用VC和MFC实现与单片机的串口通讯

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第５卷第２期

２００５年６月

ＣＨ州ＧＳ姒ＡＥＲＯＮＡＩ玎℃ＡＩ．、叼Ｃ加ＯＮＡＬ

长沙航空职业技术学院学报

ＡＮＤ ＴＥＣ｝玎ⅥＣＡＬ ＣＯＩＩ＿ＥＧＥ ＪＯＵＲＮＡＬ

Ｖ０１．５ Ｎｏ．２

Ｊｕｎ．２００５

用Ｖｃ＋＋和ＭＦｃ实现与单片机的串口通讯

罗建辉

（湖南省国税局信息中心，湖南长沙４１０００７）

摘要：介绍基于ＶＣ＋＋的和ＭＦｃ上位机和多个单片机的通讯系统，给出系统的通讯

原理及实现方法．结果 表明系统运行稳定，可靠性和可扩张性强。 关键词：单片机；ＶＣ＋＋；ＭＦＣ；通讯系统

中图分类号：１粥６８．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７ｌ一９６５４（２００５）０２一０３５一０３

Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｎａｌ

Ｐｏｒｔ

Ｃｏｍｍｕｌｌｉｃａｔｉｏｎ稍ｔｈ

ｏｎｅ—ｃｌｌｉｐ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｂｙ

Ｕｓｉｎｇ ＶＣ＋＋ａｎｄ Ｍ咂Ｃ ＬＵＯ Ｊｉａｎ—ｈｕｉ

（觋ｅ仉加肌ｎ渤ｎ ｃｅｍｅｒ旷＾ｋ胍ｎ

ｓ￡口￡ｅ

ｚ钒口￡ｉｏ凡Ａｄｍ讯厶￡ｍ￡ｉｏｎ，Ｃ＾口凡伊地厶ｋＭ凡

４１０００７）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｍｄｕｃｅｓ山ｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｏｓｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ

ｏｎｅ—ｃｈｉｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ

ｂｙ

１１Ｊｎｓ

ｕｓｉｎｇ

ＶＣ＋＋ａｎｄ ＭＦＣ ａｎｄ ｐＩＤｐｏｓｅｓ ｉｔｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．

ｔｏ

Ｒｅｓｕｌｔｓ

ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ

ｓｔａｂｌｙ ａｎｄ ｉｓ ｅａｓｙ

ｅｘｔｅｎｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒ（１ｓ：ｏｎｅ—ｃｈｉｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ；ＶＣ＋＋；ＭＦＣ；

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ

１概述 在工控系统中，通常会遇到通讯问题。串口通 讯是一种实用的通讯方式。单片机与上位机的通 讯通常是通过串口进行的。在ｗｉｎｄｏｗｓ环境下开

制简单。但基于ＶＣ＋＋的ｗｉｎｄｏｗｓ平台开发却更 受人喜欢。Ｖｃ＋＋是微软公司推出的一个面向对

象的、功能丰富的可视化重量级的开发工具。它虽

然复杂，但功能非常强大。它在图形处理和数据库 管理等方面都有较大的优势。因此，我们利用ＶＣ ＋＋６．０提供的通讯控件ＭＳＣｏｍｍ，以ＭＦＣ来设 计界面编制程序，实现与单片机的通讯系统。

发与单片机的通讯系统，可以利用ｃ并借助ｗｉｎ—

ｄｏｗｓ

ｓＤＫ提供的应用程序接口函数来完成软件的

设计，但这样开发的程序很复杂；也可以利用Ｖｉｓｕ—

ａｌ

Ｂａｓｉｃ提供的通讯控件来开放通讯程序，这样编

图１通讯示意图

收稿日期：２００５一０３—３ｌ

作者简介：罗建辉（１９５８一），湖南长沙人，工程师，研究方向：计算机网络安全。

万 方数据

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长沙航空职业技术学院学报

第５卷

２系统的通讯原理 系统的单片机选用８０５１。图ｌ是上位机与下 位机的通讯示意图，上位机的串口是Ｒｓ２３２，而单

３系统的软件设计

３．１

系统的控制流程

本系统为多机通讯。图２和图３分别是上位

片机的串口输入输出通过ＲＳ２３２电平转换器，用

普通串口线把单片就和上位机连接起来。 单片机选用串行口工作方式１，即作为８位通

机和单片机的通信流程图。通信从上位机开始。

上位机发送欲呼叫的下位机的联络地址、下位机要

接收的数据个数信息以及数据信息等。而下位机

收到开始标志以后，继续接收地址信息，而后判断 是否呼叫自己，如是，则继续接收其他信息。

用异步接收器／发送器，波特率可变。一帧信息由

１０位组成：一个起始位，８个数据位，一个停止位。

上位机初始化

’

ｔ出通信开始标志ｌ

Ｂｌ

镑 ◇

Ｉ

下位机初始化

一

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ｊ［一 —————１●一

允许通信方式１ Ｉ

发出呼叫下位机的地址

，．．．．．．．．．．．．．ｊ：一 ————１—一

ｌ 继续接收

★

盟＜磊翕≥

怯生本次欲发送字节个数的信息｜

＋

陡续发ｍ显示数羽

作其他处理

图２上位机通信流程图

图３单台下位机通信流程图

３．２上位机软件设计 上位机的软件部分使用ＶＣ＋＋提供的通讯控 件ＭＳＣｏｍｍ，以ＭＦＣ为基础编制。ＭＳＣｏⅡ衄控件 在串口编程时使用方便，使编程者不用花时间去了 解复杂的ＡＰＩ函数。它只有一个事件，即Ｏｎｃｏｍｍ 事件。通过事件驱动，对时间的发生进行跟踪和处 理，从而检测和处理通讯错误以及进行对数据的处 理显示等。程序设计如下： （１）启动Ｖｃ＋＋６．Ｏ，利用ＭＦｃ

Ａｐｐｗｉｚａｒｄ

“Ｐｒｏｊｅｃｔ———＋Ａｄｄ’ｒｏ Ｐｒｏｊｅｃｔ——＋Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌｓ”菜单命令，在弹出的Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ

ｔｒｏｌｓ

ａｎｄ

ａｎｄ Ｃｏｎ—

Ｇａｌｌｅｒｙ对话框的Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ Ａｃｔｉｖｅｘ文件夹中

Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ．Ｖｅｒｓｉｏｎ ６．

选中“Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ

ｏ”选项，单击“Ｉｎｓｅｒｔ”按钮就可以完成添加 Ｍｓｃｏｍｍ控件操作了。

（２）在对话框内添加ＭＳＣｏｍｍ控件，设置其变 量为ｍ—Ｃｏｍ，然后对串口进行初始化。在ＯｎＩｎｉｔ—

Ｄｉａｌｏｇ（）添加以下代码： ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＣｏｍｍＰｏｒｔ（１）；／／选择ＣＯＭｌ

（ｅｘｅ）建立一个基于对话框的应用程序，然后选择 万 方数据

．３６·

第２期

罗建辉：用ＶＣ＋＋和ＭＦＣ实现与单片机的串口通讯

ＥＳ＝１：

ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＩｌｌＢｕｆｆｅｒＳｉｚｅ（１０２４）；／／设置输入缓 冲区的大小 ｍ—ｃｏｍ．ＳｅｔＯｕｔＢｕ虢ｒＳｉｚｅ（５１２）；／／设置输出 缓冲区的大小

ｉｎｔ ｐｏｉｎｔｅｒ，ｃｏｕｎｔ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｅｈａｒ ｒｅｃ—ｔｉｍｅｓ＝Ｏ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ

ｂｕ虢ｒ［１６］；

４ ｕｓｉｎｇ ３

ｉｆ（！ｍ—Ｃｏｍ．Ｇｅ曲ｒｔＯｐｅｎ（））／／打开串口

ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＰｏｒｔＯｐｅｎ（ＴＲＵＥ）； ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＩｎｐｕｔＭｏｄｅ（１）；／／设置输人方 式为二进制方式 ｍ—Ｃｏｍ．Ｓｅｔｓｅｔｔｉｎｇｓ（“９６００，ｎ，８，１”）；／／ 设置波特率等参数 ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＲＴｈｒｅＳｈｏｌｄ（１）；／／为ｌ表示 有一个字符引发一个事件 ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅⅡｎｐｕｔＬｅｎ（０）；／／设置当前接收区 长度为Ｏ （３）发送信息：在对话框内添加多个按钮，使 按钮的触发函数为ＯｎＳｅｎｄｎ（），其中ｎ为１，２，３… 每个按钮对应一个单片机。然后添加以下发送数 据的代码：

ｃｈａｒ

ｐｏｉｎｔｅｒ＝ｒｅｃ—ｔｉｍｅｓ＝Ｏ；

ｖｏｉｄ

ｒｅｃｅｉｖｅ（ｖｏｉｄ）ｉｎｔｅＩＴｕｐｔ

ＲＩ＝０：

｛

ｓｗｉｔｃｈ（ｒｅｃ—ｔｉｍｅｓ）｛

ｃａｓｅ

Ｏ：ｉｆ（ＳＢＵＦ＝＝０ｘ１Ｂ）ｒｅｃ—ｔｉｍｅｓ＋＋；

ｒｅｔｕｍ：

ｃａｓｅ

ｌ：ｉｆ（ＳＢＵＦ＝＝ＮＯＤＥ—ＡＤＤＲ）／／收到地

址信息

Ｄｅｃ—ｔｉｍｅｓ＋＋：

ｒｅｔＵｍ：

ｃａｓｅ

２：ｃｏｕｎｔ＝ｓＢｕＦ；／／收到数据字节个数信

息

ｒｅｃ—ｔｉｍｅｓ＋＋；

ｒｅｔｕｍ：

ＴｘＤａｔａ［１００］；

ｄｅｆａｕｌｔ：ｂｕ雎ｒ［ｐｏｉｎｔ＋＋］＝ＳＢｕＦ；／／收到数据 ｉｆ（ｐｏｉｍｅｒ＞＝ｃｏｕｎｔ）｛

ｒｅｃｊｉｍｅｓ＝０；

ＴｘＤａｔａ［Ｏ］＝ＯｘｌＢ； ＴｋＤａｔａ［１］＝ＮＯＤＥ—ＡＤＤＲＥｓｓ；／／ＮＯＤＥ—ＡＤ－ ＤＲ为下位机地址

ｉｎｔ

ｐｏｉｎｔｅｒ＝０；｝

） ］．

Ｃｏｕｎｔ＝ｍ—ｓｔｒＳｅｎｄ．ＧｅｔＬｅｎｇ山（）； ４结束语

ＴｘＤａｔａ［２］＝Ｃｏｕｎｔ；／／要发送的字节数 ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ＝Ｏ；ｉ＜Ｃｏｕｎｔ；ｉ＋＋） ＴｋＤａｔａ［ｉ＋３］＝ｍ—ｓｔｒｓｅｎｄ．ＧｅｔＡｔ（ｉ）；

本文运用Ｖｃ＋＋和ＭＦＣ开发了计算机和单片 机的通讯系统，利用ＶＣ＋＋提供的ＭＳＣｏｍｍ控件， 给出了一种计算机和单片机的多机通讯方法。本系 统可以用于证券、广告屏的文本信息显示等方面。

参考文献： ［１］ 李国徽，等．Ｖｉｓｕａｌ ｃ＋＋６．０编程实例技巧［Ｍ］．武 汉：华中理工大学出版社，１９９９． ［２］王福瑞，等．单片微机测控系统设计大全［Ｍ］．北京： 北京航空航天大学出版社，１９９８． ［３］ ［４］ 黄天戍，李诗晗，等．Ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃＶＩ中串行通信的 实现［Ｊ］．仪表技术，２００４，（３）． 曹保根．主从式ＲＳ４８５应用系统的设计与调试［Ｊ］． 电子技术，２０００，（２）．

ａｍｙ； ａｍｙ．ＲｅｍｏｖｅＡＵ（）；

ＣＢｙｔｅＡｒｒａｙ

ａｒｒａｙ．ＳｅｔＳｉｚｅ（Ｃｏｕｎｔ＋３）； ｆｂｒ（ｉ＝Ｏ；ｉ＜Ｃｏｕｎｔ＋３；ｉ＋＋）

ａｒｒａｙ．ｓｅ认ｔ（ｉ，ＴｘＤａｔａ［ｉ］）；

ｍ—Ｃｏｍ．ＳｅｔＯｕｔｐｕｔ（Ｃ０ｌｅＶａｒｉａｎｔ（ａ玎ａｙ））； ／／发送数据

３．３

单片机软件设计

单片机的程序可以使用集成开发环境，用ｃ

语言进行编程。

ＳＭＯＤ＝Ｏ：

ＳＣＯＮ＝０）（５０；／／通讯方式ｌ ＴＭＯＤ＝Ｏ］（２０；／／Ｔｌ方式ｌ ＴＨｌ＝０ｘＦＤ；／／设置９６００

ＴＲｌ＝ｌ： ｂｉ∥ｓ

［责任编辑肖贻杰］

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用VC++和MFC实现与单片机的串口通讯

作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 罗建辉， LUO Jian-hui 湖南省国税局信息中心,湖南,长沙,410007 长沙航空职业技术学院学报 JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 2005，5(2) 3次

参考文献(4条) 1.李国徽 Visual C++6.0编程实例技巧 1999 2.王福瑞 单片微机测控系统设计大全 1998 3.黄天戍.李诗晗 LabWindows/CVI中串行通信的实现[期刊论文]-仪表技术 2004(03) 4.曹保根 主从式RS485应用系统的设计与调试[期刊论文]-电子技术 2000(02)

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计 2004

该检测系统硬件设计以AT89C51单片机为核心,对4通道烘炉内工件表面温度及炉温进行检测、存储,并具有传感器故障报警及电池电量不足报警等功 能.用新型的铁电存储器代替传统了SDRAM,使系统对采集数据存储的可靠性得到保障.工作时把温度检测仪放入隔热装置中,可使仪器随工件在生产线移动 ,非常简便实用.单片机系统的软件编程采用单片机高级语言Franklin C51进行编程,它使程序结构化、可读性好且容易植入新程序从而便于系统扩展.上 位机应用软件采用VC++6.0高级语言编程实现,提供了良好的上下位机串行通讯、对数据的保存、显示及打印等功能,人机界面简单友好.该检测系统所采 用的主要技术有:数据采集及处理技术、计算机检测技术、Franklin C51编程技术.该文研制的烘炉温度自动检测系统是基于单片机的计算机检测技术的 软硬件开发和而向对象的高级可视化程序开发的有机结合.该产品国内尚无厂家生产,具有很好的市场前景,如果投入生产,不仅会创造良好的经济效益,还 可添补中国仪器仪表业的开发应用的一项技术空白.

2.期刊论文 唐国红.TANG Guohong 基于VC++的单片机编程器软件的设计 -现代电子技术2007,30(8)

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4.期刊论文 许宜申.朱欣华 基于VC++6.0的PC机与单片机之间的串行通信 -现代电子技术2003,\"\"(5)

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编语言,给出了他们之间的通信程序.

5.学位论文 宋向荣 智能温室计算机集散系统的研究与开发 2002

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的情况下，太阳能光伏系统发出的电已可资使用，在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，可由控制部分自动调节，通过引入市电给予补充。 本文对蓄电池充电主回路、逆变器主回路及以单片机为核心的控制回路进行了功能分析，阐述了芯片的特点及选择的原因，并对逆变器的控制进行 了初步研究。本文对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了阐述并提出了用软件实现的方案。在上位机的监控软件方面，研制了以数据库技术与网 络技术为基础的光伏系统之监控系统，将各个监控站组网，使监测中心可以及时掌握各个独立光伏系统的运行状况。 在本文中，主要从以下几个方面来完成对基于VC的光伏系统之监控系统的研究和设计： (1)研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性，由于其发电输出是非线性的，存在输出最大功率跟踪问题。本文阐述了常用的最大功率跟踪方法 ，并结合本设计提出了改进方法。 (2)搭建了光伏系统的硬件电路，包括buck主电路及对应的以单片机为核心的控制电路，boost升压电路及对应的控制电路，逆变电路及对应的控制 电路。 (3)在监控站的上位机方面，用VC开发出PC机与单片机的串口通讯，并使用文件操作完成数据存储功能，并且可以通过网络接口把数据定时传送到远 端的服务器中。

8.学位论文 陈明克 基于VC软件开发平台的集散式数据采集系统 2002

该文基于串行通信的数据采集系统由单片机与微机组成,综合了单片机和微机的优点.单片机具有集成度高、控制功能强、系统结构简单、价格优廉 等优点.但是它的存储器容量太小,无法存储大量的采集数据;速度较慢,无法完成海量高速数值计算.而微机充分利用了其在

数据处理、模拟仿真、网络通 信方面的强大功能,既可以通过软件对单片机进行控制,又能利用Microsoft的Office系列工具对采集数据进行存储、处理和分析.系统软件主要具有以下 几个特点:1.微机可以控制单片机的运行,可以任意选择采集通道.2.用户可选择波特率、奇偶校验、数据位等通信格式,适应采集系统不同的串行通信要 求.3.可以动态显示采集数据的曲线图,为用户监控被采集对象提供一个有力的工具.4.数据库存储数据的时间可以任意选择.5.既适合于近距离数据采集 ,又适合远距离数据采集.6.具有很好的可移植性.

9.期刊论文 徐兴元.沈宪章.瓮嘉民 基于VC++6.0和C51的PC机与单片机串行通信仿真 -河南机电高等专科学校学报 2004,12(6)

本文利用MSComm控件和Keil uVision2.0相结合实现了VC++6.0和单片机串行通信仿真实验的方法、步骤、及其仿真实验结果.

10.学位论文 王垚 模糊PID控制在振动式谷物烘干机控制系统中的应用 2006

本论文选题主要是结合吉林省科学技术委员会“九五”期间重点科技攻关项目“谷物烘干机自动监测系统的研究”而进行的。谷物烘干处理是粮食 加工中的一个重要环节。无论是粮食还是种子贮存都必须降到各自的安全水分，因而烘干机得到广泛的应用。但是迄今为止，谷物烘干在我国农业生产 中还是个比较薄弱的环节。烘干机的结构虽然简单，但烘干过程是非线性、时变性和多变量的，传统的模拟形式控制系统在许多方面难以满足这些要求 。目前在实际烘干过程中，还有一些是靠人工测量水分的方法，然后再进行控制，生产效率低，出粮水分偏差大。 该论文主要是将模糊PID控制理论应用到谷物烘干机控制系统中，在数字单片机上用模糊控制的方法取代原来的传统控制方式.根据模糊控制规则编 制软件程序来实现烘干过程中粮食水份、温度的自动控制，提高烘干粮食的质量和烘干机械的效率，有利于节约能源。 谷物烘干机的温度水分自动检测，它是谷物烘干自动监测系统的技

术难点。目前的烘干机的检测系统多单纯的采取PID技术或模糊技术.常规的PID控 制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好且可靠性高，因此被广泛应用于工业控制领域，尤其适用于可建立精确数学模型的确定 性控制系统。而烘干过程是一个大滞后、非线性的、时变性、变结构、多变量的，难于建立精确的数学模型，应用传统的控制理论和现代控制方法难以 取得满意的效果。模糊控制技术虽然能够在一定的范围内解决上述问题，但模糊控制的稳态控制精度差，难以达到较高的控制精度。模糊控制没有积分 环节，并且对输入量的处理是离散而有限的，即控制曲线是阶梯型而非平滑的，因而必然存在稳态误差，即可能在平衡点附近出现小振幅的振荡现象 ；而PID控制在小范围调节效果是较理想的，其积分作用可消除积分误差。采用模糊PID技术有利于解决控制系统的稳态性和准确性的矛盾，又能增强系 统对确定因素的适应性，可以实现水分的在线测量。 本论文在下述方面有所创新：1、模糊PID控制算法应用于谷物烘干控制中，采用汇编语言进行编写，时空性能较佳，能满足实时控制要求；2、采用 PC机作为上位机监控系统，运用VC++编程语言设计良好的人机界面，提出了基于VC++的单片机时时监控系统的框架思想，可以实现谷物水分和温度的动 态显示.

引证文献(3条) 1.庄尚志.郑建彬 基于多线程技术实现PLC与PC的串行通信[期刊论文]-武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2008(6) 2.杜梅.贾辉然 基于VC的PC机与单片机无线串行通信的实现[期刊论文]-电脑知识与技术（学术交流） 2006(7) 3.柯金虎 工业过程实时建模仿真系统的设计与实现[学位论文]硕士 2005

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