当前位置：文档库 › 包括有上位机的软件设计同时也包含了下位机的软件设计

包括有上位机的软件设计同时也包含了下位机的软件设计

包括有上位机的软件设计同时也包含了下位机的软件设计。上位机以及下位

机都由很多部分组成，上位机的构成要素中主要包括用户界面以及工业相机等；而下位机的整个组成部分是由PLC所组成。同时上下位机之间也存在着一些联系和关联，比如作为上位机软件组成部分的MSComm控件与作为下位机组成部分的PLC之间就存在着一定的联系，使用GX Developer将PLC进行程序的编排，从

而产生一个延时输出程序。

软件系统框图

Fig. Diagram of software system

深度相机API(Application Programming Interface)是由相机厂商提供的应用程序编程接口函数，可供相机应用程序开发直接调用，不做详细阐述。本节主要介绍软件系统中的用户界面、质量分级方法、PLC通信即MSComm控件使用、PLC控制程序。

7.5.4.1用户界面

用户界面使用MFC(Microsoft Foundation Classes)进行界面设计，MFC以C++类形式封装了Windows API，包含了一个应用程序框架，可以减少开发应用

程序的工作量。

本系统用户界面的设计如图4-27所示，可以分为用户操控、图像显示、数据结果三个区域。用户操控包括：打开、连续采集、外触发采集、停止、保存按钮，触发沿选择、接口选择和鸡种选择下拉菜单。数据结果包括：质量、等级、总数量。操控按钮与数据结果的功能如表4-7所示。图4-27中右下角的电话标识为MSComm控件，在实际运行时不会出现。

用户界面图

Fig. Picture of user interface

表控制按钮及其功能

Tab. Name and function of control button

名称功能

打开启动相机，未不采集图像

连续采集相机不间断采集图像

外触发采集光电开关传感器触发相机采集图像

停止停止采集图像

保存保存当前帧图像

触发沿上升沿：鸡胴体进入光电开关传感器检测范围时，触发相机采集下降沿：鸡胴体离开光电开关传感器检测范围时，触发相机采集

质量显示鸡胴体质量预测值等级显示鸡胴体质量等级

总数量显示已分级的鸡胴体数量

使用界面时，首先点击“打开”按钮，若需对相机进行调试，可以点击“连续采集”按钮，界面显示动态画面；若需让相机直接工作，点击“外触发采集”，点击“外触发”下拉框，可以选择“上升沿”或“下降沿”作为相机触发方式。需要停止工作时，点击“停止”按钮。“保存”按钮可以保存当前画面，以jpg 、png 、tif 等常用图片格式存储。

数据栏中，“重量”显示当前鸡胴体的质量预测值，“等级”为当前鸡胴体的预测等级，“总数量”为当前鸡胴体的数目。数据栏左侧为图像显示区域

质量分级算法设计如图4-28所示，首先打开相机，初始化相机参数，设置触发模式，其次，将接受的一帧图像信息转换成图像，作为图像处理的原始图片，再次，对原始图片进行预处理，得到鸡胴体的二值化图像，然后，从二值化图像中提取出鸡胴体的体尺特征量，根据这些特征量预测鸡胴体质量，最后将鸡胴体质量预测值转换成对应的等级。根据实际需求将质量分为n 个等级，设定各等级边界值X1、X2、…、Xn-1、Xn ，将质量预测值Y 依次与边界值对比，YX k 时，Y 与X k+1对比，依次类推，直到Y 小于某一边界值为止。

质量分级算法

Fig.4-28 Quality grading algorithm

7.5.4.3 PLC 通信

PC 与PLC 的通信采用MSComm 控件进行，MSComm(Miscrosoft Communications Control)是微软提供的串行通信编程的ActiveX 控件，编程简单方便，适用多种编程语言。本系统通信程序设计如图所示。

VS 平台中，在“选择工具箱项”中的“COM 组件”勾选便可以插入MSComm 控件。在OnInitDialog()初始化函数中加入MSComm 变量初始化，设定端口参数后，就可以进行通信程序编写。根据PLC 的编程口通信协议，向PLC 发送命令帧，通过对相应端口的置位与复位，控制端口的开关量输出。

7.5.4.4 PLC 控制程序

由于被拍鸡胴体需要经过一定时间到达相应等级气缸，需要设置PLC 的控制信号延时输出，不同等级的延时时间可以根据如下公式得到：

n c d t v ?= 其中

n t —控制等级n 气缸的延时时间

d ?—等级n 气缸与相机的距离 c v —输送链的移动速度

设计的延时输出程序如图4-30所示，图中为单个输出点的延时控制程序，其他

输出点的延时控制程序与其相同。I0.0得电触发上升沿（后面的P），触发M0.1自锁，M0.1得电后带动定时器T37

图4-30 PLC延时输出程序

Fig.4-30 Delay output program in PLC

7.6本章小结

本章首先阐述了系统的总体设计要求，根据实际生产条件列出设计要点。其

次主要介绍了系统的总体设计，包括系统框架设计、硬件系统设计、软件系统设计。

1、系统总体设计中介绍了系统框架，包含了图像采集、图像处理、分级执行三个部分。还介绍了系统的工作原理，系统各部分作用已经工作流程。

2、硬件系统设计主要介绍了硬件平台的设计及各器件在平台中的安装位置。图像采集部分的硬件设计包括光源放置、深度相机选型。图像处理部分介绍了工控机、PLC、继电器的性能参数及它们的电气连接方式。分级执行部分介绍了电磁阀、气缸工作原理以及气动工作单元的气路连接。

3、软件设计阐述了软件设计要求，介绍了软件开发环境，以及深度相机自动采集图片的原理、用户界面、图像处理算法、PLC通信程序、PLC延时输出程序的

设计。

模型的分级效果进行了检验。为了检验鸡胴体质量分级系统的在实际生产线中的分级效果，本章设计了两个检验实验，用于检验系统的分级准确率。

在鸡胴体输送链实验平台对250只鸡胴体进行质量分级实验，使用质量分级系统进行鸡胴体质量的预测，用电子秤进行鸡胴体实际质量的称量并记录。鸡胴体分级平台如图5-1所示，该实验平台可以模拟肉鸡屠宰生产线中的输送链运行情况。输送链可以通过变频器进行调速，模拟各个不同生产环节中输送链的运行速度。

1、对所有鸡胴体进行称重，并标号。将鸡胴体中100只作为鸡胴体质量分级模型的建模训练集，使用多元回归分析进行建模。剩余用于对分级系统的检验。

2、检验实验分两次进行，第一次实验中，将验证集鸡胴体称重后划分好等级，再将等级相同的鸡胴体分入一组，共有5组，每组10只样本，称之为按等级分组实验，用来检验分级系统对每个等级的鸡胴体等级判定的准确率。

3、第二个实验中，将鸡胴体随机分为5组，每组10只样本，称之为随机分组实验，用来模拟实际生产情况，对系统的分级效果进行综合检验。

4、调节实验平台上的输送链速度v，将v分别设为4000pcs/h、5000pcs/h、6000pcs/h，再重复进行步骤2、3。

鸡胴体输送链实验平台如下图所示

在鸡胴体输送链实验平台拍摄的鸡胴

按等级分组实验结果如下，分级系统分级正确率最高的是等级3，最低的是等级1。造成这一情况的主要原因来自分级模型，由于质量在等级1~等级2范围内的鸡胴体样本分布密集，使得分级模型容易对这一质量范围内的样本等级判定错误，导致这一现象发生。

表5-1 均分等级实验结果

Tab.5-1 Quality grading result in 5 level groups

样本组号样本数量v=4000pcs

/h时

分级正确

个数

v=5000pcs

/h时

分级正确

个数

v=6000pcs

/h时

分级正确

个数

从表中可见，当v=4000pcs/h时，分级系统的整体正确率为93%；v=5000pcs/h时，正确率将为88%；当v=6000pcs/h时，正确率下降较多，为80%。分析实验过程，可以发现当输送链速度较慢时，正确率主要受分级模型的判定准确性影响。当速度较快时，气缸击打鸡胴体头部时受到挂钩横向速度影响，使得部分等级判定正确的鸡胴体没有下架成功，导致了正确率的降低。因此，还行对分级执行部分进行改进，以适应更高速的输送链运行速度。

8.2.2随机分组实验

综合分级实验结果如表5-2所示，5组样本中，分级正确率最高的是第1组，平均正确率为90%。正确率最低的为第5组，平均正确率为80%。通过分级这两组样本数据可以发现，一方面，第1组样本的平均质量较小，利于气缸的击打，第5组平均质量较大，具有一定阻力。另一方面，第5组中有一个样本的鸡翅没展开，影响了分级模型的质量预测，导致其等级的错误判定。

表5-2 随机分组实验结果

Tab.5-2 Quality grading result in 5 random groups

样本组号样本数量

v=4000pc

s/h时

分级正确

个数

v=5000pc

s/h时

分级正确

个数

v=6000pc

s/h时

分级正确

个数

按等级分组实验的平均准确率为86%，随机分组实验的平均准确率为89%，则所有实验的平均准确为87.5%，可以说明鸡胴体质量分级系统具有较高的分级准确率。

同时，从两个检测实验可以发现，输送链的运行速度越快，对系统的分级准确率影响越大，主要表现在挂钩的高速运行影响气缸的击打动作，降低了鸡胴体下架的成功率。

其次，鸡胴体的训练集样本数据表明，随机抽取的鸡胴体样本的质量总体呈正态分布，中等质量大小的鸡胴体居多，导致分级模型在预测质量时，很容易将中等大小的鸡胴体错分到其他相邻等级；而最大和最小等级的鸡胴体由于数量少，且远离其他等级范围，相对而言

不易被错分等级。

综合上述分析，可以得出结论，鸡胴体质量分级系统方案可行，分级准确率较高，同时也有许多可以改进之处。

本章通过两个验证实验，从不同角度对鸡胴体质量分级系统的分级效果进行了检验。按等级分组实验检验了系统在不同等级下的等级判别准确率，结果显示系统平均准确率达到86%；随机分组实验则模拟实际生产线的分级情况，结果显示系统分级平均准确率达到89%。从实验结果看，鸡胴体质量分级系统方案可行，具有较高分级正确率。

本文介绍了肉鸡屠宰加工行业中鸡胴体质量分级的作用及意义，国内外鸡胴

体质量分级技术和设备的现状，针对其存在的污染鸡胴体问题，利用kinect2.0

深度相机，提出三种非接触式的质量分级方法，找出最优的质量方法非线性建模

质量预测研究方法，并以该方法为核心，搭建了一套鸡胴体质量分级系统。

质量分级方法基于机器视觉技术，通过深度相机在线采集鸡胴体图像，采集了250个图像样本，其中150个作为训练样本，100个作为验证样本。利用图像处理技术对图像进行预处理

达到95%。

此外，本文还构建了一套鸡胴体质量分级系统，设计了一个鸡胴体质量分级

系统硬件平台，以该平台为依托，将分级系统分为图像采集、图像处理、分级执

行三个部分。其中，图像采集部分以深度相机为核心，负责对生产线中的鸡胴体

进行图像采集，并将图像信息传输到工控机中；图像处理部分以工控机和PLC

为主要器件，工控机中安装鸡胴体分级软件，软件负责接收图像并进行图像算法

处理，根据内嵌的质量分级模型对当前鸡胴体进行等级判定，最后向PLC发送等

级信息及控制指令。PLC根据指令在相应等级的端口输出电信号，控制固态继电

器的开断。分级执行部分包括电磁阀、气缸和气泵，电磁阀通断受到固态继电器

的控制，进而控制气缸对鸡胴体是否进行击打操作。通过分级实验，证明本分级

系统稳定可靠，可以适应生产中的低温、高湿的恶劣环境；反应快速，能够满足

实际生产中的速度要求；击打准确、成功率达到87.5%，能够应用于实际生产。

1、提出一种基于kinect2.0和机器视觉技术的鸡胴体质量分级方法，该方

法采用非接触式分级，避免了鸡胴体在称重时受到二次污染的情况发生。

2、研制了一套基于机器视觉的鸡胴体质量在线自动分级系统，能够在线对

鸡胴体进行质量等级判定以及鸡胴体分级的自动化操作。

本文在禽类产品质量分级领域使用机器视觉技术进行了可行性探索，结果证

明，利用机器视觉技术进行禽类产品质量分级可行、有效。然而，该方法存在许

多不足，研究工作尚有未尽之处，总结为以下几点：

1、改善图像处理算法。优化图像处理算法，通过将特征量的数值提升，这

样做有利于提升模型的质量精准度。

2、图像特征量有待发掘。需要更多的特征量从不同角度和层级来描述鸡胴

体的质量信息，尽可能多的体现不同个体之间的质量差别。

3、对鸡胴体进行姿态识别。由于建模所使用的样本图像均是同一姿态图像，而实际流水线中由于运动导致鸡胴体姿态多变，会产生摆动和旋转。因此，需要

对鸡胴体进行姿态识别，建立不同姿态下的质量预测模型。

4、鸡胴体质量分级系统的分级准确率有待提高，系统中存在一些亟待改进的地方，尤其是分级执行部分，气缸的击打成功率受到输送链运行速度影响，需要改进方案，提高分级准确率。

上位机和下位机通信

目录摘要 1 引言 (1) 2 结构设计与方案选择 (2) 2.1设计任务 (2) 2.1.1单片机的选择 (2) 2.1.2电平转换 (2) 2.1.1单片机的选择 (2) 2.1.3单片机与pc机通信原理 (2) 2.2软件方案选择 (2) 2.2.1 上位机编程方案选择 (3) 2.2.2 单片机编程方案选择 (3) 2.3 总体方案选择 (2) 3 硬件设计 (8) 3.1单片机主要特性 (5) 3.2 MAX232电平芯片介绍10 (10) 3.3 硬件电路设计图 (11) 3.3.1 PC机与单片机通信接口电路设计框图 (11) 3.3.2整体设计原理图 (11) 4软件设计 (12) 4.1上位机程序设计 (12) 4.2下位机程序设计 (13) 5 软硬件调试部分 (21) 5.1 PROTEUS软件仿真 (21) 5.1.1 Protues简介 (21) 5.1.2 Protues仿真电路图 (22) 5.2 VC软件仿真 (21) 结束语 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29)

摘要本文主要描述了利用PC机与AT89C51单片机之间的通信程序设计实现温度显示。并详述了在VC6.0环境下，上位机利用MSCOMM通信控件与单片机之间串口通信实现温度显示。由单片机采集一个温度信号，将采集到的温度信号传送给PC机显示，PC机用VC6.0编写程序，单片机程序用C语言编写，最后用PROTUES软件进行仿真实现温度显示。关键词：单片机MSCOMM控件VC6.0 AT89C51 温度显示

1引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。现代化集中管理需要对现场数据进行统计、分析、制表、打印、绘图、报警等,同时,又要求对现场装置进行实时控制，完成各种规定操作，达到集中管理的目的。加之单片机的计算能力有限，难以进行复杂的数据处理。因此在功能比较复杂的控制系统中，通常以PC机为上位机，单片机为下位机，由单片机完成数据的采集及对装置的控制，而由上位机完成各种复杂的数据处理及对单片机的控制。

仪器软件方案设计说明书

软件设计说明书日写：编期：日期：审核：日期：准：批文档变更记录

一、引言........................................................................................................... - 1 - 1.1 编写目的............................................................................................. - 1 - 1.2 范围..................................................................................................... - 1 - 1.3 定义..................................................................................................... - 1 - 1.4 版本说明............................................................................................. - 1 - 1.5 参考资料............................................................................................. - 1 - 二、项目概述................................................................................................... - 2 - 2.1 产品描述............................................................................................. - 2 - 2.2 产品功能............................................................................................. - 2 - 2.3 用户特点............................................................................................. - 2 - 三、嵌入式软件整体方案设计....................................................................... - 3 - 3.1 子系统控制方案设计......................................................................... - 3 - 3.2 中控板GUI方案设计....................................................................... - 3 - 3.3 数据通信方案设计............................................................................. - 4 - 四、子系统控制方案设计............................................................................... - 5 - 4.1 液路系统控制方案设计..................................................................... - 5 - 4.2 样品采集系统控制方案设计............................................................. - 7 - 4.3 二氧化碳恒温培养箱环境控制环境设计......................................... - 8 - 五、中控板GUI方案设计............................................................................. - 9 - 六、数据通信方案设计................................................................................. - 10 - 6.1 数据链路层通信方式....................................................................... - 10 - 6.2 PC与主控板通信流程设计.............................................................. - 10 - 一、引言

上位机与下位机之间通信协议格式

一、通信协议 1、命令帧格式帧头标志参数校验帧尾命令字 01累加和 2030 1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte 说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入；16进制传输。

2、信息帧格式帧头标志参数校验帧尾命令字 2030 02累加和 1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte 说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入；16进制传输。

3、数据帧格式（文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte ）帧头标志校验帧尾203003累加和数据数据1Byte 16Byte 1Byte 1Byte 1Byte 标志:03 数据帧文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte 04 数据帧文件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 05 数据帧文件canshu.txt (控制参数) 6 Byte 06 数据帧校验文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte 07 数据帧校验文件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 08 数据帧校验文件canshu.txt (控制参数) 6 Byte 4、信息帧格式定位物理针位下位机-》上位机上位机-》下位机点亮指示灯帧头标志参数校验帧尾203011累加和物理针位1Byte 1Byte 2Byte 1Byte 1Byte 说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入；16进制传输。标志位 13 ，单点检测判断单点导通关系是否真确 5、信息帧格式下位机-》上位机自检、线检测帧头标志参数1校验帧尾203012累加和起始针位1Byte 1Byte 2Byte 1Byte 1Byte 参数2终点针位2Byte 参数3状态1Byte 状态：00 导通 01 断路 02 短路/错路

基于C#的串口通信上位机和下位机源程序

基于单片机串口通信的上位机和下位机实践串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。首先亮出C#的源程序吧。主要界面：只是作为简单的运用，可以扩展的。源代码： using System; using System.Collections.Generic; using https://www.wendangku.net/doc/f68649522.html,ponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.IO.Ports; using System.Timers; namespace 单片机功能控制 { public partial class Form1 : Form

{ public Form1() { InitializeComponent(); } SerialPort sp = new SerialPort(); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { String str1 = comboBox1.Text;//串口号 String str2 = comboBox2.Text;//波特率 String str3 = comboBox3.Text;//校验位 String str4 = comboBox5.Text;//停止位 String str5 = comboBox4.Text;//数据位 Int32 int2 = Convert.ToInt32(str2);//将字符串转为整型 Int32 int5 = Convert.ToInt32(str5);//将字符串转为整型 groupBox3.Enabled = true;//LED控制界面变可选 try { if (button1.Text == "打开串口") { if (str1 == null) { MessageBox.Show("请先选择串口！", "Error"); return; } sp.Close(); sp = new SerialPort(); sp.PortName = comboBox1.Text;//串口编号 sp.BaudRate = int2;//波特率 switch (str4)//停止位 { case "1": sp.StopBits = StopBits.One; break; case "1.5": sp.StopBits = StopBits.OnePointFive; break; case "2": sp.StopBits = StopBits.Two; break;

上位机监控软件的开发

深圳PLC编程、深圳上位机编、承接自动化项目深圳变频节能改造项目、自动化设备改造与维修、PLC程序修改解密、上位机软件定制、免费提供自动化解决方案咨询。 1、工业过程控制系统：提供西门子、S7-200, S7-300, S7-400,三菱FX1N FX2N,施耐德、欧姆龙、松下、台达、LG、AB 等主流PLC编程，研华、泓格模块、安装于防爆区域P+F turck、MTL远程I/O产品选型、组态编程，各种通讯转换模块、HM I 、现场温度、压力仪表选型。为您的项目提供解决方案咨询,技术方案、投标协议图纸等制作、现场设备程序编写、组态、调试、用户培训验收等技术服务。 2、上位机软件：软件根据您的项目需求可以提供LabVIEW、VC、VB 等软件平台，同时为了方便您对数据的查询和处理，提供SQLSERVE R MySq卜嵌入式数据库SQLite等数据库系统，软件具备实时曲线、棒图、历史曲线、打印报表、企业内部局域网连接客户端实现联网查询功能，界面友好丰富。可更具具体需求开发相应功能。软件支持串口RS485\RS422\RS232以太网接口、下位机包括PLC采集模块、各种智能仪表等。组态软件编程：Wincc、iFix、组态王等应用范围各工控项目监控软件、仪表模块初始化调试软件、数据采集和仪器控制软件 3、变频节能改造项目：变频节能改造：水泵、风机、空压机、注塑机、中央空调、恒压供水等 VB/VC 等上位机软件开发硫化机PLC上位机监控软件的开发作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-6-17 13:16:00 ［收藏］［评论］随着硫化机自动控制水平的不断提高，硫化机的温度压力数据采集记录方法经历了圆盘记录仪、打点式记录仪、智能化无纸记录仪乃至目前较先进的上位机监控系统。上位机监控系统界面友好、控制安全可靠、精度高、数据存储量大，已越来越受用户青睐。笔者采用电阻式触摸平板电脑作为上位机，把现场数据通过传感器采集经PLC处理后送入上位机，组成一个监控系统。 1监控系统构成整个监控系统由A/ D模块、D/ A模块、CPU传感器、电气转换器、平板电脑组成，如图 1 所示。上位机对数据进行分析、存盘、综合处理、打印、报警、图形显示、人机对话，并可通过数据传送对PLC进行控制。 2监控软件的设计 2．1 窗体设计在软件的编程过程中，人机界面（MM ，）非常重要，因为它直接与操作员产生信息交流，友好的人机界面要求能真实再现控制设备的状态以及准确的采集所需参数的数据，这主要依靠

软件详细设计方案模板

文档变更记录

目录 1. 引言 (4) 1.1 编写目的和范围 (4) 1.2 术语表 (4) 1.3 参考资料 (4) 2. 需求 (5) 2.1 总体描述 (5) 2.2 功能 (5) 2.3 性能分析 (8) 2.3.1 精度 (8) 2.3.2 时间特性 (8) 2.3.3 灵活性 (9) 2.3.4 可靠性，可维护性，可操作性、防呆性 (9) 3. 环境 (10) 3.1 设备环境 (10) 3.2 软件环境 (10) 3.3 接口 (10) 3.4 保密与安全 (11) 3.4.1 说明 (11) 3.4.2 设计 (11) 3.4.3 数据传输部分 (11) 3.4.4 IP过滤分部 (11) 4. 业务功能设计 (11) 4.1 运行过程 (11) 4.2 逻辑流程 (11) 4.3 功能模块 (13) 4.4 数据流向 (14) 4.4.1 输入 (14) 4.4.2 输出 (15) 4.5 通信协议 (18) 5. 数据库设计 (29) 6. 系统出错处理 (30)

1.引言 1.1 编写目的和范围说明写这份详细设计说明书的目的。本详细设计说明书编写的目的是说明程序模块的设计考虑，包括程序描述、输入/输出、算法和流程逻辑等，为软件编程和系统维护提供基础。本说明书的预期读者为系统设计人员、软件开发人员、软件测试人员和项目评审人员。 1.2 术语表定义系统或产品中涉及的重要术语，为读者在阅读文档时提供必要的参考信息。 1.3 参考资料列出有关资料的名称、作者、文件编号或版本等。参考资料包括： a．需求说明书、架构设计说明书等； b．本项目的其他已发表的文件； c．引用文件、资料、软件开发标准等。

基于C#的串口通信上位机和下位机源代码

基于单片机串口通信的上位机和下位机实践串口 Universal Serial Bus或者USB RS232 GPIB兼容的设备也带有RS-232 获取远程采集设备的数据。 bit byte 发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488 202 1200米。首先亮出C#的源程序吧。

using System; using System.Collections.Generic; using https://www.wendangku.net/doc/f68649522.html,ponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.IO.Ports; using System.Timers; namespace 单片机功能控制 { public partial class Form1 : Form { public Form1() {

InitializeComponent(); } SerialPort sp = new SerialPort(); private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { String str1 = comboBox1.Text;//串口号 String str2 = comboBox2.Text;//波特率 String str3 = comboBox3.Text;//校验位 String str4 = comboBox5.Text;//停止位 String str5 = comboBox4.Text;//数据位 Int32 int2 = Convert.ToInt32(str2);//将字符串转为整型Int32 int5 = Convert.ToInt32(str5);//将字符串转为整型groupBox3.Enabled = true;//LED控制界面变可选 try { if (button1.Text == "打开串口") { if (str1 == null)

上位机与下位机之间的连接

第一章上位机与下位机 1.1 上位机与下位机的概念上位机和下位机，一般是指集中控制系统中的PC机和现场的工控机。上位机（PC 机）主要用来发出操作指令和显示结果数据，下位机（工控机）则主要用来监测和执行上位机的操作指令。举个例子，蓄电池生产中，需要按工艺要求进行充电和放电。现场有许多工位，各自配有智能的充放电设备，它们就是“下位机”。整个车间有一台PC机来集中管理，这就是“上位机”。上位机软件一般用高级语言编程，如BASIC、C，有比较丰富的图形界面。下位机的编程，依所用的MCU而异，以汇编为主。上位机和下位机之间的通讯，常见是RS-232，RS-485，当然还有很多，但都是串行方式。特别是“一对多”的RS-485用得最普遍。上位机是指：人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。下位机是直接控制设备获取设备状况的的计算机，一般是PLC/单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般模拟量），转化成数字信号反馈给上位机。简言之如此，真实情况千差万别不离其宗。上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。另外，上位机和下位机是通过通讯连接的“物理”层次不同的计算机,是相对而言的。一般下位机负责前端的“测量、控制”等处理；上位机负责“管理”处理。下位机是接收到主设备命令才执行的执行单元，即从设备,但是，下位机也能直接智能化处理测控执行；而上位机不参与具体的控制，仅仅进行管理（数据的储存、显示、打印......人机界面等方面）。常见的DCS系统,“集中-分散（集散）系统”是上位机集中、下位机分散的系统。在概念上,控制者和提供服务者是上位机.被控制者和被服务者是下位机.也可以理解为主机和从机的关系.但上位机和下位机是可以转换的. 两机如何通讯，一般取决于下位机。TCP/IP一般是支持的。但是下位机一般具有更可靠的独有通讯协议，购买下位机时，会带一大堆手册光盘，告诉你如何使用特有协议通讯。里面会举大量例子。一般对编程人员而言一看也就那么回事，使用一些新的API罢了。多语言支持功能模块，一般同时支持数种高级语言为上位机编程。上位机是指：人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信

上位机下位机串口通信

大连海事大学课程设计报告课程名称：计算机微机原理课程设计成员：成员1：2220133293 范凯锋成员2：2220132642 唐绍波成员3：2220130079 曹晓露设计时间：2016年3月7日至3月18日

考核记录及成绩评定

目录 1．设计任务与要求 (1) 1.1课程设计题目 (1) 1.2课程设计的背景 (1) 1.3课程设计的目的 (1) 1.4课程设计的意义 (1) 1.5设计任务 (1) 2．设计方案 (2) 2.1参数采集和传输设计 (2) 2.2参数显示设计 (2) 2.3模拟信号采样设计 (2)

2.4硬件研制过程 (2) 3．详细设计 (3) 3.1硬件系统框图与说明 (3) 3.2硬件设计 (4) 3.3软件主要模块流程图与说明 (7) 4．设计结果及分析 (8) 5．成员分工及工作情况 (9) 5.1成员分工 (9) 5.2工作情况 (9) 5.3实验总结 (9) 6．参考文献 (9) 7. 附录 (10)

一、设计任务与要求 1.1课程设计题目双机数据采集系统设计 1.2 课程设计的背景二十一世纪是信息化高速发展的世纪，产业的信息化离不开微型计算机的支持。微型计算机的进步是推动全球信息化的动力。因此在二十一世纪掌握微型计算机接口技术是十分有必要的。本次课题是双机参数采集系统设计，这次课题旨在通过自己对所需功能芯片的设计与实现来巩固以前所学的微机原理课程知识，同时也提高动手实践的能力，还有为将来进行更大规模更复杂的开发积累经验。随着软件规模的增长，以及随之而来的对软件开发进度和效率的要求，高级语言逐渐取代了汇编语言。但即便如此，高级语言也不可能完全替代汇编语言的作用。 1.3课程设计的目的《微机原理与汇编语言》是一门实践性和实用性都很强的课程，本次课程设计是在课程学习结束后，为使学生进一步巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，充分理解和运用所学到的知识，通过简单的应用系统的设计，提高系统设计水平，启发创新思想。通过本课程设计希望达到以下目地： ?培养资料搜集和汇总的能力； ?培养总体设计和方案论证的意识； ?提高硬件，软件设计与开发的综合能力； ?提高软件和硬件联合调试的能力； ?熟练掌握相关测量仪器的使用方法；

LED显示屏上位机软件的设计与实现

大连理工大学硕士学位论文 LED显示屏上位机软件的设计与实现姓名：李立春申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：孟军 20041007

摘要随着电子、光电等技术的发展，人们对各种信息的需求量不断增加，中、大型ＬＥＤ显示屏作为信息载体广泛应用在银行、保险、车站、港口等公共场所。用来向人们传递信息。ＬＥＤ点阵式显示屏分两种，一种是显示固定信息（含循环显示），其特点是显示内容固定，结构简单，价格低廉，适合于路标等信息较少且不变化的场合。另一种是显示动态信息和图形（象），其特点是显示内容经常改变，既可显示动态信息，也可在线地编辑修改显示内容。本文所设计的电子显示屏采用三级微机控制结构。在介绍硬件原理的基础上，重点论述上位机软件结构及编程原理。显示屏上位机软件设计是计算机图像处理的一个重要方向。课题的选取来源于企业对ＬＥＤ彩色显示屏的实际需求，本系统采用ＷＩＮＤＯＷＳ的ＡＰＩ函数来实现图像的编辑和发送。通讯接口与存储文件的确定、文件的输入输出、图像的处理和发送是本课题的特色。系统已实现的显示屏显示方式为图形方式，可显示文字、表格、图片等信息：彩色屏在显示文字或图表时可设置成阴影显示效果：每屏的动态效果、动态速度、暂停时间可由上位控制机编程任意设置；显示屏与上位机工异步工作，只是在更换显示信息时占用上位机资源，在信息正常显示时上位机可做它用。本系统使用了显示屏实用运行机制，确定技术方案，按需求分析，整体设计，详细设计，编程和模块调试，测试和试运行的步骤来实现上位机软件的设计。系统用ｖＢ编写上位机图形编辑和发送软件，并介绍了整个硬件系统的构成。关键词：ＬＥＤ显示屏：上位机；ＡＰＪ：图象处理

基于射频识别的门禁系统软件设计

基于射频识别的门禁系统软件设计设计人：张亚飞崔兴利陈丽婷王亚玲张宏幸

基于射频识别的门禁系统软件设计 1系统软件分析与设计 1.1 软件设计方法与设计语言选择软件设计方法有三种：（1）模块化程序设计；（2）自顶向下逐步求精程序设计；（3）结构化程序设计。模块化程序设计的中心思想是要把一个复杂的应用程序按整体功能划分为若干相对独立的程序模块，各模块可以单独设计、编程、调试和查错，然后装配起来联调，最终成为一个有实用价值的程序。自顶向下逐步求精程序设计要求从系统一级的主干程序开始，集中力量解决全局问题，然后层层细化逐步求精，最终完成一个复杂程序的设计。结构化程序设计是一种较理想的程序设计方法，指在编程过程中对程序进行适当限制，使程序上下文与执行流程保持一致。由于系统可以清晰的分为几个模块，因此本系统采用模块化程序设计方法。单片机控制软件常采用C语言或汇编语言来实现。C语言程序具有程序库支持丰富、结构化好、查错容易、移植性高等优点而获得广泛应用。而汇编语言作为面向底层的低级语言，程序执行速度最快，程序代码最小，普遍应用于驱动程序、常驻程序、特定容量大小的程序或是要求执行速度快的控制程序中。本射频识别系统的控制元件较多，程序代码较多，尤其对MF RC500的控制程序，有4K之多。因此，采用模块化程序设计方法，以C语言实现的控制程序，按模块分别储存在AT89C52芯片内，无需单片机扩展存储器接口，简化了系统硬件结构，减低了成本，同时又提高了系统的稳定性。 1.2 系统总体程序流程设计系统一共有三种开门方式：按钮、PC机指令、非接触式IC卡。其中按钮开门方式需要密码。非接触式IC卡开门方式是最主要的方式，这里主要对这种方式的系统工作流程进行介绍。流程图见图1.1, 整个过程中系统都与PC机之间进行数据交换[1][2]。 2 系统软件模块化设计设备上的软件分为上位机程序和下位机程序两部分。上位机软件工作在Windows操作系统环境下，采用Visual C++和SQL编制。主要是完成下位单片机送来的数据的处理、转发以及对整个下位机进行控制等[44][45][46]。下位机软件包括射频控制模块、通讯模块、人机接口模块、看门狗模块、数

GPS上位机软件设计与实现及星历预装订

GPS上位机软件设计与实现及星历预装订许定根 1 程乃平 2 任宇飞2 (1.装备指挥技术学院研究生管理大队，北京怀柔，101416； 2.装备指挥技术学院光电装备系，北京怀柔，101416) 摘要:接收和分析GPS卫星信号，对我国自主开发北斗卫星导航系统具有重要的参考价值。本文设计并实现了一款GPS接收机上位机软件，方便了对GPS卫星信号的跟踪和分析。软件是针对一种基于GP4020基带处理芯片的高动态GPS接收机设计的，采用RS232串口作为GPS接收机与计算机之间的数据交换接口。运用面向对象编程，采用多线程和多串口通信技术，利用VisualC++6.0开发工具实现了该软件。软件能够实时显示跟踪和分析多个GPS卫星的俯仰角、多普勒、载波偏移和跟踪捕获状态等参数，实现了以软件对GPS接收机的指令控制。软件还设计实现了一种GPS 星历预装订热启动方法，缩短了GPS接收机启动时间。仿真和实际使用验证，设计和实现的软件界面友好，操作简单，方便实用。关键词：GPS；上位机；多线程；串口通信 Design and Implementation of the Software on the Upper Computer Xu Dinggen1 Cheng Naiping2 Ren Yufei2 (https://www.wendangku.net/doc/f68649522.html,pany of Postgraduate Management, the Academy of Equipment Command & Technology, Beijing 101416, China；2. Department of Optical and Electrical Equipment, the Academy of Equipment Command & Technology, Beijing 101416, China) Abstract: In the paper, the software on the upper computer for the ARM GPS receiver is designed and implemented under Visual C++ 6.0 with the multi-thread, serial port and the object-oriented programming. The software can display the GPS satellites status parameters, send instructions and load Almanacs to GPS receiver. The running result show the software is effective and friendly, and the operation of the software is easy. Keywords: GPS; upper computer; serial communication; multi-thread 1引言美国全球定位系统GPS（Global Positioning System）是基于卫星的导航定位系统，在近10余年来，GPS在几次局部战争中的成功实践，充分展示了现代卫星导航系统的重大军事利用价值；同时，GPS在国民经济的各个领域得到广泛应用，已发展成为对全球经济有相当影响的巨大产业，备受世界各国关注[1]。但美国从其国家安全利益出发，常对包括其盟国在内的国外军事应用及非法用户加以限制。另外，为了防止敌对方利用卫星定位资源，美国对定位信号或实行加密，或降低精度，或予以关闭。为了摆脱受制于人的窘境，并在卫星导航领域中占有一席之地，努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统具有重要意义[2]。GPS作为一种成熟的导航定位系统，对其信号跟踪和分析必将对我国开发自己的北斗导航定位系统就有重要的参考价值。本文基于一款GP4020基带处理芯片的高动态GPS接收机（下位机），利用串口与上位PC机通信，设计和实现了上位机软件，该软件能够实时显示GPS接收机多通道接收的GPS卫星信号参数和跟踪状态，对接收机发送指令（包括通道选择、启动模式、初始化位置和跟踪模式等），并且配合星历加载机能够完成星历的预装订，实现热启动。实际使用验证，该软件简单有效，操作性强，界面

上位机与下位机之间通信编程

摘要本文主要描述了利用PC机与A T89C51单片机之间的通信程序设计实现温度显示。并详述了在VC6.0环境下，上位机利用MSCOMM通信控件与单片机之间串口通信实现温度显示。由单片机采集一个温度信号，将采集到的温度信号传送给PC机显示，PC机用VC6.0编写程序，单片机程序用C语言编写，最后用PROTUES软件进行仿真实现温度显示。关键词：单片机MSCOMM控件VC6.0 AT89C51 温度显示

仪器软件方案设计说明书

软件设计说明书编写：日期：审核：日期：批准：日期：

文档变更记录

一、引言 ...................................................................................................... - 1 - 1.1 编写目的............................................................................................ - 1 - 1.2 范围.................................................................................................... - 1 - 1.3 定义.................................................................................................... - 1 - 1.4 版本说明............................................................................................ - 1 - 1.5 参考资料............................................................................................ - 1 - 二、项目概述................................................................................................... - 2 - 2.1 产品描述............................................................................................ - 2 - 2.2 产品功能............................................................................................ - 2 - 2.3 用户特点............................................................................................ - 2 - 三、嵌入式软件整体方案设计....................................................................... - 3 - 3.1 子系统控制方案设计........................................................................ - 3 - 3.2 中控板GUI方案设计 ...................................................................... - 3 - 3.3 数据通信方案设计............................................................................ - 4 - 四、子系统控制方案设计............................................................................... - 5 - 4.1 液路系统控制方案设计.................................................................... - 5 - 4.2 样品采集系统控制方案设计............................................................ - 7 - 4.3 二氧化碳恒温培养箱环境控制环境设计........................................ - 8 - 五、中控板GUI方案设计 ............................................................................. - 9 - 六、数据通信方案设计................................................................................. - 10 - 6.1 数据链路层通信方式...................................................................... - 10 - 6.2 PC与主控板通信流程设计............................................................. - 10 -

上位机和下位机控制功能对比

【修改】上位机和下位机控制功能对比本文上位机控制和下位机控制组态软件进行了简单的对比，通过一些典型示例说明了分别适合上位机和下位机控制的场合。当前组态软件在工业控制中得到了日益广泛的应用。组态软件依据自身的过程数据库，下连各种硬件设备，并通过动态人机界面可以将采集处理的数据展现给用户，或者传递给其他应用程序。其结构如图所示：图1 组态软件结构图组态软件的出现，由于其预先提供了各种常用组件和相关设备驱动，一方面将监控系统设计的难度大为降低，开发相关系统的时间也大为缩短，另一方面，由于可以自由连接多种设备，提供了一个平台，用户可以依据需要设计出成本最优的工程。对于硬件设备，特别是可编程的PLC等硬件，自身具有一定的控制功能，而可以连接PLC等硬件的组态软件也可以通过脚本等执行一定的控制功能，那么控制是交给上位机的组态软件，还是下位机的PLC呢？这里先对两者做一个简单的比较：下位机控制下位机可以执行一些相关的控制动作，优点在于其速度快，可靠性高，稳定。其缺点在于受到其自身的限制，对于一些特殊的复杂控制，以及和其他特殊设备相关或者

涉及到关系数据库等控制功能作无法执行。上位机控制上位机的组态软件同样可以执行一定的控制动作，其优点在于脚本编写更容易，而且可以方便可执行涉及到多个设备以及关系数据库或者其他数据的控制动作，能充分发挥自身系统的优势。缺点在于有时会遇到上位机和下位机通讯的时间瓶颈，而且通常组态软件运行工控机在其他操作系统上，其稳定性和PLC等有差距。在实际工程中，应该根据需要来进行相关的控制分布。下面通过一些典型示例进行说明：适合下位机控制场合对于一些实时性要求较高，或者上位机和下位机通讯较慢或容易受到干扰的情况下，建议把关键的控制放在下位机执行。比如对于一些典型的水利项目，比如水质监测，其运行监测系统的子站和运行组态软件的中心站可能相距较远，其通讯可能采用数传电台，拨号，GSM，GPRS等方式。在这种情况下，由于其通讯距离远，可能会有些延迟，所以控制功能更多的放在了下位机，而上位机主要负责数据的采集，存储和显示，也可包含一些对下位机的设置功能。适合上位机控制的场合对于一些和关系数据库或者多种设备相关的控制功能，单纯的依靠下位机进行控制，可能非常麻烦或者难以实现，这种情况下建议由上位机进行控制。比如车站的灯光控制，需要获取火车的行车信号以及其他数据来进行判断是否亮灯，而行车信号一般存在数据库或者需要从引导系统中获取，这种情况下，如果其控制几乎全部由上位机实现。在更多的时候，是根据控制功能自身的特点来进行相关设置。下位机和上位机可以根据需要各执行相关部分控制功能，实时性要求较高的控制可以放到下位机，复杂的，关联其他数据的控制可以放在上位机，两者在一起构成一个完备的控制系统。合理的进行分配，不仅可以减少劳动量，而且可以提高工程的健壮性。