單片機與MCGS組態軟件在全自動中央供暖系統中的應用

3.3 主程序流程設計

圖3是溫度控制系統的主程序流程圖。主程序首先對各個數據寄存器及外圍接口芯片進行初始化，然后通過讀EEPROM數據存儲器AT24C01將原先通過鍵盤設定的溫度門限值存入到溫度門限寄存器中;隨后調用AD7416溫度采樣和TLC1543模/數轉換子程序，并將結果經數值轉換后通過4位LED數碼管顯示。程序運行當中可隨時通過調用鍵盤子程序來更改溫度上下限值，并將該限值保存到AT24C01數據存儲芯片中。當測量的溫度值超過預先設定的門限值時，調用后向通道控制子程序啟動繼電器打開各種負載。

4 上位機監控系統設計

4.1監控界面設計

全中文工控組態軟件MCGS是一套基于Windows的平臺，快速構成上位機監控系統，可運行于Microsoft Windows9598MENT2000等操作系統，MCGS有寵大標準的工業器件、設備、圖形庫，通過接口設計，支持各類型單片機等硬件設備。MCGS軟件使用簡單，操作方便，Windows圖形功能完備，界面一次性好。本系統設計了五個界面，分別是主界面、流程監控、故障報警、報表輸出、操作規程。圖4所示的是中央供熱/供暖系統流程監控界面。其中，流程監控是系統的整個工作流程的動態顯示，包括每個接口的水溫顯示、流水的方向等;報表輸出是通過組態軟件的報表功能實現運行信息、故障信息的數據保存、顯示與定期打印。

4.2 單片機和上位PC機的RS—485通信接口

RS—485最大的優點在于它的多點總線互連功能，它可以連接一臺主機和多臺終端同時通信。由于它是半雙工的工作方式，只能有一方發送，一方接收，而且它采用差動電平接收的方法提高抗干擾能力，適合在比較惡劣的環境下工作。在單片機系統中使用MAX485芯片，完成單片機和上位PC機的RS—485通信。芯片MAX485是RS—485 通信的低功率收發器，其驅動器變化率沒有限制，最大傳輸率可達2.5Mbps，傳輸距離為1200米。MAX485芯片采用單+5V電源供電，總線上可掛接32個收發器。MAX485有8個引腳，當驅動器使能端DE和接收器使能端/RE禁止時，驅動器和接收器輸出為高阻態。RO和DI分別為接收器輸出端和驅動器輸入端，只要A、B端通過電阻對應連接，即可實現信息傳輸。MAX485采用雙線半雙工通信方式，串行通信的波特率選為9600bps，AT89S51單片機的晶振相應地選為11.0592MHz，即可滿足系統對波特率誤差的要求。MAX232是RS-232收發器，用于實現TTL電平與微機串口的RS-232電平信號之間的轉換。采用單+5V電源供電，數據傳輸率為120Kbps。

4.3 通信接口電路

在測控系統中，下位機的實時性較高，因而一般采用串行中斷的方式進行通信。通信協議采用8個數據位、一個停止位，無奇偶校驗位。AT89S51的串行口有四種工作方式，選取方式1即標準的10位異步通信方式，由串行口控制寄存器設置狀態，將SCON設置為0X50H。采用定時器T1作為波特率發生器，工作于方式2。

4.4 PC機端組態軟件通信腳本程序設計

組態軟件的腳本程序用VB語言提供的通信控件MXCOMM可以方便地對串行通信的各項參數進行設置，包括串口狀態、通信格式和協議等。一旦檢測到有發送或接收數據發生，則觸發OnComm事件，通過編程訪問COM1的event屬性了解通信事件的類型，并進行相應的處理。PC機串口對無線收發模塊收發狀態轉換的控制，采用的是Visual Basic的開發環境，可通過設置MSComm控制的PTSEnable屬性來實現。RTSEnble屬性設為False時，串口RTS輸出高電平，電平轉換后將PTR 2000置為發射狀態;RTSEnble屬性設為True時，串口RTS輸出低電平，電平轉換后將PTR 2000置為接收狀態。圖5所示為計算機端的Visual Basic接收程序流程圖。

本系統采用單片機控制，結構簡單、性能可靠，特別是在單片機控制系統上配全中文MCGS組態軟件，構成實時監控系統，根據實際工況靈活組態，作為良好的上位機人機界面，實現了動態測試、檢測與報警，具有直觀、操作方便、控制靈活等優點。經生產實踐表明，該全自動中央供暖系統設計思路正確、運行可靠，能達到實際應用的要求，在自動化控制產品設計中應用越來越廣泛。