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InnovativeMeasurements[J]．Advancesin Instrumentation and Contr01．V01．49，1996：3 537． 31 / 31。具體由以下各部分組成：安防、燈光控制、電力參數(shù)、室內(nèi)狀態(tài)監(jiān)視面面。 監(jiān)控窗口設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上協(xié)機(jī)監(jiān)控功能軟件設(shè)計(jì)，使用組態(tài)王后可具有友好的^機(jī)界面(HMI)．可形象地顯示整個(gè)智能化實(shí)驗(yàn)宣集成系統(tǒng)的參數(shù)和狀態(tài)，顯示實(shí)時(shí)的溫濕度參數(shù)曲線。界面如圖58所樂。組態(tài)王與LNS DDE的連接，包括以下幾步：第一步，在組態(tài)王軟件的工程管理器中選擇設(shè)備當(dāng)中的DDE；第二步t鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊DEE，選擇設(shè)各配置向?qū)н@一項(xiàng)，點(diǎn)擊DDE使之變藍(lán)：第三步，在設(shè)備配置向?qū)е刑钊脒壿嬅Q：DDE，程序程序名：LNSDde，話題名：kk．Subsysteml．DevNV，數(shù)據(jù)交換方式：標(biāo)準(zhǔn)的W39。目前無需人參與的控制系統(tǒng)一般只具有局部的自主調(diào)節(jié)機(jī)能，整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)劃性平穩(wěn)運(yùn)行，還離不開現(xiàn)場(chǎng)人的統(tǒng)籌操作與協(xié)調(diào)。操作者經(jīng)過短暫培訓(xùn)即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。主要包括安防、燈光控制、電力參數(shù)、室內(nèi)參數(shù)等模塊，具有界面友好、顯示直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。用戶成功登陸后．即進(jìn)入了主操作界面。組態(tài)王中變量、邏輯設(shè)備與實(shí)際設(shè)備對(duì)應(yīng)的關(guān)系如圖5．，所示。組態(tài)王對(duì)沒備的管理是通過對(duì)邏輯設(shè)備名的管理實(shí)現(xiàn)的，具體講就是每～個(gè)實(shí)際岫設(shè)備都必須在組態(tài)壬中指定一個(gè)唯一的邏輯名稱叫1，此邏輯設(shè)備名就對(duì)應(yīng)著該I／0設(shè)備的生產(chǎn)廠家、實(shí)際設(shè)備名稱、{殳各通訊方式、{殳各地址、與上位Pc機(jī)的通訊方式等信息內(nèi)容。組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備(包括下位機(jī))，它們一般通過串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)。組態(tài)王的串口通信方式使用計(jì)算機(jī)的串行口，I／O設(shè)備通過RS232串行通信電纜連接到計(jì)算機(jī)的串行口。 組態(tài)王(King view)6．51是流行在PC機(jī)上建立控制對(duì)象人機(jī)接口的一種智能軟件包。 組態(tài)軟件的突出優(yōu)點(diǎn)有：不需要復(fù)雜的編程就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和保存、報(bào)表打印、報(bào)警、通信等各種功能：通用性好，通過驅(qū)動(dòng)程序可適應(yīng)PLC、智能儀表、板卡、變頻器、現(xiàn)場(chǎng)總線等多種應(yīng)用場(chǎng)合【43l；容易實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的存貯與處理，方便數(shù)據(jù)共享。 組態(tài)王監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 目前的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，制作上位機(jī)的監(jiān)控程序方法有多種，如VB、VC等可視化編程工具制作控制界面，調(diào)用MSCOMM控件或利用WindowsAPI函數(shù)進(jìn)行上下位機(jī)串口通訊等等。通過LNSDDEServer，任何作為DDE客戶的應(yīng)用程序都能監(jiān)視和控制一個(gè)或更多的LonWorks網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)使用LonMaker工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置時(shí)，它把這一信息備份于LNS DDEServer中，等安裝完成后，LNS DDE Server中包含了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的配置圖、所有設(shè)備的名稱、設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)變量、配置屬性以及LonMaker對(duì)象。 LNS DDE Server LonWorks技術(shù)提供的LNS DDE Server是不需編程就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制的多賣方、開放、可互操作的網(wǎng)絡(luò)軟件包。主題名是用于識(shí)別邏輯數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的字符串，是數(shù)據(jù)的總分類，在會(huì)話期間可以交換其中的多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。每次DDE會(huì)話由應(yīng)用程序名和主題名唯一地確定。它們分別是應(yīng)用程序名、主題名(Topic)和項(xiàng)目名(Item)。DDE協(xié)議定義了什么時(shí)候使用DDE消息，如何使用以及在什么地方使用。一旦會(huì)話建立，客戶就能夠通過DDE通道從服務(wù)器發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。客戶負(fù)責(zé)初始化與服務(wù)器的會(huì)話以及控制會(huì)話流，而服務(wù)器則負(fù)責(zé)響應(yīng)客戶的請(qǐng)求。每個(gè)會(huì)話都有定義好的開始、中間過程和結(jié)束。 DDE定義了Windows應(yīng)用程序之間分享數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)方式。利用DDE，在Windows環(huán)境下可以為多個(gè)應(yīng)用程序之間以Client／Server方式建立起一條動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)鏈路，將一種應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)連接到另一種應(yīng)用程序中，使得完全不同的兩種應(yīng)用程序可以進(jìn)行通信，交換數(shù)據(jù)。 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換協(xié)議DDE 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)協(xié)議，是一種開發(fā)的與語言無關(guān)的基于消息的協(xié)議。LNS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫包括LonMaker中設(shè)備的定義，這些定義包括每個(gè)設(shè)備的名稱、地址應(yīng)用配置和網(wǎng)絡(luò)連接。因此，在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)之前，需要使用LonMaker集成工具對(duì)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)安裝，創(chuàng)建管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫，提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。(3)網(wǎng)絡(luò)文檔LonMaker在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和安裝的過程中生成一個(gè)視圖，該視圖準(zhǔn)確地描述了所安裝的網(wǎng)絡(luò)。(2)網(wǎng)絡(luò)安裝LonMaker工具允許設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施安裝時(shí)，設(shè)備的定義可以迅速并容易的與相應(yīng)的物理設(shè)備連接，以減少投運(yùn)所需時(shí)間。有如下功能：(1)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)LonMaker允許在未進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安裝情況下設(shè)計(jì)LonWorks網(wǎng)絡(luò)。它是建立在LNS(LocalNetworkServer)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之上，并且與可視化用戶界面Visio相結(jié)合，支持LonWorks分布式控制網(wǎng)絡(luò)。此外網(wǎng)絡(luò)的安裝、調(diào)試、維護(hù)也由網(wǎng)絡(luò)配置的設(shè)計(jì)來完成。物理網(wǎng)絡(luò)的安裝設(shè)計(jì)包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇、線纜的選擇、線纜終結(jié)方式和屏蔽電纜的接地方式的設(shè)計(jì)等。上位計(jì)算機(jī)執(zhí)行監(jiān)控管理的任務(wù)，利用網(wǎng)絡(luò)工具LortMaker以及LNS DDEServer通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE(DynamicDataExchange)，建立系統(tǒng)的監(jiān)控和管理應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)由集成了AT89S51單片機(jī)和3150神經(jīng)元芯片的智能節(jié)點(diǎn)組成。 LonWorks網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為便于實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，形象反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，本章在此使用組態(tài)王工業(yè)組態(tài)軟件，對(duì)智能家屠系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的監(jiān)控設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)的核心即為主要用于接收和處理來自傳感器的輸入數(shù)據(jù)、執(zhí)行通信和控制以及控制執(zhí)行器操作等任務(wù)的～個(gè)個(gè)智能節(jié)點(diǎn)。input,16)； Input=input4： lo om(MAX186_CS，1)； ∥定時(shí)／計(jì)數(shù)器clock1滿足事件驅(qū)動(dòng)∥{f、逸中MAX 186／／ ∥送MAXl86控制字：通道0，單極性，單端輸入，外部時(shí)鐘模式∥ ／／輸入轉(zhuǎn)換結(jié)果／／ ／／MAX 186 cs無效，結(jié)束信號(hào)采集／／ 信號(hào)輸出部分接口程序設(shè)計(jì) Neuron芯片與MAX 538接口程序如下： IO—．8neurowire master select00_1)MAX538； 10L1 outputbitMAX538_CS=l； IO_out(MAX538_CS，0)； IOout(MAX538，amp。首先設(shè)置通道地址，然后選擇采樣通道，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一定的延時(shí)后，再讀取MAXl86的轉(zhuǎn)換結(jié)果，再將采集結(jié)果發(fā)送給LON網(wǎng)絡(luò)。3150的程序運(yùn)行采用事件觸發(fā)方式，當(dāng)它接收到PC節(jié)點(diǎn)(中心)的數(shù)據(jù)采集命令后，通過I／010發(fā)送低電平給AT89S51單片機(jī)，隨后等待AT89S51的發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求(v08=o)，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，每接收8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，便將之送到中心計(jì)算機(jī)。讀操作時(shí)，從處理器3150將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)總線，主處理器可以從數(shù)據(jù)總線上截取數(shù)據(jù)。 T89S51與3150通信軟件設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)中，使用了Neuron C編程語言，現(xiàn)以并行口讀寫為例說明其特點(diǎn)，對(duì)并行口讀寫首先要用下面的聲明語句： IO_O parallelslave／slave／b／masterio__object_name： 為應(yīng)用神經(jīng)元芯片的I／O對(duì)象，io_in0和io—out需要指向parallel io—interface結(jié)構(gòu)，其定義如下： structparallelnio_interface Unsigned length：／／lengthof data field Unsigned data[maxlength]：／／datafield )piofc； 必須說明這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，并給出合適的maxlength定義，標(biāo)明數(shù)據(jù)傳送的最長(zhǎng)緩沖區(qū)尺寸，應(yīng)用內(nèi)嵌的NeuronC函數(shù)和事件如：iooutrequest0，io_inready，iooutready，io_in0，io_out()等，Neuron芯片的并行I／o對(duì)象就很容易被訪問。因?yàn)轱@示報(bào)文不像網(wǎng)絡(luò)變量那樣容易實(shí)現(xiàn)互操作，顯示報(bào)文的數(shù)據(jù)格式更依賴具體的應(yīng)用。 顯示報(bào)文是一個(gè)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)分為輸出顯示報(bào)文、輸入顯示報(bào)文、響應(yīng)輸出報(bào)文和響應(yīng)輸入報(bào)文等。nv_update_pletes() 輸出網(wǎng)絡(luò)變量發(fā)送完成(包括失敗和成功)。nv_update_fails() 輸出網(wǎng)絡(luò)變量發(fā)送失敗。 一個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可以定義62個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量，并且網(wǎng)絡(luò)變量的長(zhǎng)度不能超過3l字節(jié)，對(duì)于超過31字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)變量可以使用顯示報(bào)文。節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)變量共享，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸出網(wǎng)絡(luò)變量更新，則所有與它相連接的節(jié)點(diǎn)的輸入網(wǎng)絡(luò)變量的值也隨之改變。網(wǎng)絡(luò)變量可以分為輸入和輸出兩種。最主要的是以下幾點(diǎn)： 1．提供了網(wǎng)絡(luò)變量的定義 2．引入了事件驅(qū)動(dòng)的任務(wù)調(diào)度，定義了when語句 3．把I／0對(duì)象直接映射到處理器的I／0 4．顯式消息的傳遞，可以直接對(duì)LonTalk協(xié)議的底層進(jìn)行訪問 5．引入了定時(shí)器 值得注意的是Neuron C不支持ANSI C的一些功能，如浮點(diǎn)運(yùn)算，文件I／O等。 面向?qū)ο缶幊陶Z言一Neuron C NeuronC簡(jiǎn)介 Neuron C是專門為Neuron芯片設(shè)計(jì)的編程語言。智能家居節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)即神經(jīng)元芯片3150與單片機(jī)AT89S51的數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。我們遵循“自上向下，逐步求精”的結(jié)構(gòu)化程序語言的設(shè)計(jì)原則，先將任務(wù)層次化，然后對(duì)每一層再逐步細(xì)化，每一層實(shí)現(xiàn)的功能盡量是獨(dú)立的，彼此之間互相影響應(yīng)該較少，然后按照與劃分相反的過程編寫、調(diào)試構(gòu)成完整的程序軟件。 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)的成功與否關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否具有使用靈活、操作簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 神經(jīng)元芯片內(nèi)部已為用戶編制好了網(wǎng)絡(luò)通信和管理軟件，用戶不必關(guān)心Lonworks系統(tǒng)的通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)問題。其原理圖如圖3．8所示。而一個(gè)復(fù)位按鈕則是可選的。神經(jīng)元芯片的輸入時(shí)鐘是如卜．標(biāo)準(zhǔn)頻率：10MHz、5MHz、2．5MHz和625KHz，原理圖如圖3．7所示。表3．2列出了電路上LED的狀態(tài)。當(dāng)服務(wù)管腳接地時(shí)，節(jié)點(diǎn)會(huì)在網(wǎng)上發(fā)送一個(gè)含有Ne