基于单片机的plc设计与实现 - 图文

，／将传送数据的数组清空 ／／设置传送数据的数组的大小

ＶＡＲＩＡＮＴ ｖａｒｉａｎｔ＿ｉｎｐ；

ＣＯｌｅＳａｆｅＡｒｒａｙ ｓａｆｅａｒｒａｙ＿ｉｎｐ； ＬＯＮＧｌｅｎ，ｋ ／／数据帧封装 ／／发送数据帧 ／／接收缓冲区的数据 型变量

／ｈｅｎ接收数据长度

３ｌ／／将ＶＡＲＩＡＮＴ型变量转换为ＣＯｌｅＳａｆｅＡｒｒａｙ

ＢＹＴＥ

东南大学硕士学位论文

ｒｘｄａｔａ［１５０］； 臌收数组，保存一帧的数据 ｓｗｉｔｃｈ（ｍ＿ｃｏｍｍ．ＧｅｔＣｏｍｍＥｖｅｎｔ，，串口事件类型 Ｏ） ｛ ｃａｓｅｌ：

ｂｒｅａｋ；

ｃａ∞２：鹏爱冲区内有字符 Ｓｌｅｅｐ（１５０）； ｖａｒｉａｎｔ＿ｉｎｐ＝ｍ＿ｃｏｍｍ．ＯｅｔｌｎｐｕｔＯ； ｓａｆｅａｒｒａｙ＿ｉｎｐ＝ｖａｒｉａｎｔ＿ｉｎｐ；

／／延迟保证串口数据到达 ／／读缓冲区 ／／将ＶＡＲＩＡＮＴ型变量转换为ＣＯｌｅＳａｆｅＡｒｒａｙ变量

ｌｅｎ＝ｓａｆｅａｒｒａｙ＿ｉｎｐ．ＧｅｔＯｎｅＤｉｍＳｉｚｅＯ；／／－确－效数据长度 ｆｏｒ（ｋ＝Ｏ；ｋ＜ｌｅｎ；ｋ＋＋） Ｉ／：Ｉ｛ｆｆ接收到的数据保存在ｒｘ ｄａ＿ｔａ数组中 ｛ ｓａｆｅａｒｒａｙ＿ｉｎｐ．ＧｅｔＥｌｅｒｎｅｎＫ＆ｋ，ｒｘｄａｔａ＋ｋ）； ｝ ／／串口数据处理 ｂｒｅａｋ； ｄｅｆａｕｌｔ：

ｍｃｏｍｍ．ＳｅｔＯｕｔＢｕｆｆｅｒＣｏｕｎｔ（０）； ｂｒｅａｋ；

） ｝ 通过使用ＭＳＣｏｍｍ控件，可以简单高效地实现设备之间的通信，从而使编程效率大大提高，也减

少了因编程不当导致系统不稳定的可能性。 ３．７．３．通讯协议

根据上下位机之间的通信要求，达成通讯协议如下：上位机向下位机目标地址发出接收数据命 令，下位机接收上位机指令后，进行目标地址的确认，如果目标地址与本站地址不同则不做出响应， 如果相同，则判断数据传输是否有误，如果数据传输正确，则接收缓冲区内的数据，完成一系列的

数据操作后，根据操作结果向上位机发送应答帧，上位机根据应答帧的内容决定下一个命令帧的内

容。程序流程图如图３—２５所示。

图３．２５上下位机通信程序流程图

３２

第３章ＰＬＣ功能模块设计与实现

串行通信中，以帧为单位传输数据。帧是数据通信传输中的一个数据块，包括帧头、数据、校

验和。本文中数据帧包括上位机发送的命令帧和下位机发送的应答帧。上位机每一个命令帧的发送

对应着下位机一个应答帧的发送。

上位机命令帧格式如图３．２６所示：其中，“开始符”表示一帧的开始，用两个字节表示，标志 码为ＯｘＦＦＦＥ；“节点号”表示下位机的物理地址，用一个字节来表示，范围为０－－．１２７；“识别码”表 示上位机向下位机所发送的命令类型，用一个字节表示；“报文长度”表示所要传送的报文的长度， 用一个字节表示，报文的长度范围为０＂－－１２７；“结束符”表示一帧的结束，用两个字节表示，标志码

为ＯｘＦＦＦＦ；“ＣＲＣ”表示ＣＲＣ校验码，占两个字节的长度，用来对所传送的报文进行校验。高位在 前，低位再后。

Ｉ警２ ｊ常１｜紫，报搿…容｛臀！僳。黼。２Ｊ ｌ （） 图３．２６上位机命令帧格式

下位机应答帧的格式如图３—２７所示，其中，“开始符”表示一帧的开始，用两个字节表示，标 志码为ＯｘＦＦＦＥ；“节点号”表示上位机的物理地址，用一个字节来表示，范围为０－－，１２７；“识别码” 表示下位机向上位机所发送的应答类型，用一个字节表示；“结束码”表示下位机接收上位机的应答 状态（接收无误或校验错误），用一个字节表示；“报文长度”表示所要传送的报文的长度，用一个

字节表示，报文的长度范围为０－１２７；“结束符”表示一帧的结束，用两个字节表示，标志码为ＯｘＦＦＦＦ； “ＣＲＣ”表示ＣＲＣ校验码，占两个字节的长度，用来对所传送的报文进行校验。高位在前，低位再后。

ｌ学！繁１ ｉ紫１ １翌１，报型舣昭 』臀ｋ勰㈨ｌ （）（２） 笙Ｒｃ局忸征丽【２】ｆ（２） （）｝（） （１）｝

图３．２７下位机应答帧格式

３．８本章小结

本章主要介绍ＰＬＣ编程软件系统的功能模块的设计与实现。按照模块的功能，分别介绍了工程 管理模块、梯形图编辑模块、指令表编辑模块、梯形图与指令表的查错模块、梯形图与指令表的转 化模块、指令表的编译模块、上下位机的通信模块，给出各模块具体的设计思想和程序流程，对模 块中使用的数据结构和类都做了详细的说明。

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东南大学硕士学位论文

第４章用户界面设计

用户界面设计是屏幕产品的重要组成部分，它是一个复杂的有着不同学科参与的工程，认知心 理学、设计学、语言学等在其中都扮演着重要的角色。用户界面设计在工作流程上分为结构设计、 交互设计和视觉设计三个部分。其中，结构设计也叫概念设计，是界面设计的骨架，通过用户研究

和任务分析，制定出产品的整体架构。任何产品功能的实现都是人和机器的交互来完成的，交互设

计的目的是使产品让用户能简单使用。视觉设计是在结构设计的基础上，参照目标群众的心理模型 对色彩、字体、页面等进行设置，以达到用户愉悦使用的目的。

用户界面设计的三大原则是：置界面于用户的控制之下，减少用户的记忆负担，保持界面的一 致性。决定界面是否优秀的一个重要因素，是界面的易用性。界面是用户和程序算法打交道的工具， 界面不易用，算法在精妙也毫无意义。一个优秀的用户界面就是一个直观的、对用户透明的界面， 用户首次接触这个软件后，不需要多少培训就可以方便的上手使用。本文在实现时，主要精力放在 功能模块的实现和界面设计的易用性上，涉及美观等的细节操作留待后续实现。

４．１编程界面

ＭＦＣ的英文全称是ＭｉｃｒｏｓｏｆＦｏｕｎｄａｔｉｏＣｌａｓｓｅｓ，即微软的基本类库，其本质就是一个包含了许

ｎ

ｔ 多微软公司定义好的对象的类库。它定义了应用程序的轮廓，提供了用户接口的标准实现方法，只

要通过预定义的接口把程序填入轮廓即可。这种编程方法充分利用了面向对象技术的优点，编程时 极少关心对象方法的实现细节，而且ＭＦＣ类库所提供的对象的各种属性和方法都是经过谨慎的编写

和严格的测试的，可靠性很高。本文的ＰＬＣ编程软件开发系统就是采用ｖｃ抖６．０ ＭＦＣ来开发的， 界面如图４－ｌ所示，界面主要包括主框架、标题栏、菜单栏、工具栏、工程管理窗口、变量观察窗 口、状态栏等。

图４－１ ＰＬＣ软件编程界面

１．菜单栏 系统主菜单如图４－２所示，各菜单功能如下：