很多时候,工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定,扩展麻烦,成本昂贵等方面的制约因素,需要独立开发一种特殊功能,但是又需要连接触摸屏通讯,工程师在这个方面往往需要花费很大功夫,现在我要帮大家解决的问题就是 单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单,最有效的 2种方法,其实就是分为2种通讯协议,即工业标准的 Modbus RTU协议和工程师自己定义的 自由协议。
本实例采用其中一款人机界面作为参考,提供一系列的技术支持和公布单片机源代码,加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势,开发工程方便快捷有效。
方案比较:
方案一 modbus—rtu协议:
优点:工业标准通讯协议,具有通用性,,传输数据量大
缺点:需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序(我们提供MODBUS-RTU源代码,客户直接移植就可以,不必费心)
方案二 自由协议:
优点:数据格式客户自己定义,灵活多变,定制性强,可以模拟任何已知报文的通讯协议,单片机工程师比较容易接受,容易上手
缺点:传输数据量不大,通用性不强,移植不方便
工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案;
现在我们重点介绍工业触摸屏人机界面的自由通讯协议。
首先下载工业触摸屏人机界面的组态软件,下载安装好软件之后,新建一个工程文件,
设备对应的是公司出产产品型号,通道是指设备代号,0是代表触摸屏本身,点击新增,出现如下设置:
接口选择可以为串口,CAN Bus和内部(共享内存)三种,这边我们选择串口,因为人机界面有1-2个串口,这些串口既可以做RS232,又可以做RS485,根据客户工程需求接线,通讯协议对应的就是单片机工程师需要用的协议,其中有Modbus rtu协议,自由协议Free Protocol,当然还包括西门子200,台达PLC,欧姆龙,三菱等协议,这里我们选择COM1自由协议Free Protocol,通讯速率57600,数据位8,1位停止位,偶校验,如下:
点击确定进入用户工程师的信息填写栏:
也可以直接点击完成进入画面编辑窗口:
到这里,我们就可以像拼图游戏一样拼自己喜欢的界面了,这边,我做一个最简单的工程如下用位按钮开关控制单片机的LED灯,采集单片机的数据(AD采集)显示在组态软件的数码管(可以电脑串口连接单片机在线模拟,方便开发工程)
然后我们要把位按钮的属性绑定到人机界面的系统寄存器,然后再用人机界面内置的宏指令通讯函数output函数把寄存器数据传输给单片机,让单片机接收这个指令之后进行动作控制,方法实现如下:
我们把位按钮1绑定到人机界面系统寄存器LB的第0个里面,再用一个LED指示灯观察按钮的状态(绑定系统寄存器LB0)
对于数码管显示,属性设置原来差不多,但是需要用input函数将从单片机采集的数据存储到人机界面系统寄存器,再通过宏指令函数映射显示出来,方法如下:
我们将通道一绑定到系统寄存器LD的第1个寄存器,LD是数据寄存器,LB是布尔量的位寄存器,注意两种寄存器的区别。
接下来我们要用到人机界面的组态软件内置的通讯函数,数学运算函数和其他函数了。由“设置”菜单那里进入到宏指令编辑器进入宏指令编辑:
点击新增,我们写一个宏指令通讯函数,向单片机发送控制指令和接受数据:
具体编程如下:
宏指令macro_1:
void Macro_main( )
{
unsigned char dat[4];
unsigned short dat1[4];
int re_dat;
Input( 1, dat, 4, re_dat);
/*如果不明白函数使用,可以点击函数向导按钮查找函数使用说明
【描述】
第一个参数channel表示通道,如果通道为com1,则channel=1;如果通道为com2,则channel=2,数据类型为int。
第二个参数pString表示写入通道的字符串的地址,数据类型为unsigned char *。
第三个参数count表示字符串中的字符个数,数据类型为int。
第四个参数result表示Output函数运行后返回的结果,如果result大于0,则表示读写有效,数据类型为int。
注意:此函数只能用在freeprotocol(自由协议通道)中。
【用法】
Input(channel,pString,count,result);
【举例】
char srt[9];
int result;
Input(1,str[0],9,result);
*/
dat1[0]=dat[0];
dat1[1]=dat[1];
dat1[2]=dat[2];
dat1[3]=dat[3];
SetWordData(0,1,1,16, dat1[0]);
SetWordData(0,1,2,16, dat1[1]);
SetWordData(0,1,3,16, dat1[2]);
SetWordData(0,1,4,16, dat1[3]);
}
macro_2:用于发送指令到单片机进行控制,主要用到output函数
static unsigned char key[3];
void Macro_main( )
{
bool key_data[16];
int re_dat;
GetByteData(0, 1,0, 9, 0,key_data);
key[0] = key_data[7]<<7 | key_data[6]<<6 | key_data[5]<<5 | key_data[4]<<4 | key_data[3]<<3 | key_data[2]<<2 | key_data[1]<<1 | key_data[0];
//key[1]=key_data[15]<<7 | key_data[14]<<6 | key_data[13]<<5 | key_data[12]<<4 | key_data[11]<<3 | key_data[10]<<2 | key_data[9]<<1 | key_data[8];
key[1]=key_data[8];
Output( 1, key, 2, re_dat);
}
对应单片机下位机的编程,作为单片机开发者应该都知道如何编程了.
如果需要单片机modbus RTU源代码或者自由协议源代码可以技术交流**********