分布式测控系统中PC与单片机

1 远程通信方案　　
　　
由PC机和单片机组成的分布式测控系统已在工业生产中得到了广泛的应用。其中，单片机作为从机，负责现场控制和实时数据的采集，PC机作为主机，负责对各从机发来的数据进行分析、处理，并向各从机发布命令，以实现对工业现场的集中监控与管理，由于主从机需不断进行信息交流，通信成为分布式测控系统重要而基本的功能。
　　采用RS485等通信技术可实现近距离通信（＜1km），而在许多场合，各计算机之间距离较远（几公里甚至几十公里），这时就应采用远程通信技术。基于Modem和公用电话网的远程通信技术则是一种实施方便、成本低廉的方案。
　　
采用电话网通信的分布式测控系统如图1—1所示，PC机及各单片机均通过Modem联入电话网，PC机可通过Modem拨号与选中的单片机建立通信链路，以进行数据传输，传输结束后可挂机拆除通信链路。

　　
为了顺利实现通信，在通信程序设计中应注意两个问题：一是对Modem进行正确操作，以实现数据链路的建立或

拆除等功能。二是在数据传输过程中，收发双方应遵循共同的通信协议，以保证数据的可靠传送，本文将对这两点作详细讨论。

2 Modem操作编程　

有关单片机具体控制Moedm的方法及接口已有许多文献进行了讨论[4]，本文着重介绍VB环境下PC机操作Modem的编程方法。

标准的贺式命令集定义了一些基本功能集(表2—1)，利用这些功能可以操作Modem以实现Modem的初始化、拨号、挂机等功能。

VB以其功能丰富，简单易用等特点成为开发PC机监控软件的首选工具，VB提供了一个具有串行通信功能的MSCOMM控件，使得通信程序的开发方便、快捷。

　　利用MSCOMM控件，我们可以向Modem传送AT命令对Modem进行操作，下面是一段用VB编写的拨号程序代码：

数据传输完毕后，可向Modem发出挂机命令以释放通信链路　　

　 CommCtrl．Output＝“ATH”＋chr $(13)’发送挂机命令　　
　
　 CommCtrl．PortOpen＝False　’关闭端口

3 数据传输及通信协议　　
　　
拨号接通线路后，就可以进行数据传输了，采用异步通信不可避免地会出现数据传输错误，为了保证数据可靠传输，通信的双方应遵循一定的协议，我们根据微机通信中广泛采用的Xmodem协议，制定主机与从机通信协议如下：

　　传输的数据被分割成128字节的数据块，每个数据块前有起始符SOH，块编号，数据块后附有检验和。

传输过程由PC机每隔10秒发一个“NAK”字符来启动，当单片机检测到一个NAK后，会发出第一个数据包，PC机检查数据包，将128字节相加，计算出检验和，并与发来的检验和相比较，相同则发送ACK字符，对本次接收的数据块进行确认，否则，发送NAK字符，通知对方重发数据块，当数据传送完毕后，单片机发出“EOT”字符，通知PC机结束数据传输。

　　在通信过程中，发送方重发数据的次数限制为6次，超过6次则挂机，而接收方也应设置超时机制，如果一个数据包在规定的时间内没有传递完成，则意味着出现了异常情况，这时应挂机停止通信，以防止进入无限期等待的死锁状态。

　　PC机（接收方）与单片机（发送方）通信程序流程见图3—1、图3—2。

4　结束语　　
　　
本文介绍的通信方法已在实验中得到验证，它不仅可保证数据的可靠传输，并且实现简单方便，对于工控领域中计算机间的远程 通信设计具有一定的参考价值。