[原创] 单片机与人机界面通讯的最简单方法

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。

本实例采用广州市微嵌计算机科技有限公司（公司网站：http://www.wqlcd.com）的人机界面作为参考，因为公司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
     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；

实现方法：首先下载公司的人机界面组态软件（下载地址http://dl.dbank.com/c0c85mpr86   用户名： wqlcd_911@163.com    密码：123456）
方案一：
1. 工程属性选用MODBUS-RTU协议；
2. 先了解MODBUS-RTU协议，基本的01 03 05 06 16 的功能码需要了解，其他可以不去深究；提供相关的资料
3. 使用我们提供的MODBUS-RTU协议（C语言）开发源代码，把主要的01 03 05 06 16 函数移植到单片机通讯上，大大节省了开发时间；

方案二：
1. 工程属性选用FreeProtocol协议；

3. 打开控制令编辑器（设定—>宏指令—>宏指令编辑器）或者直接按F8；
4. 新增宏指令，在宏指令里面使用到Output（）、Input（）、SetWordData()、GetWordData()这四个函数；注：可以参考附一
5. Output（）函数，把设定好的字符串发送到相应的串口输出；Input（）函数，从设定好的串口读取需要的字符串；
6. 采集显示：
SetWordData()函数，把Input（）函数接收回来的数据，发送给HIM用户自定义寄存器里，然后在显示控件里填上已经有数据的HIM寄存器，即可显示单片机采集上来的数据；
7. 改写发送：
在显示控件了把需要改写的数据绑定HIM寄存器，使用GetWordData()获得修改后的数据，通过output（）发送把数据发送到单片机；

资料下载：
http://dl.dbank.com/c0e9kek2e1
Output();
【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表示从通道输出的字符串的地址，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】
Output(channel,pString,count,result);
【举例】
char srt[9];
int result;
Output(1,str[0],9,result);

Input（）；
【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);

GetWordData（）；
【描述】
函数功能：从通道中读取Word数据。
第一个参数channel表示通道，数据类型为unsigned char。
第二个参数slaveID表示从机号，数据类型为unsigned char。
第三个参数address表示系统通道地址，数据类型为unsigned short。
第四个参数count表示要读出的字的个数，数据类型为unsigned short。
第五个参数表示命令号，数据类型为unsigned char。
第六个参数pvalue用来保存从系统通道读出的count个字，数据类型为unsigned short *。
【用法】
GetWordData(channel,slaveID,address,count,cmd,pvalue);
【举例】
unsigned short wordData[10];
GetWordData(0, 1,8000, 10, 0,wordData);
从系统通道 8000地址中读取10个数据到wordData

SetWordData（）；
【描述】
函数功能：从通道中写入一个Word数据。
第一个参数channel表示通道，数据类型为unsigned char。
第二个参数slaveID表示从机号，数据类型为unsigned char。
第三个参数address表示系统通道地址，数据类型为unsigned short。
第四个参数cmd表示命令号，数据类型为unsigned char。
第五个参数pvalue用来保存写入系统通道的字，数据类型为unsigned short。
【用法】
SetWordData(channel,slaveID,address,cmd,source);
【举例】
unsigned short wordData = 1;
SetWordData(0, 1,1000,0,wordData);
把wordData中的Word数据写到系统通道 1000地址处

附录二：
使用自由协议来模拟modbus-RTU

//COM1:freeprotocol
//COM2:modbus-RTU
/*自由协议通道采集数据存放在系统通道，在界面显示
   modbus通道采集到的数据，处理后，发送到自由协议的设备上*/
unsigned char command[32];

unsigned char response[32];

unsigned char temp1,temp2;

unsigned short address, checksum;

unsigned short read_no, return_value1, return_value2,return_value3,read_data[2], i;

unsigned short com2_data;
/****************以上是新建需要使用的变量***********/

Fill(command, 0, 32);// initialize command[0]~command[31] to 0

Fill(response, 0, 32);  //把command 和response 初始化

command[0] = 0x1;// 设置发送字符窜的第一个数据  station number

command[1] = 0x3;// 设置发送字符窜的第二个数据 read holding registers (function code is 0x3)

address = 0;// starting address (4x_1) is 0

HiByte(address, command[2]);//设置发送字符窜的第三个数据

LoByte(address, command[3]);//设置发送字符窜的第四个数据

read_no = 2;// the total words of reading is 2 words

HiByte(read_no, command[4]);//设置发送字符窜的第五个数据

LoByte(read_no, command[5]);//设置发送字符窜的第六个数据

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]); //设置发送字符窜的第七个数据

HiByte(checksum, command[7]); //设置发送字符窜的第八个数据

Output(1,command,8, return_value1); //把设置好的8个数据，从通讯口1发送出去，具体参数设置参考Output（）使用

Input(1,response,9,return_value2); //从通讯口1等待接收9个字符数据，并且放在response[0]~response[8],具体参数设置参考Intput（）使用

CRC(response, 7,checksum); //对采集上来的9个数据中前7个进行了CRC-16校验，校验结果存放在checksum

LoByte(checksum, temp1);  //把checksum的低8位放在temp1

HiByte(checksum, temp2);  //把checksum的高8位放在temp1

if(temp1==response[7]&&temp2==response[8])    //CRC校验码进行对比判别时候接收正确

{ 
                                                                           //CRC检验正确后，把采集来的数据中指定需要的数据放在read_data[]
read_data[0] = response[4] + (response[3] << 8);   

read_data[1] = response[6] + (response[5] << 8);

SetWordData(0 ,1 ,0 ,2,0 , read_data); // 通过SetWordData（）函数，把read_data送到系统寄存器中，具体使用需要参考SetWordData（）函数使用
}

GetWordData( 2, 1, 2, 2, 3, &com2_data);   // 通讯口2，使用的是modbus-RTU协议，

command[0] = 0x1;// station number

command[1] = 0x6;// wirte holding registers (function code is 0x6)

address=10;

checksum=0;

HiByte(address, command[2]);

LoByte(address, command[3]);

HiByte(com2_data, command[4]);

LoByte(com2_data, command[5]);

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]);

HiByte(checksum, command[7]);

Output(1,command,8, return_value3);  //发出定义好8个字符串