【正文】 高 8 位低 8 位 FF00 代表 1 低 8 位高 8 位 0000 代表 0 圖 42 單個寫 0 區(qū)輸出繼電器指令、應答通訊幀 舉例參考 1：上位機向下位機發(fā)送只包含 0 或 1 開關量信息 （ 1） 昆侖通態(tài)觸摸屏向下位機發(fā)送含有數據信息的數據 01 05 00 02 00 00 6C 0A 表 42 參考 1 數據說明 （ 2） 下位機得到數據后回應上位機昆侖通泰觸摸屏的數據 （ 如果接收無誤，發(fā)送數據與之相同） 03 05 00 02 00 00 6D E8 表 43 參考 1 數據說明 讀 3 區(qū)輸入寄存器（指令代碼： 0X04） 指令： 0 4 設備地址 起始地址 寄存器個數 CRC 校驗 03 05 00 02 00 00 6D E8 設備地址 功能碼 起始地址 信息 0 CRC16L/H 03 05 00 02 00 00 6D E8 設備地址 功能碼 起始地址 信息 0 CRC16L/H 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 27 高 8 位低 8 位 高 8 位低 8 位 低 8 位高 8 位 應答： 0 4 設備地址 字節(jié)數 數據 1 數據 n 高 8 位低 8 位 高 8 位低 8 位 CRC 校驗 低 8 位高 8 位 圖 43 讀 3 區(qū)輸入寄存器指令、應答通訊幀 舉例參考 2：上位機向下位機發(fā)送讀取數據指令 （ 1） 昆侖通態(tài)觸摸屏讀取數據時的向下位機發(fā)送數據 02 04 00 00 00 01 31 F9 表 44 參考 2 數據說明 （ 2） 下位機就會響應上位機后發(fā)送含有信息的內容數據 02 04 04 00 C8 1C A7 表 45 參考 2 數據說明 （ 3）組態(tài)屏幕上將會在相應位置顯示數據 200。 單個寫 4 區(qū)輸出寄存器（指令代碼： 0x06） 指令： 0 6 02 04 00 00 00 01 31 F9 設備地址 功能碼 起始地址 1 個寄存器 CRC16L/H 02 04 04 00 C8 1C A7 設備地址 功能碼 數據字節(jié) 200 CRC16L/H 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 28 設備地址 起始地址 要寫入的數 CRC 校驗 高 8 位低 8 位 高 8 位低 8 位 低 8 位高 8 位 應答： 0 6 設備地址 起始地址 要寫入的數 CRC 校驗 高 8 位低 8 位 高 8 位低 8 位 低 8 位高 8 位 圖 44 單個寫 4 區(qū)輸出寄存器指令、應答通訊幀 舉例參考 3：上 位機向下位機發(fā)送含數據信息的數據 （ 1）昆侖通態(tài)觸摸屏向下位機發(fā)送含有數據信息的數據 01 06 00 00 04 67 CA E0 表 46 參考 3 數據說明 （ 2） 下位機得到數據后回應上位機昆侖通泰觸摸屏的數據 （ 如果接收無誤，發(fā)送數據與之相同） 01 06 00 00 04 67 CA E0 表 47 參考 3 數據說明 注意：如果系統(tǒng)同時出現 “ 讀離散輸入 ”和“ 讀輸入寄存器 ” 系統(tǒng)將會首先發(fā)送 “ 讀離散輸入 ” 對應數據包，直至下位機響應正確數據包后才會發(fā)送 “ 讀輸入寄存器 ” 對應數據包，下位機響應后再次發(fā)送 “ 讀離散輸入 ” 開始下一輪循環(huán)。 系統(tǒng)應用設置 本系統(tǒng) ModBus 通訊協(xié)議是按照每 50ms 間隔向下位機主控單片機發(fā)送一次數據請求信息，（讀 1 區(qū)輸入繼電器和讀 3 區(qū)輸入寄存器交替請求讀取數據） 下位機 兩個設備地址分別為 0x0 0x02 的設備，按設備請求 CRC 校驗無誤后響應主機。當上位機操作發(fā)生數據變化后，上位機觸摸屏會將更改數據發(fā)送給下位機系統(tǒng)，（單個寫 0 區(qū)輸出繼電器、 單個寫 4 區(qū)輸出寄存器 ）下位校驗無誤后原值返回。 01 06 00 00 04 67 CA E0 設備地址 功能碼 起始地址 1127 CRC16L/H 01 06 00 00 04 67 CA E0 設備地址 功能碼 起始地址 1127 CRC16L/H 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 觸摸屏組態(tài)設計 觸摸屏組態(tài)設計主要是針對設計需求，設計建立用戶窗口，并對相關命令進行數據處理或下位機通訊。 用戶窗口建立 圖 45 用戶窗口 本設計的窗口列表如上圖所示， 下面我將著重講解其中幾個界面。 （ 1）主控窗口界面上半部分的左側為青島農業(yè)大學?；眨虚g顯示 “ 精準農業(yè)測產系統(tǒng) ” ，右側顯示日期及系統(tǒng)開機運行時間 等信息 ；下半部分左側為窗口選擇按鈕，分別是 “ 收獲顯示 ” 、 “ 歷史查詢 ” 、 “ 幫助文檔 ” 、 “內部調試”四個窗口選擇按鈕 ，右側 則 為一代樣機、二代樣機 交替 展示圖。 圖 46 主控窗口界面 （ 2）收獲顯示界面中間部分左側顯示小區(qū)種子信息，右側顯示水分儀操作、取料卸料操作以及打印操作；下部分是電機單步控制以及 窗口 切換操作。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 30 圖 47 收獲顯示界面 （ 3） 歷史查詢 窗口上部同主控界面 ； 中間部分為歷史數據部分，可通過滑動右側滑塊瀏覽所有數據，也可通過設置瀏覽指定日期內數據信息；下部為 U 盤導出設置，分別是：數據開始時間、數 據結束時間、導出文件名、導出條數、導出模式和導出結果信息。 圖 48 歷史查詢及 U盤導出 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 31 設備變量連接 在設備窗口中，上位機通用串口父設備下掛載設備 0 和設備 1，其驅動，即通訊協(xié)議為莫迪康 Modbus RTU 通過變量連接與下位機通訊。系統(tǒng)設置如下所示： 圖 49 設備窗口 圖 410 設備 0 的屬性設置 圖 411 系統(tǒng)部分數據 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 32 圖 412 設備 0 的 變量 打印機控制程序 打印機為 Cprinter 熱敏式條形碼打印機。其協(xié)議可通過 RS232 通訊接口 傳輸，主要是優(yōu)勢在于可以打印熱敏式不干膠打印紙。 打印機設置 在打印之前需要系統(tǒng)對打印機進行一些設置，包括標簽紙的寬度、長度，兩標簽紙之間的距離，打印濃度，打印速度，坐標，進紙、退紙距離等信息。在設置中尤其需要注意的是 RS232 設置正確，保證通訊正常；更為重要的是，打印機協(xié)議要求所有字符均需呀以 ASCII 的形式輸入打印機控制板。 打印機程序 /*********************************************************************** （ 1） 所有字符需要以 ASCII 的形式輸入打印機； （ 2） 若要打印雙引號時 (“)在程序中使用 \[“]來打印雙引號；***********************************************************************/ printf(SIZE 56 mm,30 mm\n)。 //標簽紙寬度 56mm，長度 20mm printf(GAP 0 mm,0 mm\n)。 //兩標簽紙之間的垂直距離和垂直距離的偏移量均為 0mm printf(DENSITY 12\n)。 //打印濃度系數（濃度系數 0— 15） printf(BACKFEED 600\n)。 //退紙距離 600dots（ 1mm = 8dots） printf(SPEED 1\n)。 //打印速度為 ” /sec printf(DIRECTION 1\n)。 //打印時出紙和打印字體方向 printf(REFERENCE 0,0\n)。 //定義卷紙的參考坐標原點 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 33 printf(SHIFT 0\n)。 //標簽打印偏移量設置 printf(CLS\n)。 //清除影像緩存區(qū)的數據 printf(TEXT 152,0,\\,0,1,1,\谷物測產系統(tǒng) \\n)。//打印漢字“谷物測產系統(tǒng)” printf(TEXT 100,25,\\,0,1,1,\種子種類：玉米 \\n)。//打印漢字 printf(TEXT 100,75,\\,0,1,1,\含水率 ： % %%RD\\n,humidity)。//打印漢字 printf(TEXT 100,100,\\,0,1,1,\收獲重量： % KG\\n,weight)。 //打印漢字 printf(PRINT 1,1\n)。 //打印出存儲于影像緩存區(qū)的數據 1 份 1 張 printf(FEED 600\n)。 //進紙距離 600dots（ 1mm = 8dots） printf(EOP\n)。 //程序結束點，需要將指令放在程序的最后一行 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 34 5 系 統(tǒng)軟件和硬件的調試 KEIL 軟件及 ISP 下載使用 Keil μVision4 的使用 系統(tǒng)在設計初期合理利用 Keil 強大的工程文件管理優(yōu)勢，將系統(tǒng)程序進行文件結構分類，具體如何設置工程文件管理，如何操作在此不作詳細介紹。 Main函數文件夾下包括：、 、 三個文件； system 文件夾下包含： 、 、 [20]；hardware 文件夾下包含： 、 、 ； readme 文件夾下包含：。在其他文件進行添加時，也可以根據具體的所屬類別進行劃分，主函數部分、系統(tǒng)設定程序部分、用戶自定義程序部分和工程說明部分。 圖 51 Keil 界面 同樣是出于工程項目管理的需求，系統(tǒng)在設計之初就進行了一些規(guī)范要求。這樣一來不僅在編程上更加明朗易讀，更使得在以后的深入開發(fā)設計易于改進。系統(tǒng)在設計中規(guī)定了一些較為規(guī)范的代碼編寫規(guī)則如下： 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 35 程序聲明： keil C51 編譯器下 ： 表 51 數據類型及其范圍 數據類型 占用字節(jié)數 范圍 int 2 32768~+32767 long 2 2147483648~+2147483647 float 4 +38~++38 double 8 +308~++308 全局變量聲明位置 全局變量聲明位置由設定其值的地方進行全局變量聲明，使用其值的地方聲明變量。 STC_ISP 下載器的使用 STC_ISP（ ） 是一款專門為 STC 全系列單片機提供下載燒錄以及串口 調試、例程規(guī)范、選型推薦、波特率計算、定時器計算、軟件延時計算、頭文件等等服務于一體的軟件。 圖 52 ISP 界面 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 36 軟件較為突出的地方在于增加了仿真驅動添加功能，仿真工作使以 Keil μVision4 環(huán)境下進行。 圖 53 添加 STC 仿真驅動 圖 54 Keil 支持的 STC 單片機 另一項軟件做的非常成功的地方是，設計了波特率計算器、定時器計算器、軟件延時計算器，其中波特率定時器尤為有效，支持各種系統(tǒng)頻率下的各種常規(guī)波特率設置，且具有誤差率提示。 圖 55 波特率計算器 青島農業(yè)