用Delphi实现大气电场仪系统中PC机与MSP430单片机的串行通信2

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7 O; L. o+ Z8 V0 q6 f摘要：提出基于MSP430单片机的下位机数据采集系统与Delphi环境下PC机的串行通信的软
硬件实现方法。依据系统的工作流程和通信控制原理，分析了单片机与PC机通信的硬件控制电路、
通信协议，并设计了上下位机通信软件。重点分析Delphi语言中MSComm控件的使用方法，将该方法
应用于具有大气电场预警功能的大气电场仪的实时信息采集处理中。成功实现了功能要求。实际应
用表明，该通信方案稳定可靠且控制简单，具有很强的工程实用性和广泛的应用前景。

采用价格低廉、现场控制能力强的单片机作为下
( B$ }9 f- Z% K) i位机直接对控制对象进行驱动控制和实时数据的采
  f, j9 V/ a% ]& U2 f% G8 i  x集、处理，并通过串口与上位PC机进行串行通信，在
现代工业测控领域中得到了广泛应用⋯，而计算机与
单片机之间的通信是实现系统监控和信息管理的关键
技术。近些年，在监测与控制软件系统的开发设计中，
用Delphi语言实现上下位机的串行通信，界面友好，
8 X( d+ y$ G5 C- k; j, M8 y# _灵活性好，适合于快速开发，且开发效率高，具有可视
化开发环境，在图形处理与数据管理等方面具有很强
4 R+ j! c) u0 t9 H9 e/ |9 |4 ]的功能旧J，因此利用它开发与MSP430通信的软件十
- |! w5 s" q  {8 A2 U4 P分方便。本文介绍的大气电场仪系统中上下位机的串
! h2 A9 y8 p2 z行通信，信号传输流程见图l。大气电场仪探头探测
到的电场信号经前置放大电路的处理送往下位机。下
0 V  g6 N. z7 \! R8 ?; o7 J' t位机采用MSP430的12位A／D转换模块ADCl2进行
7 e( m; J' T5 q7 {0 X4 a7 {: r3 sA／D转换，单片机再将转换值以十六进制通过串行通
4 U6 G! U1 U8 c" Q1 n  H) |信发往Pc机；J-位机采用Delphi语言编写软件，利用
Delphi的强大数据库功能管理下位机发送的数据，供
图表显示及实时观测和预警。并在Delphi中利用
MSComm控件实现与下位机的串行通信。
! @! p; D% S# @6 A/ g& F' C2 f. K: W
1硬件电路
串口是微机上的标准设备,在进行串行通信时不
1 g5 v/ v6 e* \7 U需要给微机增加额外的硬件,电路简单且技术可
靠')。在PC机与单片机构成的上下位机系统中,二，
( ?4 u! ]/ D5 b8 f  v* ]- s4 j% h  b者通过RS-232/RS-485转换器连接。所以采用RS- .
6 G5 }; Y4 R7 O7 n485总线,是因为RS-232通信标准带负载能力差、通
信距离不超过十几米。RS485 通信采用差动的两线
* `& t0 K& {* E3 ]发送、两线接收的双向数据总线方式，其通信距离可达
5 `! h/ d" N" J2 T2 {. b6 A1200m以上,同时,RS485具有良好的共模干扰抑制
能力。传输介质可采用普通屏蔽双绞线。RS-232/RS-
485转换器可选用市场上的通用转换模块,也可采用
芯片如MAX487自行设计制作。前端使用MAX3483
芯片把信号转变为RS-485标准需要的电平发送至上
( G% Q, }: Y7 m9 ?5 a3 b位机,从上位机接收数据然后发给通信模块USART。
串行通信电路如图2所示。图中MAX3483的R0(1
脚)与单片机的P3.5相连,作为通信电路的数据接
" P' `9 F9 |/ D  x收,DI(4脚)与P3. 4相连,作为通信电路的数据输出。

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MSP430单片机的特点试低功耗，