摘要: 闡述了以單片機(jī)為的電磁繼電器參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，通過串口通信，將采集到的參數(shù)上傳到PC 機(jī)上。并在此基礎(chǔ)上，采用VC + + 進(jìn)行人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)，并用MFC 顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)并使用ADO 技術(shù)對(duì)SQL 2005 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。

　　在此系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)、查詢，刪除和歸檔。方便了用戶的使用，便于產(chǎn)品缺陷的查找，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量起到了重要作用。

　　0 引言

　　繼電器被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、交通運(yùn)輸、國防、軍事及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，是目前開關(guān)控制方面采用多的元件之一。為了使用它的系統(tǒng)的可靠性與安全性，必須在繼電器出廠前，用檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行高效率、客觀、全面的檢測(cè)，其中，繼電器的動(dòng)作、釋放電壓參數(shù)和時(shí)間參數(shù)是保證其產(chǎn)品質(zhì)量特性的重要參數(shù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)應(yīng)用于檢測(cè)領(lǐng)域并充分發(fā)揮，是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，也是智能化儀器設(shè)計(jì)的方法。

　　VC++ 是Windows 平臺(tái)上的C++ 編程環(huán)境。

　　MFC 是Win32API 的包裝類，對(duì)WIN API 再次封裝。它是一個(gè)功能單純的界面開發(fā)系統(tǒng)，提供的類絕大部分用來進(jìn)行界面開發(fā)并在WinDOS 中實(shí)現(xiàn)內(nèi)部處理的類，如數(shù)據(jù)庫的管理類等。MFC方式讓用戶使用微軟的C++ SDK 進(jìn)行Win下應(yīng)用程序的開發(fā)變得容易。

　　主要介紹以PIC 單片機(jī)為中心的電磁繼電器參數(shù)檢測(cè)的試驗(yàn)裝置，應(yīng)用串口通信技術(shù)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到PC 機(jī)上，通過MFC 方式獲得串口數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)基于ADO 技術(shù)的數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、查詢及歸檔。

　　1 繼電器參數(shù)檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)

　　1. 1 硬件總體設(shè)計(jì)

　　本檢測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)采用PC 機(jī)，下位機(jī)采用PIC 單片機(jī)，主要是針對(duì)小型、高靈敏度的直流電磁繼電器綜合參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的功能有測(cè)試直流繼電器的四對(duì)觸點(diǎn)及線圈;測(cè)試電磁繼電器的吸合電壓、二次吸合電壓、釋放電壓、吸合時(shí)間、回跳時(shí)間、釋放時(shí)間等參數(shù);采用串口通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的通信。系統(tǒng)原理如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)原理框圖。

　　1. 2 軟件總體設(shè)計(jì)

　　本文所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)是利用keil Cx51 完成單片機(jī)采集的程序編寫，并利用VC ++ 開發(fā)面向?qū)ο蟮腗FC 類庫，編寫VC 程序，完成人機(jī)交互界面和實(shí)現(xiàn)微機(jī)與單片機(jī)之間的RS － 232 串口通信及與數(shù)據(jù)庫連接。PC 機(jī)發(fā)出測(cè)試命令并接收檢測(cè)結(jié)果。系統(tǒng)流程如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖。

　　終實(shí)現(xiàn)的主界面如圖3 所示。

圖3 主界面。

　　2 單片機(jī)與PC 機(jī)的串口通信

　　在現(xiàn)代工業(yè)控制與檢測(cè)中，單片機(jī)與PC 機(jī)之間的串口通信被廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)PC 機(jī)與單片機(jī)的串行通信，采用RS － 232 接口實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC 機(jī)的通信。RS － 232 是目前常用的一種串行通信接口。

　　2. 1 單片機(jī)的串口通信接口

　　串行數(shù)據(jù)通過單片機(jī)的RxD、TxD 與PC 機(jī)進(jìn)行傳輸。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，向CPU 發(fā)送中斷請(qǐng)求，中斷響應(yīng)后，數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)SBUF，通過門電路發(fā)出;在接收數(shù)據(jù)時(shí)，利用移位寄存器將數(shù)據(jù)接收進(jìn)來。單片機(jī)串行通信接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 單片機(jī)串口通信接口。

　　PC 機(jī)與PIC 單片機(jī)的USART 連接方式簡單的是三線方式。由于PIC 單片機(jī)輸入、輸出電平為TTL 電平，而RS － 232C PC 機(jī)配置的是RS － 232C標(biāo)準(zhǔn)串行接口，二者電氣規(guī)范不一致，因此要完成PC 機(jī)與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)通信，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。圖4 為PIC 單片機(jī)的RS －232C 電平轉(zhuǎn)換電路。圖中MAX232 將PIC 單片機(jī)TX 輸出的TTL 電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS － 232C 電平，輸入到PC 機(jī)，并將PC 機(jī)輸出的RS － 232C 電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL 電平輸出到PIC 單片機(jī)的RX引腳。

圖5 串行接口電路。

　　2. 2 串口通信技術(shù)的軟件實(shí)現(xiàn)

　　PC 機(jī)利用VC++ 6. 0的CLASSWIZARD，新建對(duì)話框類SetupDlg。利用RESOUCR EDITOR，建立設(shè)置界面中要用到的組合框，并建立相應(yīng)的消息響應(yīng)函數(shù)。終實(shí)現(xiàn)的串口參數(shù)設(shè)置界面如圖6 所示。

圖6 設(shè)置界面。

　　單片機(jī)利用中斷控制串口的接收與發(fā)送，其中斷子程序流程如圖7 所示。

圖7 串口中斷子程序。

　　3 基于ADO 的SQL2005 數(shù)據(jù)庫訪問的技術(shù)

　　3. 1 SQL2005 數(shù)據(jù)庫簡介

　　SQL Server 2005 基于SQL Server 2000，提供了完整的數(shù)據(jù)管理和分析解決方案。SQL Server2005 能夠更為簡單的部署、管理和優(yōu)化企業(yè)數(shù)據(jù)和分析應(yīng)用程序。作為一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，SQL Server 2005 提供了一個(gè)的管理控制臺(tái)，使得數(shù)據(jù)管理人員能夠在組織內(nèi)的任何地方監(jiān)視、管理和調(diào)諧企業(yè)中所有的數(shù)據(jù)庫和相關(guān)的服務(wù)。

　　3. 2 基于ADO 的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

　　Visual C++ 6. 0 支持多種訪問SQL Server2005 的接口技術(shù)，ADO 以O(shè)LE DB 為基礎(chǔ)，它對(duì)OLE DB 進(jìn)行了封裝，從而使數(shù)據(jù)庫開發(fā)得到簡化。ADO 技術(shù)的體系架構(gòu)如圖8 所示。

圖8 ADO 技術(shù)的體系架構(gòu)。

　　4 Visual C++ 6. 0與SQL Server 2005的連接

　　4. 1 數(shù)據(jù)庫連接

　　本檢測(cè)系統(tǒng)使用MFC 實(shí)現(xiàn)與SQL Server2005 的連接。在MFC 中，沒有可與ADO 一起使用的類，首先需要導(dǎo)入ADO 動(dòng)態(tài)鏈接庫。然后初始化COM 環(huán)境，在VC 工程應(yīng)用類的InitInstance成員函數(shù)中添加初始化COM 環(huán)境的代碼。

　　4. 2 MFC 與SQL 2005 數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交互

　　本檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用MFC 完成與SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)插入、查詢等操作。

　　(1) 插入操作。首先取得連接數(shù)據(jù)庫所需要的信息，通過Insert 語句插入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)添加成功后，提示數(shù)據(jù)已添加，否則提示數(shù)據(jù)已存在或輸入有誤，并取消已經(jīng)執(zhí)行的添加操作。更新數(shù)據(jù)庫，保存添加數(shù)據(jù)后，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。成功插入后SQL Server 2005 中的Table_Test 表格顯示如圖9 所示。

圖9 成功插入后數(shù)據(jù)庫表格顯示。

　　(2) 查詢操作。通過測(cè)試編號(hào)，利用Select語句從數(shù)據(jù)庫中查找出匹配的記錄，然后在MFC中顯示出來。采用GetCollect ( ) 函數(shù)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)ID = 1 時(shí)，查詢結(jié)果如圖10 所示。

圖10 ID = 1 時(shí)的查詢結(jié)果界面。

　　4. 3 COM 環(huán)境的釋放

　　程序的在VC 工程應(yīng)用類的Exitlnstance成員函數(shù)中添加CoUninitialize 成員函數(shù)，將初始化的對(duì)象釋放，清除為ADO 對(duì)象準(zhǔn)備的COM 環(huán)境，釋放程序占用的COM 資源。

　　4. 4 試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果在數(shù)據(jù)庫中顯示

　　檢測(cè)到的繼電器參數(shù)存入SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫后，在數(shù)據(jù)庫建立的表中所顯示的結(jié)果，如圖11 所示。

圖11 數(shù)據(jù)庫顯示試驗(yàn)結(jié)果。

　　5 結(jié)語

　　微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用于檢測(cè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是智能化儀器設(shè)計(jì)的一般方法。通過計(jì)算機(jī)控制的以單片機(jī)為芯片的繼電器參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)影響繼電器工作性能的主要參數(shù)，判斷繼電器是否符合設(shè)定的出廠要求，篩選出不合格產(chǎn)品，也是用于檢驗(yàn)繼電器是否失效的重要依據(jù)。在繼電器參數(shù)檢測(cè)中，MFC 通過ADO 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了與SQL Server 2005 數(shù)據(jù)庫的交互，使利用SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫本身功能批理繼電器參數(shù)成為可能，提高了繼電器篩選速度。