基于串口通信的高级语言控制程序的设计.doc

1、基于串口通信的高级语言控制程序的设计 目 录 1引言11.1问题的提出11.2国内外研究的现状11.3任务与分析21.3.1主要任务21.3.2分析22程序的主要功能22.1参数设置功能22.2参数显示功能22.3打开串口功能22.4关闭串口功能22.5接收数据功能32.6发送数据功能32.7清空数据接收区功能32.8清空数据发送区功能32.9自动发送功能32.10十六进制显示功能32.11十六进制发送功能33程序运行平台44总体设计45程序类的说明56模块分析76.1参数设置和显示模块76.2打开串口模块106.3发送数据模块116.4自动发送模块126.5接收数据模块136.6清空接收区模

2、块146.7清空发送区模块156.8关闭串口模块157系统测试167.1测试168结论22参考文献23摘 要 随着计算机的普及，计算机网络和多微机系统的广泛应用，尽管当今USB通信技术和以太网技术快速发展，然而串口通信技术始终以其连接简便，价格低廉，稳定可靠等优点，在计算机通信领域占有一席之地。MSCOmm控件是微软公司为了用户使用方便而提供的一种便捷的控制串口编程的解决方案，本文主要介绍了如何利用VC + + 2008 MSComm 控件的串口通信方法，对程序的类进行了说明，分析了本程序各个模块怎样实现起作用。此次设计以MFC 来设计界面编制程序,同时利用MSComm 控件通过串口发送和接收

3、数据,实现了串口通信。该串口通信控制程序具有通信参数设置、通信参数显示、打开和关闭串口、接收数据、发送数据、清空发送区和接收区数据的功能。关键词：串口通信visual studio 2008 MSComm控件221引言1.1问题的提出串行通信(Serial Communication )在现代工业控制系统中一直有着及其重要的地位,作为一种基本而又灵活方便的通信方式,它被广泛应用于PC与PC或者PC与PLC之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中,它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰,反而在规格上越来越完善,应用也越来越广泛。VC+是新一代面向对象的可视化开发工具，提供了良好的界面设计能力，在PC

4、机的串口通信方面有很强的功能。对于从事机械行业的人来说，熟悉基于RS232串口通信的高级语言编程方法显得十分重要。1.2国内外研究的现状目前，计算机的串行通信应用十分广泛，串行接口已成为计算机的必需部件和接口之一。由于其具有连接简单、使用灵活方便、数据传递可靠等优点，在工业监控、数据采集和实时控制系统中得到了广泛应用。当今,实现串口通信的方法以及第三方控件有很多,例如PComm控件,Windows API函数等等。但是这几种方法都过于复杂,对程序员要求较高,而且可靠性并不是很好。利用Microsoft推出的MSComm控件,使得串口通信的实现更为简单、可靠。随着当今信息技术的快速发展，通信已成

5、为信息技术中的关键问题。尤其在控制领域，以何种方式实现计算机与外围设备间既简单又可靠的通信，就显得特别重要。由于串行通信具有实现简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点，因而广泛应用于工业控制系统中，是计算机与外部设备进行数据通信时经常使用的方式之一。VC+是新一代面向对象的可视化开发工具，提供了良好的界面设计能力，在PC机的串口通信方面有很强的功能。它具有功能强大、简便易用和代码执行速度快等特点，在通信软件的开发中成为越来越多开发人员的首选工具。无论在工业控制中PC机和单片机之间的通信，还是在2台Pc机之间的串口通信，都具有相同的原理。只要掌握其中的通信本质，就能灵活地实现串口通信，串口控制。

6、1.3任务与分析1.3.1主要任务制定串口通信控制程序的总体构架；熟悉VC平台下的高级语言编程方法；熟悉基于RS232串口通信的高级语言编程方法；在同一台PC机上调试通过所编写的程序；1.3.2分析目前Win32 中基于VC + + 6. 0 的常用串口通信程序一般可以用两种方法实现: 利用MSComm ActiveX 串行通信控件; 使用Win2dows API 通信函数。虽然在Windows下Win32API提供了使用文件操作方式的函数进行串口操作的方法，但是在编程实现上还是比较复杂。Windows平台先进的ActiveX技术使得对串口编程不再需要处理烦琐的细节。利用已有的AxtiveX控

7、件，只需要编写少量的代码，就可以轻松高效地完成任务。因此程序员不需要花时间去了解复杂的API函数，只需要利用MSComm控件就可实现串口编程。2程序的主要功能2.1参数设置功能设置和修改串口通信参数，包括端口，波特率，奇偶校验位，数据位，停止位。2.2参数显示功能显示当前串口通信参数，包括端口号，波特率，奇偶校验位，数据位，停止位。2.3打开串口功能参数设置后，才能打开串口，实现通信。2.4关闭串口功能关闭串口，停止通信。2.5接收数据功能能够进行单个或多个数据的接收和显示。2.6发送数据功能能够进行单个或多个数据的发送。2.7清空数据接收区功能删除接收区所有数据。2.8清空数据发送区功能清除

8、发送区内所有数据。2.9自动发送功能能把发送区内的数据每2s自动发送。2.10十六进制显示功能在接收区只显示十六进制数，每两个字符一个空格。2.11十六进制发送功能只能发送十六进制数，不能发送非十六进制数。3程序运行平台Visual studio 2008具体操作如下:（1）新建MSComm项目，选择MFC应用程序，应用程序类型选择“基于对话框”，生成的类中选择“CMSCommDlg”；（2）为MSComm项目添加新建一个Dialog设置对话框；（3）加载MSComm控件，添加相应的源程序，加载必要的控件；（4）编写程序代码，再编译，链接，调试，执行等，生成应用程序。主 函 数参数设置和显示打

9、开和关闭串口发送数据接收数据清空接收区清空发送区4总体设计图4.1系统总体框架图5程序类的说明class CMSCommDlg : public CDialog/ 构造public:CMSCommDlg(CWnd* pParent = NULL);/ 标准构造函数/ 对话框数据int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);int String2Hex(CString str, CByteArray &senddata);char ConvertHexChar(char ch);enum IDD = IDD_MSCOMM_DIALOG ;protecte

10、d:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);/ DDX/DDV 支持/ 实现protected:HICON m_hIcon;/ 生成的消息映射函数virtual BOOL OnInitDialog();afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);afx_msg void OnPaint();afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();DECLARE_MESSAGE_MAP()public:CMSComm m_mscom;/声明m_mscomm变量为CMSCo

11、mm类型CString m_recv;/接收区CString m_send;/发送区CSetupDlg mySetupDlg;/声明设置对话框BYTE myCom;/串口号码CString myParity;/奇偶校验类型CString myBaudRate;/通信波特率CString myData;/数据位CString myStop;/停止位DECLARE_EVENTSINK_MAP()void OnCommMscomm1();afx_msg void OnBnClickedSendbutton();afx_msg void OnBnClickedClearsend();afx_msg v

12、oid OnBnClickedClearRecv();afx_msg void OnBnClickedSetupcom();afx_msg void OnBnClickedOpencom();afx_msg void OnBnClickedClosecom();afx_msg void OnTimer(UINT_PTR nIDEvent);afx_msg void OnBnClickedCheckAutosend();CButton m_Opencom;/打开串口按钮CButton m_Closecom;/关闭串口按钮CButton m_Setupcom;/设置按钮CString m_Para

13、;/通信参数显示CButton m_ClearRecv;/清空接收按钮CButton m_ClearSend;/清空发送按钮CButton m_SendText;/发送按钮CButton m_ctrlHexSend;/十六进制发送CButton m_ctrlHexDisplay;/十六进制显示BOOL m_bAutoSend;/自动发送;6模块分析6.1参数设置和显示模块单击主界面中的【设置】按钮，将弹出“设置”对话框，如图7.1所示，可以在该对话框中设置串口的通信参数。该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnBnClickedSetupcom()/ TODO: 在此添加控件通知

14、处理程序代码m_Opencom.EnableWindow(TRUE);AfxMessageBox(_T(请设置通信参数并打开串口以实现通信！);CString strStatus,strTemp;double dblBaund;int mdata,mstop;if (mySetupDlg.DoModal()=IDOK)myCom=mySetupDlg.m_com+1;/求取串口编号if(mySetupDlg.m_BaudRate8)dblBaund=pow(2,(double)mySetupDlg.m_BaudRate);/求取波特率dblBaund=300*dblBaund;elseswit

15、ch(mySetupDlg.m_BaudRate)case 8:dblBaund=43000;break;case 9:dblBaund=56000;break;case 10:dblBaund=57600;break;case 11:dblBaund=115200;break;case 12:dblBaund=128000;break;case 13:dblBaund=256000;break;strStatus.Format(_T(%.0f),dblBaund);myBaudRate=strStatus;switch(mySetupDlg.m_Parity)/ 求取奇偶校验位case 0:

16、myParity=E;break;case 1:myParity=M;break;case 2:myParity=N;break;case 3:myParity=O;break;case 4:myParity=S;break;mdata=4+mySetupDlg.m_Data;/求取数据位strStatus.Format(_T(%d),mdata);myData=strStatus;mstop=1+mySetupDlg.m_Stop;/求取停止位strStatus.Format(_T(%d),mstop);myStop=strStatus;strStatus=COM;strTemp.Forma

17、t(_T(%d),myCom);strStatus+=strTemp;strStatus+=, ;strStatus+=myBaudRate;strStatus+=bit/s, ;strStatus+=myParity;strStatus+=, ;strStatus+=myData;strStatus+=, ;strStatus+=myStop;m_Para=strStatus;/求取静态文本显示内容UpdateData(false);6.2打开串口模块单击主界面中的【打开串口】按钮，如果参数已设置好，将打开指定的串口，提示“串口打开成功！”，如图7.2所示，该命令的代码如下：void CMS

18、CommDlg:OnBnClickedOpencom()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码CString strPara;/串口参数m_mscom.put_CommPort(myCom);/指定串口号mycomstrPara=myBaudRate;strPara+=, ;strPara+=myParity;strPara+=, ;strPara+=myData;strPara+=, ;strPara+=myStop;/AfxMessageBox(strPara);m_mscom.put_Settings(strPara);/通信参数设置m_mscom.put_InBufferSize

19、(1024);/指定接收缓冲区大小m_mscom.put_InBufferCount(0);/清空接收缓冲区m_mscom.put_InputMode(1);/设置数据获取方式m_mscom.put_InputLen(0);/设置每次读取长度m_mscom.put_RThreshold(1);/oncomm事件门限值m_mscom.put_PortOpen(1);/打开串口m_Opencom.EnableWindow(false);/使打开串口按钮无效m_Closecom.EnableWindow(true);/使关闭串口按钮生效m_SendText.EnableWindow(true);m_

20、Setupcom.EnableWindow(false);/使设置按钮无效AfxMessageBox(_T(串口打开成功！);6.3发送数据模块单击主界面中的【发送】按钮，将把发送区的内容发送到串口调试助手的接收区，如果【十六进制发送】选中，则只能发送0F，如图7.3(a)(b)所示，该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnBnClickedSendbutton()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码UpdateData(true);if(m_ctrlHexSend.GetCheck() CByteArray hexdata; int len=String2Hex(m_s

21、end,hexdata); /此处返回的len可以用于计算发送了多少个十六进制数m_mscom.put_Output(COleVariant(hexdata); /发送十六进制数据elseCByteArray sendArr;WORD wLength;wLength = m_send.GetLength();sendArr.SetSize(wLength);for(int i =0; iwLength; i+)sendArr.SetAt(i, m_send.GetAt(i);m_mscom.put_Output(COleVariant(m_send);6.4自动发送模块当【自动发送】选中时，系

22、统将自动每隔2s发送一次数据，如图7.4(a)(b)所示，程序代码如下：void CMSCommDlg:OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)/ TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值OnBnClickedSendbutton();CDialog:OnTimer(nIDEvent);void CMSCommDlg:OnBnClickedCheckAutosend()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_bAutoSend=!m_bAutoSend;if(m_bAutoSend) SetTimer(1,2000,NULL);/时间为毫秒 else KillT

23、imer(1); /取消定时 6.5接收数据模块发送方发送数据后，在接受区显示对方的发送内容，如果【十六进制显示】选中，则将只显示十六进制数0F，如图7.5(a)(b)所示，该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnCommMscomm1()/ TODO: 在此处添加消息处理程序代码UpdateData(true);VARIANT variant_inp;COleSafeArray safearray_inp;long i = 0;int len;char rxdata2048;CString tmp;switch (m_mscom.get_CommEvent()case 2:/表

24、示接收缓冲区内有字符variant_inp = m_mscom.get_Input();safearray_inp = variant_inp;len = safearray_inp.GetOneDimSize();for (i = 0; i len; i+)safearray_inp.GetElement(&i, &rxdatai);/转换为BYTE型数组for (i = 0; i len; i+)/将数组转换为Cstring型变量BYTE bt=*(char*)(rxdata+i); /字符型if(m_ctrlHexDisplay.GetCheck()tmp.Format(_T(%02X

25、),bt); /将字符以十六进制方式送入临时变量tmp存放，注意这里加入一个空隔m_recv+=tmp; /加入接收编辑框对应字符串if(!m_ctrlHexDisplay.GetCheck()rxdatai = 0;if(!m_ctrlHexDisplay.GetCheck() m_recv += rxdata;UpdateData(false);break;default:break;6.6清空接收区模块单击主界面中的【清空接收区】按钮，将清空接收区内容，提示“清空接收区内容！” 如图7.6所示，该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnBnClickedClearRecv()

26、/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_recv=;UpdateData(FALSE);AfxMessageBox(_T(清空接收区成功！);6.7清空发送区模块单击主界面中的【清空发送区】按钮，将清空发送区内容，提示“清空发送区内容！” 如图7.7所示，该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnBnClickedClearsend()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_send=;UpdateData(FALSE);AfxMessageBox(_T(清空发送区成功！);6.8关闭串口模块单击主界面中的【关闭串口】按钮，将关闭串口，提示“串口关闭成功！”，如图7

27、.8所示，该命令的代码如下：void CMSCommDlg:OnBnClickedClosecom()/ TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_mscom.put_PortOpen(0);/关闭串口AfxMessageBox(_T(串口关闭成功！);m_Opencom.EnableWindow(true);/使打开串口按钮生效m_Closecom.EnableWindow(false);/使关闭串口按钮无效m_Setupcom.EnableWindow(true);/使设置按钮生效7系统测试7.1测试首先，直接双击MSComm文件夹下的debug子文件夹下的MSComm.exe运行文件；

28、其次，按以下步骤进行测试：(1)参数设置：图7.1 参数设置（2）打开串口:图7.2 打开串口(3) 发送十六进制:图7.3（a）十六进制发送图7.3（b）串口调试助手十六进制显示(4)接收数据:图7.4（a）串口调试助手发送数据图7.4（b）接收数据(5)自动发送图7.5（a）自动发送图7.5（b）串口调试助手数据显示（6）清空接收区图7.6 清空接收区（7）清空发送区图7.7清空发送区（8）清空发送区图7.8关闭串口8结论本次课程设计，在visual studio 2008平台下，利用MSComm控件编写串口通信程序，实现了串口通信参数设置与显示、打开和关闭串口、接收和发送数据、自动发送、

29、十六进制发送与显示、清空接收区和发送区内容的功能。同时，本串口通信程序能避免在串口未打开时发送接收数据，避免十六进制发送或显示时，发送或显示其他字符。但是，本程序也存在一些不足，如：十六进制发送时，只要其中有一个非十六进制数，则不能把数据发送出去。本次课程设计,利用VC+下的MSComm控件编程方法，通过MSComm控件可以十分便捷地写出灵活性高，移植性强的串口通信程序，避免了去了解一些复杂的windowsAPI函数。这种方法具有很强的实用性，可以广泛地用于工业数据采集等领域。通过上述测试，本系统实现了参数设置与显示、打开关闭串口、接收和发送数据、自动发送、十六进制发送与显示、清空数据接收区和

30、发送区内容的功能，同时，能避免在串口未打开时发送接收数据，避免十六进制发送或显示时，发送其他字符参考文献1李强,贾云霞编著.VisualC+项目开发实践.北京:中国铁道出版社，20032张筠莉，刘书智编著.VisualC+实践与提高-串口通信与工程应用篇. 北京:中国铁道出版社，20063淑慧VC+6.0环境下GPS接收机串口通信的实现期刊论文-测绘信息与工程 2002(5)4王华,岳丽全,岳志高. MSComm 控件在VC+ 6. 0串口通信中的应用. 长春工程学院学报:自然科学版,2009 ,10 (1)5王莉,阳春华.基于VC+的串口通信设计及其应用J.控制工程,2004,11 (S1) :89292.