基于VB的上位機(jī)與單片機(jī)的程序設(shè)計

ID:770860 · 發(fā)表于 2020-6-6 07:47

隨著嵌入式系統(tǒng)在電子領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入，可視化的單片機(jī)控制與檢測系統(tǒng)越來越成為單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)。廣泛應(yīng)用到工業(yè)自動化生產(chǎn)、交通、醫(yī)療、教育和各種自動控制等領(lǐng)域，如心電監(jiān)護(hù)、全方位視頻跟蹤監(jiān)視。在這些復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)中，計算機(jī)被稱為上位機(jī)，通過上位機(jī)和相關(guān)的軟件實(shí)現(xiàn)傳感信號的檢測和對外部設(shè)備的控制。利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)可視化的控制系統(tǒng)包括上位機(jī)程序設(shè)計、接口設(shè)計和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計。

單片機(jī)相比較計算機(jī)而言又叫下位機(jī)，是直接對檢測對象測量和控制的系統(tǒng)，有時也把接口與下位機(jī)設(shè)計在在一個系統(tǒng)中統(tǒng)稱接口電路�；谟嬎銠C(jī)基礎(chǔ)的上位機(jī)程序可以提高復(fù)雜的單片機(jī)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互功能。

本項目設(shè)計的內(nèi)容是一個簡單的溫度檢測系統(tǒng)，上位機(jī)程序用來檢測和顯示單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)，下位機(jī)是一個簡單的溫度檢測系統(tǒng)，通過USB接口虛擬一個串口傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)程序?qū)崟r顯示溫度，并通過曲線的形式描繪出溫度的變化過程。上位機(jī)程序VB6.0設(shè)計，程序執(zhí)行后，上位機(jī)程序要定時向下位機(jī)即單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送指令，下位機(jī)在接到命令后就開始發(fā)送溫度信息。上位機(jī)顯示的溫度曲線要能準(zhǔn)確的表示當(dāng)時的溫度，誤差不能超過5%，能過顯示的溫度范圍在20攝氏度到80攝氏度之間。上位機(jī)程序兩次接收的溫度數(shù)據(jù)間隔控制在在1秒鐘左右，能夠顯示的溫度曲線的總時間在2分鐘左右。

3.1 VB簡單認(rèn)識

VB是Visual Basic的簡稱，是由美國微軟公司于1991年開發(fā)的一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言，可用于開發(fā) Windows 環(huán)境下的各類應(yīng)用程序。今天我們以VB6.0為基礎(chǔ)，簡單的認(rèn)識VB，然后我們就可以利用VB這個強(qiáng)大的開發(fā)工具去開發(fā)我們需要的各類程序。

3.1.1 VB6.0基本操作

在Visual Basic安裝成功之后，安裝程序自動在【開始】菜單中建立Visual Basic 6.0的程序組和程序項。單擊【開始】按扭，指向【所有程序】選項，再指向【Microsoft Visual Basic 6.0中文版】程序組，單擊【Microsoft Visual Basic 6.0中文版】選項即可啟動Visual Basic6.0中文版。

在VB6.0啟動后，屏幕上將出現(xiàn)如圖3-1所示的啟動界面，在啟動界面中會出現(xiàn)一個【新建工程】對話框。

圖3-1 VB6.0啟動界面

一、創(chuàng)建工程

在VB6.0啟動界面中的【新建工程】對話框中選擇一個合適的工程類型，然后單擊【打開】按鈕，就可以新建一個工程，新工程打開后的用戶界面如圖3-2所示。

圖3-2 VB6.0的用戶界面

二、放置控件和設(shè)置控件屬性

在用戶界面的左側(cè)是VB6.0的【工具箱】，在【工具箱】中有我們常用的各類控件，在設(shè)計窗體時我們可以直接從工具箱中選擇控件，然后在中間的【對象窗口】中按住鼠標(biāo)左鍵拖出一個矩形后，相應(yīng)的控件就放置到了用戶的編輯窗口中，對于控件的各個屬性，我們可以通過VB界面右面的【屬性窗口】設(shè)置各個控件的各種屬性，放置并調(diào)整好控件的各個屬性的【對象窗口】如圖3-3所示。

圖3-3 添加控件后的對象窗口

三、添加代碼

雙擊【對象窗口】的空白處或者某個控件，就會出現(xiàn)【代碼窗口】，代碼窗口如圖3-4所示。

圖3-4 代碼窗口

在代碼窗口中為各個事件添加相應(yīng)的代碼，在程序運(yùn)行的時候一旦某個事件發(fā)生，就會執(zhí)行相應(yīng)的代碼段，這里以Form_Load()事件為例，簡單的設(shè)計一個實(shí)例程序。Form_Load()事件是在程序啟動時調(diào)用的，這里我們添加如下代碼：

Private Sub Form_Load()

Form1.Caption = "示例程序" '設(shè)置窗體的標(biāo)題為“示例程序”

Text1.Text = "文本框" '設(shè)置文本框的文本為“文本框”

Command1.Caption = "按鈕" '設(shè)置按鈕的標(biāo)題為“按鈕”

Combo1.Text = "下拉列表框" '設(shè)置下拉列表框的文本為“下拉列表框”

End Sub

五、程序運(yùn)行

添加好代碼后，我們可以通過單擊工具欄上的【啟動】按鈕，或者單擊菜單欄的【運(yùn)行啟動】菜單項，也可以直接按F5鍵運(yùn)行程序，程序運(yùn)行時的界面如圖3-5所示。

圖3-5 程序運(yùn)行界面

3.2 上位機(jī)程序設(shè)計

上位機(jī)程序設(shè)計不但要求界面簡單，而且操作人性化，本項目上位機(jī)程序運(yùn)行后的界面如圖6-1-6所示。界面包括串口設(shè)置選擇窗口，串口控制按鍵、溫度顯示窗口等。

圖3-6 上位機(jī)程序運(yùn)行界面

3.2.1新建工程并添加控件

根據(jù)前面介紹，先建立一個【標(biāo)準(zhǔn)EXE】工程。然后添加MSComm控件。過程如下：

（1）單擊【工程→部件】菜單項，打開部件對話框，如圖3-7所示，選中【控件】選項卡里面的【Microsoft Comm Control 6.0】控件列表項，單擊【確定】按鈕。

圖3-7 添加MSComm控件 3-8 添加控件后的工具箱

添加過MSComm控件后，就可以看到在工具箱中增加了一個像電話的圖標(biāo)，如圖3-8右下角的電話圖標(biāo)就是VB串口通信所用的標(biāo)準(zhǔn)控件(MSComm控件)。

（2）單擊【MSComm】控件，并在窗體Form1上拖出一個矩形，如圖3-9所示，這時MSComm控件就被添加到了該工程中。

圖3-9 添加MSComm控件

3.2.2 添加其他控件并設(shè)置屬性

在VB的編輯窗口中依次添加下列控件：一個下拉列表框，一個按鈕，一個定時器，一個圖片框和30個靜態(tài)文本框，所有的屬性設(shè)置如表3-1所示。添加完控件后的VB編輯界面如圖3-9所示。

表3-1 控件屬性表

控件類別	控件名稱	控件屬性
控件類別	控件名稱	Caption	Top	Left	Height	Width
MSComm	MSComm_Temp		120	9700
按鈕	Comm_open	打開串口	240	7200	375	1350
定時器	Timer1		240	10400
下拉列表	Combo_Com		240	4500	300	2200
圖片框	Templine		1150	1000	6500	9250
靜態(tài)文本框	Lable1	溫度曲線圖	720	4800	375	1800
	Lable2	串口號	240	3240	255	850
	Lable3	溫度(C)	960	360	255	730
	Lable4	80	1350	720	150	200
	Lable5	70	2350	720	150	200
	Lable6	60	3350	720	150	200
	Lable7	50	4350	720	150	200
	Lable8	40	5350	720	150	200
	Lable9	30	6350	720	150	200
	Lable10	20	7350	720	150	200
	Lable11	時間(S)	7680	10300	255	800
	Lable12	0	7680	1000	195	195
	Lable13	5	7680	1500	195	195
	Lable14	10	7680	2000	195	195
	Lable15	15	7680	2500	195	195
	Lable16	20	7680	3000	195	195
	Lable17	25	7680	3500	195	195
	Lable18	30	7680	4000	195	195
	Lable19	35	7680	4500	195	195
	Lable20	40	7680	5000	195	195
	Lable21	45	7680	5500	195	195
	Lable22	50	7680	6000	195	195
	Lable23	55	7680	6500	195	195
	Lable24	60	7680	7000	195	195
	Lable25	65	7680	7500	195	195
	Lable26	70	7680	8000	195	195
	Lable27	75	7680	8500	195	195
	Lable28	80	7680	9000	195	195
	Lable29	85	7680	9500	195	195
	Lable30	90	7680	10000	195	195

3.2.3 添加代碼

為各個事件處理函數(shù)添加代碼如下：

Dim flag_com_open As Boolean '定義COM端口的打開標(biāo)識

Dim time_temp As Integer '定義記錄時間的變量

Dim temp_bufx, temp_bufy As Integer '定義兩個存放坐標(biāo)的變量

Private Sub Combo_Com_Click()

On Error Resume Next

x = Combo_Com.Text '獲取選擇的列表項的文本

m = Len(x) '獲取列表項的長度

n = Val(Right$(x, m - 3)) '獲取列表項里的端口號

MSComm_Temp.CommPort = n '設(shè)置MScomm控件的端口號為選擇的端口號

End Sub

Private Sub Comm_open_Click()

If (flag_com_open = False) Then

Comm_open.Caption = "關(guān)閉端口" '根據(jù)flag_com_open的值設(shè)置按鈕Comm_open的Caption的值

flag_com_open = True

If MSComm_Temp.PortOpen = False Then

MSComm_Temp.PortOpen = True

End If

Timer1.Enabled = True '打開端口后使Timer1有效并開始計時

Else

Comm_open.Caption = "打開端口"

MSComm_Temp.PortOpen = False

flag_com_open = False

Timer1.Enabled = False '關(guān)閉端口后使Timer1無效

End If

End Sub

Private Sub Form_Load()

Dim i As Integer

Timer1.Enabled = False '設(shè)置定時器Timer1無效

Timer1.Interval = 1000 '設(shè)定定時器的觸發(fā)時間是1000ms

temp_bufx = 0

temp_bufy = 5500

Templine.AutoRedraw = True

Templine.DrawStyle = 2 '將劃線的格式改為虛線格式

For i = 250 To 6250 Step 500 '依次畫出溫度的各條基準(zhǔn)線

Templine.Line (0, i)-(9250, i)

Next i

Templine.DrawStyle = 0 '將劃線的格式改為實(shí)線格式

For i = 1 To 16 '依次為下拉列表框添加列表項

Combo_Com.AddItem "COM" & i

Next i

MSComm_Temp.Settings = "9600,N,8,1" '波特率是9600，無校驗(yàn)，8為數(shù)據(jù)位，

1位停止位

MSComm_Temp.OutBufferSize = 0 '設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)的大小，以字符為單位

MSComm_Temp.InBufferSize = 0 '設(shè)置接收緩沖區(qū)的大小，以字符為單位

MSComm_Temp.InputMode = comInputModeText '以文本方式接收

MSComm_Temp.RThreshold = 4 '設(shè)置產(chǎn)生oncomm事件的字符數(shù)，以字符為單位

MSComm_Temp.SThreshold = 1

MSComm_Temp.InputLen = 0 '設(shè)置從接收緩沖區(qū)讀取的字符數(shù)，為0表示全部讀取

MSComm_Temp.InBufferCount = 0 '清空接收緩沖區(qū)

End Sub

Private Sub MSComm_Temp_OnComm()

Dim a As String

Dim temp As Integer

If MSComm_Temp.CommEvent = comEvReceive Then

a = MSComm_Temp.Input '讀取緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)

For i = 1 To 4

temp = temp * 10 + Val(Mid(a, i, 1)) '分析數(shù)據(jù)，得到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值

Next i

Templine.Line (temp_bufx, temp_bufy)-(time_temp * 50, 8250 - temp), vbRed

'根據(jù)得到的數(shù)據(jù)值和當(dāng)前的時間以及原有的數(shù)據(jù)畫出一條直線

temp_bufx = time_temp * 50 '存儲當(dāng)前數(shù)據(jù)，以方便下次使用

temp_bufy = 8250 - temp

time_temp = time_temp + 1 '時間值增加1

End If

End Sub

Private Sub Timer1_Timer() 'Timer1中斷處理函數(shù)

MSComm_Temp.Output = Chr(&H30) '向下位機(jī)發(fā)送一個數(shù)據(jù)，用于和下位機(jī)通信

End Sub

3.3 單片機(jī)電路

下位機(jī)電路中數(shù)碼管和DS18B20與單片機(jī)的連接圖，如圖3-10所示。

圖3-10 實(shí)驗(yàn)板上數(shù)碼管和DS18B20與單片機(jī)的連接圖

3.4 單片機(jī)程序設(shè)計

/********該程序主要是利用DS18B20采集溫度，然后通過數(shù)碼管顯示溫度*************/
/*當(dāng)程序收到上位機(jī)發(fā)送的命令之后，該程序會將當(dāng)時的溫度值通過串口發(fā)送給上位機(jī)*/
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ = P1^0; //定義DS18B20的信號線端口
uchar i,j;
uchar dis_buffer[4];//定義數(shù)據(jù)緩沖數(shù)組
uchar bit_ser[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //定義數(shù)碼管片選數(shù)組
uchar seven_seg[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//定義數(shù)碼管段選數(shù)組
/****************************延時函數(shù)*********************************/
void delay(uint x)
{
while(x)
x--;
}
/*************************DS18B20初始化函數(shù)***************************/
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; //DQ復(fù)位
delay(8); //稍做延時
DQ = 0; //單片機(jī)將DQ拉低
delay(80); //精確延時大于 480us
DQ = 1; //拉高總線
delay(14);
x=DQ; //稍做延時后如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗
delay(20);
}
/***************************從18B20中讀一個字節(jié)************************/
uchar ReadOneChar(void)
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; // 給脈沖信號
dat>>=1;
DQ = 1; // 給脈沖信號
if(DQ)
dat|=0x80;
delay(8);
}
return(dat);
}
/***************************向18B20中寫一個字節(jié)************************/
Write_OneChar(uchar dat)
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0; //給脈沖信號
DQ = dat & 0x01;
delay(5);
DQ = 1; //給脈沖信號
dat >>= 1;
}
delay(4);
}
/**************************從18B20中讀取一個字節(jié)***********************/
int Read_Temperature(void)
{
uchar i = 0,t = 0,a,b;
int temp;
Init_DS18B20();
Write_OneChar(0xcc); // 跳過讀序號列號的操作
Write_OneChar(0x44); // 啟動溫度轉(zhuǎn)換
Init_DS18B20();
Write_OneChar(0xcc); //跳過讀序號列號的操作
Write_OneChar(0xbe); //讀取溫度寄存器等（共可讀9個寄存器）前兩個就是溫度
i = ReadOneChar(); //讀取溫度值低位
t = ReadOneChar(); //讀取溫度值高位
a = i & 0x0f;
b = t;
i = i >> 4; //低位右移4位，舍棄小數(shù)部分
t = t << 4; //高位左移4位，舍棄符號位
t = t | i;
temp = (t + a * 0.0625) * 100; //得到一個比實(shí)際溫度擴(kuò)到100倍的值，主要是為了更好的顯示和傳輸
return(temp); //返回溫度值
}
/***************************初始化定時器0******************************/
void timer0_init(void) //
{
TMOD = 0x21; //由于串口通信需要使用定時器1，因此TMOD的值是0x21
TL0 = (65536-5000) % 256;
TH0 = (65536-5000) / 256;
EA = 1;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
/*************************發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)********************************/
void txd_data(char send_data)
{
SBUF = send_data; //將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入發(fā)送緩沖區(qū)
while(!TI); //等待發(fā)送數(shù)據(jù)
TI = 0;
}
/********************T0中斷處理函數(shù)，主要用于顯示當(dāng)前溫度***************/
void timer0_isr(void) interrupt 1
{
int temp;
TR0 = 0;
TL0 = (65536-5000) % 256;
TH0 = (65536-5000) / 256;
TR0 = 1;
switch(i)
{
case 0:
P2 = bit_ser[0];
P0 = seven_seg[dis_buffer[0]];
break;
case 1:
P2 = bit_ser[1];
P0 =seven_seg[dis_buffer[1]] & 0x7f;
break;
case 2:
P2 = bit_ser[2];
P0 =seven_seg[dis_buffer[2]];
break;
case 3:
P2 = bit_ser[3];
P0 =seven_seg[dis_buffer[3]];
break;
}
i++;
if(i >= 4)
{
i = 0;
j++;
if(j >= 10) //如果到200ms就會讀取一次溫度，并將溫度值放入顯示緩沖區(qū)
{
j = 0;
temp = Read_Temperature();
dis_buffer[0] = temp / 1000;
dis_buffer[1] = temp % 1000 / 100;
dis_buffer[2] = temp % 100 / 10;
dis_buffer[3] = temp % 10;
}
}
}
/***************************串口通信初始化函數(shù)***************************/
void uart_init(void)
{
SCON = 0x50; //方式1,充許接收
TMOD = 0x21; //T1方式2定時，T0方式是1
TH1 = 0xFd; //波特率9600,Fosc=11.0592MHz
TL1 = 0xFd;
TR1 = 1;
ES = 1; // 打開串口中斷
}
/**************************串口中斷處理函數(shù)*****************************/
void uart() interrupt 4
{
char y,i;
while(!RI);
y = SBUF; //讀取接收的信息，然后判斷是否為發(fā)送溫度命令
if(y == '0') //如果為發(fā)送命令，就將當(dāng)前數(shù)據(jù)緩沖數(shù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)
{
for(i = 0;i <= 3;i++)
{
txd_data(dis_buffer[i] + 48);
}
}
RI = 0;
}
/*******************************主函數(shù)*********************************/
void main()
{
timer0_init(); //調(diào)用T0初始化函數(shù)
uart_init(); //調(diào)用串口初始化函數(shù)
while(1)
{}
}

復(fù)制代碼

3.5 聯(lián)機(jī)調(diào)試

第一步，首先用USB線連接實(shí)驗(yàn)板和計算機(jī)，通過軟件向?qū)嶒?yàn)板中燒錄編寫的程序，并且讓實(shí)驗(yàn)板加電啟動，然后通過系統(tǒng)的設(shè)備管理器查看實(shí)驗(yàn)板與計算機(jī)通信的端口號，如圖3-11所示。

圖3-11 設(shè)備管理器

第二步，啟動上位機(jī)程序，根據(jù)實(shí)驗(yàn)板和計算機(jī)之間的通信端口，選擇合適的端口號，如圖3-12所示。

圖3-11 選擇端口號

然后單擊【打開端口】按鈕，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)板和計算機(jī)之間的串口通信，計算機(jī)程序會根據(jù)實(shí)驗(yàn)板傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)畫出各個時刻的溫度曲線，如圖3-13所示，其中開始的一段為室溫下的溫度曲線，中間凸起的部分曲線是加熱后產(chǎn)生的曲線。

圖3-13 溫度曲線圖

思考題：

1．修改上位機(jī)和單片機(jī)程序，使之能通過上位機(jī)進(jìn)行溫度上下限的設(shè)置。

2．修改上下位機(jī)的程序，使之能夠顯示零攝氏度下的圖形。

全部資料51hei下載地址：

基于VB的上位機(jī)程序設(shè)計.zip (453.63 KB, 下載次數(shù): 199)

ID:328014 · 發(fā)表于 2020-6-10 03:39

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:160725 · 發(fā)表于 2021-11-4 20:17

找到很好的資料，對VB點(diǎn)贊

ID:160725 · 發(fā)表于 2021-11-9 10:44

對于工科學(xué)生而言，是一篇好資料

ID:603753 · 發(fā)表于 2021-11-13 13:19

最近正在學(xué)習(xí)VB,啥時候能達(dá)到樓主水平。

ID:935260 · 發(fā)表于 2021-12-27 19:42

很好的資料，對VB點(diǎn)贊

ID:65369 · 發(fā)表于 2022-5-8 15:40

這個特好的，多謝分享

ID:496636 · 發(fā)表于 2022-9-15 07:07

圖片框有個設(shè)置屬性在繪圖中非常有用，就是scale屬性，
如圖片框名為Templine，把這個圖片框的的左上角的坐標(biāo)設(shè)置成（100，0），而右下角的坐標(biāo)設(shè)置成（0，90），假設(shè)溫度范圍為0-100，時間范圍為0-90，這樣在程序中就能非常方便的繪制圖形了。
命令如下
Templine.scale (100,0)-(0-90)

ID:25103 · 發(fā)表于 2025-1-16 20:38

好資料，51黑有你更精彩!

ID:338503 · 發(fā)表于 2025-1-17 07:23

這個很好，確實(shí)是好資料，我下載下來有空研究一下。

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

基于VB的上位機(jī)與單片機(jī)的程序設(shè)計

評分

瀏覽過的版塊