萬(wàn)偉鋒，許錦標(biāo)，黃建杰

廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

基于VC++的串口通信方案在智能炒菜機(jī)器人中的應(yīng)用

萬(wàn)偉鋒，許錦標(biāo)，黃建杰

廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院

針對(duì)智能炒菜機(jī)器人控制系統(tǒng)的上位機(jī)與下位機(jī)的通訊，擬以VC++為平臺(tái)開發(fā)出串口通信網(wǎng)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的各種控制以及上位機(jī)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問與維護(hù)。

智能炒菜機(jī)人；串口通信；VC++

引言

本項(xiàng)目的智能炒菜機(jī)器人是一臺(tái)可編程控的通用中式菜肴烹飪機(jī)器，用戶可以自己編寫菜譜程序、也可以直接調(diào)用炒菜機(jī)器人內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)己存的大量中式菜肴菜譜程序、或者通過網(wǎng)絡(luò)接受外部的菜譜程序1。本文針對(duì)的是當(dāng)前智能炒菜機(jī)器人的上位機(jī)程序進(jìn)行的改進(jìn)，采用串口通信方案對(duì)下位機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信。本文密切結(jié)合科研課題進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，針對(duì)支持vmmda1.0通用菜譜指令的智能炒菜機(jī)器人的改進(jìn)采用EIA RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，在vc++6.0平臺(tái)開發(fā)出上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行交互通信的設(shè)計(jì)方案。本文著重介紹其中的串口通信部分。

1 W indows開發(fā)方案的選擇

在Windows上開發(fā)串口通信軟件通常有兩種方案，一種是基于利用Microsoft的MSComm控件，另一種是采用Windows的通信函數(shù)AIP函數(shù)。相對(duì)比較簡(jiǎn)單的是利用MSComm控件，MSComm控件不僅有豐富的與串口通信協(xié)議密切相關(guān)的屬性和事件，而且還提供了對(duì)串口的各種操作事件，不過它的靈活性比較差，其最不利的是最多只支持16個(gè)串口2。而對(duì)于利用Windows通信函數(shù)API編寫串口通信程序時(shí)就必須掌握大量關(guān)于通信的知識(shí)，對(duì)于沒有經(jīng)過學(xué)習(xí)通信方面知識(shí)的科學(xué)工作者而言較為復(fù)雜，它的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用廣泛，可實(shí)現(xiàn)的功能更強(qiáng)大，非常適合編寫較為復(fù)雜的通信程序3。

表1 為MSComm控件與WINAPI函數(shù)的區(qū)別。

表1MSComm控件與W IN API函數(shù)的區(qū)別

本文設(shè)計(jì)的串口通信方案是用于在上位機(jī)選用WIN CE6.0的操作系統(tǒng)下位機(jī)選用PLC作為控制核心的通信4。由于智能炒菜機(jī)人的串口通信信息量比較小，不需要復(fù)雜的通訊控制，通過對(duì)比兩種方案，本文選擇Microsoft的MSComm控件的解決方案。

2 串口通信的解決方案

使用控件驚醒串口程序設(shè)計(jì)，主要分為加載控件，初始化以及打開串口，串口處理以及關(guān)閉串口等。

2.1 加載以及使用控件

首先，在對(duì)話框中創(chuàng)建通信控件，拖動(dòng)控件圖標(biāo)到窗口上，創(chuàng)建控件ID，他的ID默認(rèn)為IDC_MSCOMM1，要查看或修改該ID值，可右擊MSComm控件圖標(biāo)，彈出MSComm控件的快捷菜單，在屬性單擊【General】選項(xiàng)卡，在【ID】右側(cè)的文本框內(nèi)顯示控件ID為IDC_MSCOMM1，可在此處修改ID值，改為IDC_MSCOMM2。在對(duì)話框頭文件vccommDlog.h第一行中，加入引用該控件類代碼如下：

2.2 對(duì)串口初始化并打開串口

對(duì)串口的初始化是對(duì)串口的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，它包括使用的端口、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位數(shù)、通信波特率、停止位數(shù)等參數(shù)。

m_ctrl1Comm.Settings(“19200,N,8,1”);

m_ctrl1Comm.SetInBufferSise(4096);

m_ctrl1Comm.SetInBufferCount(0);

m_ctrl1Comm.SetInputLen(0);

m_ctrl1Comm.SetInputMode(1);

m_ctrl1Comm.SetRThreshold(20);

m_ctrl1Comm.SetPortOpen(1);

m_ctrl1Opencom.EnableWindow(FALSE);

m_ctrl1Closecom.EnableWindow(TRUE);

m_ctrl1Setupcom.EnableWindow(FALSE);

m_ctrl1Exit.EnableWindow(FALSE);

AfxMessageBox“(串口打開成功！”);

}

本文中串口號(hào)設(shè)置為COMM2，波特率設(shè)置為9600，緩沖區(qū)大小設(shè)置為4096。

2.3 對(duì)串口事件的處理和關(guān)閉串口

串口事件的處理包串行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送串行數(shù)據(jù)及對(duì)錯(cuò)誤通信進(jìn)行處理等操作。這部分程序通常是一個(gè)選擇分支結(jié)構(gòu)，常常用switch語(yǔ)句。利用CommEvent的值來確定是執(zhí)行哪個(gè)case分支。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了VC++下用MSComm控件來編程串口通信的網(wǎng)關(guān)，通過MSComm控件用戶十分便捷可以地寫出靈活性高，移植性強(qiáng)的串口通信程序，避免了去了解一些復(fù)雜的Windows API函數(shù)6。因此，在智能炒菜機(jī)器人的上位機(jī)與下位機(jī)通信中選用MSComm控件編程串口通信程序。而且在下位機(jī)為PLC的炒菜機(jī)內(nèi)部，有比較復(fù)雜的電磁環(huán)境、高溫、油煙和水汽等惡略環(huán)境下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是一個(gè)考驗(yàn)。選用簡(jiǎn)單，使用穩(wěn)定的串口通信就成為了一種必要。

[1]許錦標(biāo).可編程智能炒菜機(jī)[P].中國(guó)：201310064095.9, 2013.02.28.

[2]王華,岳麗全,岳志高.MSComm控件在VC++6.0串口通信中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2009,10(1)：72-73

[3]陳常祥,王強(qiáng),佟樹成,張?zhí)鞓?MSComm與API函數(shù)實(shí)現(xiàn)PLC串口通信比較[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2006,19(10)：9-10

[4]劉書智.VisualC++串口通信與工程應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,2011.109-121

[5]張穎超,黃剛.基于VC++的PC機(jī)與Avantes光譜儀串口通信的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào),2013,5(5)：421-425

表2 各評(píng)價(jià)因子對(duì)易發(fā)性程度的權(quán)重

4 滑坡地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度的綜合評(píng)判

4.1 單元信息的提取及數(shù)字化

利用MAPGIS軟件將研究區(qū)進(jìn)行剖分。將剖分的網(wǎng)格與已數(shù)字化地質(zhì)災(zāi)害圖件進(jìn)行單要素疊加，并將災(zāi)害劃為：地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)；地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)；地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)；地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育區(qū)。

4.2 隸屬度的確定

本文采用定量指標(biāo)賦值。評(píng)判結(jié)果是通過權(quán)重矩陣W和模糊關(guān)系矩陣R的復(fù)合運(yùn)算得到的。首先通過二級(jí)評(píng)判求出該單元格滑坡的穩(wěn)定性分級(jí)模糊向量，組成一個(gè)10×4階矩陣，作為一級(jí)評(píng)判的模糊關(guān)系矩陣；然后再通過一級(jí)評(píng)判，最后確定單元格滑坡的最終評(píng)價(jià)結(jié)果。通過計(jì)算機(jī)程序運(yùn)算,算出該單元格滑坡對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，根據(jù)最大隸屬度原則，確定該單元的易發(fā)等級(jí)。

5 結(jié)論

1）滑坡地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)：本區(qū)出露的地層巖性主要有三疊系上統(tǒng)涅如組（T3n）、修康群（T3x）、元古界念青唐古拉巖群（An∈Nq）和第四系(Q4)及軟硬相間巖層。

2）滑坡地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)：本區(qū)出露地層為南迦巴瓦組（Anε～PtN1）甲不拉組（K1j）。地區(qū)巖體多為破碎的頁(yè)巖、板巖等軟弱巖類工程地質(zhì)巖組，水系發(fā)育。且該區(qū)地形較陡峻，河流切割較深；受斷裂構(gòu)造影響，巖體結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重。

3）滑坡地質(zhì)災(zāi)害低易發(fā)區(qū)：本區(qū)出露巖層為侏羅系日當(dāng)組（J1r）、白堊系甲不拉組（K1j）。巖性為鈣質(zhì)頁(yè)巖含硅質(zhì)結(jié)核、酸性凝灰?guī)r及頁(yè)巖、細(xì)砂巖、泥灰?guī)r等。人類工程活動(dòng)較輕微。

4）滑坡地質(zhì)災(zāi)害不易發(fā)區(qū)：本區(qū)人煙稀少，生態(tài)壞境質(zhì)量良好，地表出露的巖體較堅(jiān)硬完整，滑坡地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育。

總體來說研究區(qū)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育較集中，主要受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素的控制。其中修康群、日當(dāng)組和念青唐古拉群是本區(qū)的“易滑地層”；6°—30°的坡度范圍是易發(fā)生滑坡；灌木林和天然草地滑坡發(fā)育率最高；滑坡易發(fā)區(qū)高程集中在2500—3000m。

參考文獻(xiàn)：

[1]董立強(qiáng),祁生文,劉春玲.喜馬拉雅山東南地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律初步研究，工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007,15(06).

[2]王哲,易發(fā)成.基于層次分析法的綿陽(yáng)市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2009,18(01)