通信端口不大于 4。如果用 PortOpen 屬性打開一個(gè)并不存在的端口時(shí)， MSComm 控件會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤 68（設(shè)備無(wú)效）。 （ 2） Settings 屬性 Settings 屬性 設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位參數(shù)，類型為String。 Settings 屬性值由 4 個(gè)設(shè)置值組 成，有如下的格式： “ BBBB,P,D,S” BBBB 為波特率， P為奇偶校驗(yàn)， D為數(shù)據(jù)位數(shù)， S 為停止位數(shù)。 波特率的值： 110， 300， 600， 1200， 2400， 9600（缺省）， 14400， 19200，28800， 38400（保留）， 56000（保留）， 128000（保留），及 256000（保留）。 奇偶性的值： E(偶）， M(標(biāo)記 )， N（空，缺?。?， O（奇）， S（空格）。 數(shù)據(jù)位的值： 4， 5， 6， 7 和 8（缺?。? 停止位的值： 1（缺?。?， ， 2 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 Settings 屬性的缺省值是： ” 9600,N,8,1” 當(dāng)端口打開時(shí)，如果所設(shè)置 Settings 屬性值非法，則 MSComm 控件產(chǎn)生錯(cuò)誤380（非法 屬性值）。 （ 3） PortOpen 屬性 PortOpen 屬性設(shè)置或返回串口狀態(tài)， Boolean 類型：值為 True 時(shí)打開，值為False 時(shí)關(guān)閉。 （ 4） Input 屬性 Input 屬性 從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，類型為 Variant。 它從輸入緩沖區(qū)中刪除一組字符。刪除字符的個(gè)數(shù)由 InputLen 屬性決定，返回值的類型由 InputMode 屬性決定。 （ 5） InputMode 屬性 InputMode 屬性 讀取或設(shè)置從接收緩沖區(qū)讀 取數(shù)據(jù)的格式，類型為 Integer；InputMode 屬性值為 InputModeText（ 0）時(shí)表示以文本格式（ ASCII）取回?cái)?shù)據(jù)，為 InputModeBinary（ 1）時(shí)表示以二進(jìn)制格式（ BIN）取回?cái)?shù)據(jù)。 （ 6） InBufferCount 屬性 InBufferCount 屬性讀取接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型為 Integer。 （ 7） InBufferSize 屬性 InBufferSize 屬性讀取或設(shè)置接收緩沖區(qū)的大小，類型為 Integer。缺省值大小為 1024 字節(jié)。 （ 8） Output 屬性 Output 屬性向 發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型為 Variant。 通過(guò)使用 Byte Array 可以添加二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而通過(guò) String 可以添加文本數(shù)據(jù)。 （ 9） OutBufferCount 屬性 OutBufferCount 屬性讀取發(fā)送緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型為 Integer。 可以通過(guò)將該屬性設(shè)為 0 來(lái)清空緩沖區(qū)。 （ 10） OutBufferSize 屬性 OutBufferSize 屬性 讀取或設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū) 的大小，類型為 Integer。 缺省值大小為 512 字節(jié)。 （ 11） RTHreshold 屬性 RTHreshold 屬性設(shè) 置在 OnComm 事件激活前接收緩沖器收到的字節(jié)數(shù)。當(dāng)接 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 收到的字節(jié)數(shù)達(dá)到 RTHreshold 設(shè)置的字?jǐn)?shù)時(shí)，就會(huì)引起 Onm 事件。 （ 12） CommEvent 屬性 CommEvent 屬性讀取或設(shè)置串口事件，類型為 Integer，常見的串口事件如下： 常數(shù) 值 描述 EvSend 1 發(fā)送事件 ComEvReceive 2 接收事件 ComEvCTS 3 ClearToSend 線變化 ComEvDSR 4 DataSet Ready 線變化 ComEvCD 5 Carrier Detect 線變化 ComEvRing 6 檢測(cè)到 Ring ComEvEOF 7 文件結(jié)束 3. MSComm 控件的添加及初始化設(shè)置 要添加 MSComm控件到工具箱中。首先在“工程”菜單中選擇“部件”，在“控件”復(fù)選框中選擇 Microsoft Comm control 點(diǎn)“確定”后，會(huì)把 MSComm控件添加到工具箱中。 MSComm1 控制的參數(shù)初始 化設(shè)置： Private Sub Command1_Click() ?開始按鈕 With MSComm1 .CommPort=2 ?使用 COM2 .Setting=”9600,N,8,1” ?設(shè)置通信口參數(shù) .InBufferSize=40 ?設(shè)置接收緩沖區(qū)為 40 字節(jié) .OutBufferSize=2 ?設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)為 2字節(jié) .InputMode = InputModeBinary ?設(shè)置接收數(shù)據(jù)模式為二進(jìn) 制形式 .InputLen = 1 ?設(shè)置 Input 一次從接收緩沖讀取字節(jié)數(shù)為 1 .SThreshold = 1 ?設(shè)置 Output 一次從發(fā)送緩沖讀取字節(jié)數(shù)為 1 .InBufferCount = 0 ?清除接收緩沖區(qū) .OutBufferCount = 0 ?清除發(fā)送緩沖區(qū) MaxW = 99 ?最大值賦初值 MinW = 99 ?最小 值賦初值 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 w = 0 ?數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器清零 .RThreshold = 1 ?設(shè)置接收一個(gè)字節(jié)產(chǎn)生 OnComm 事件 If .PortOpen = False Then ?判斷通信口是否打開 .PortOpen = True ?打開通信口 If Err Then ?錯(cuò)誤處理 MsgBox 串口通信無(wú)效 Exit Sub End If End If End With End Sub 為了達(dá)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集目的 ， 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理程序采用 MSComm 事件驅(qū)動(dòng)方式。 VB 界面設(shè)計(jì) （ 1） 登錄界面設(shè)計(jì) 當(dāng)用戶名和密碼都輸入正確時(shí)，點(diǎn)擊登錄按鈕 或按回車鍵 ，即可進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)界面 。點(diǎn)擊取消按鈕時(shí)退出登錄界面。如圖 所示。當(dāng)用戶名或密碼輸入錯(cuò)誤時(shí)將會(huì)彈出出錯(cuò)對(duì)話框