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PIC单片机用于上位机数据收集的规划

PIC单片机用于上位机数据采集的设计-C++程序设计语言可以很好地实现面向对象的编程思想,采用C++编写上位机程序,可以将每一个功能模块封装成一个类,修改某个类的实现,增加类的功能不会影响整个程序的框架,这样就很容易维护和扩展功能;加之我们要实现的软件功能中需要调用大量的windows API函数库,所以采用VC++6.0作为上位机的开发环境。

基本功用

在本规划中,数据的处理可以运用PC机的MATLAB等功用强壮的软件,可是这类现有的数据处理软件并不能对特有的数据收集体系的下位机收集模块进行直接操控,因而需求针对特定的数据收集体系编写对应的上位机软件,上位机软件是针对上述意图而规划与编写的,是整个收集体系的操控前端和数据存储及处理中心。操控功用首要包含操控下位机收集的开端与停止,收集的频率等,数据处理功用首要包含制作波形图,将数据显现于列表,将数据存储于文件,其中将数据存储于文件将便于运用现有的数据处理软件对数据进行一些数值算法处理,以到达科学研究,定论验证等意图。

开发环境

C++++程序规划语言可以很好地完结面向对象的编程思维,选用C++编写上位机程序,可以将每一个功用模块封装成一个类,修正某个类的完结,添加类的功用不会影响整个程序的结构,这样就很简单保护和扩展功用;加之咱们要完结的软件功用中需求调用很多的windows API函数库,所以选用VC++6.0作为上位机的开发环境。

程序功用模块区分

总的功用模块首要包含三个模块,即HID设备读写模块,数据收集模块,数据处理模块。

P%&&&&&%单片机用于上位机数据收集的规划

HID设备的查找与读写

(1)枚举

USB主机在检测到USB设备刺进后,就要对设备进行枚举了。枚举便是从设备读取一些信息,知道设备是什么样的设备,怎么进行通讯,这样主机就可以依据这些信息来加载适宜的驱动程序。

(2)HID

人机接口设备(HID)是指直接和人进行互动的设备,如鼠标、键盘等。 在Windows 中,具有类似特点和供给类似服务的设备被归为一种设备类型,一种类型的设备可以运用一个通用的设备驱动程序。 在运转Windows 98 或更高版别的PC 机上,应用程序可以运用操作体系内置的HID 类驱动程序与HID 通讯。 这样使得契合HID 类的USB 设备很简单开发与运转。

(3)HID设备的查找

在Windows操作体系中内置很多与HID有关的API函数,调用这些函数,就可以开端对指定的HID设备进行查找,查找HID设备的终究意图是获得该设备的途径名,设备的存取容量等信息,为今后对该设备进行读写做好预备。

P%&&&&&%单片机用于上位机数据收集的规划

(4)HID设备的读写

在取得了HID设备的途径全面后,即可开端对HID设备进行读写,对设备的读写也是经过调用相应的函数来完结的。

操控下位机进行数据收集

上位机向下位机发送指令,操控下位机进行数据收集,并从下位机获取数据,在这个过程中,要处理好两个线程的同步的问题,即数据收集线程和数据处理线程可以和谐作业,保正体系能正确安稳的作业。详细的解决方法是完结对某些数据拜访的原子操作,即一个线程在对公共数据进行拜访时,另一个线程不能打扰,直到操作线程操作完结,抛弃对数据的运用权,另一个线程才可以拜访数据。

下位机获取了关于收集的有关参数后,即可开端收集,每隔必定时刻收集一个数据,当收集数据数目到达约束值个数后,本次收集完结,此刻下位机才开端将收集数据发送给上位机。

P%&&&&&%单片机用于上位机数据收集的规划

上位机对收集的数据的处理

上位机在将数据收集指令发送给下位机后,所要做的便是等候下位机收集完结并接纳数据,因而上位机将循环查询下位机作业状况,一旦检测到下位机收集完毕的标志,上位机就开端对数据进行处理。

数据处理分为三种:

(1)制作波形图

制作波形图的要求有两点:第一是不能频频闪耀,影响调查;二是波形图是动态的,由于制作区域有限,而所收集的数据是连绵不断添加的,因而要求波形图可以动态的更新。

(2)添加到列表显现

可直观地检查目前所收集的一切数据。

(3)保存到文件

运用功用强壮的数据处理软件对数据进行更深的处理。

界面显现

收集单极性正弦波作业界面

代码:

1 HID设备通讯模块完结代码/*hid.h头文件*/

2 #ifndef HID_H

3 #define HID_H

4 #include

5 #include

6 #include

7 #include “commonuse.h”

8 using std::string;

9 #pragma comment( lib, “setupapi.lib” )

10 extern “C” {

11 #include “hidsdi.h”

12 }

13 #pragma comment( lib, “hid.lib” )

14

15

16 class Hid

17 {

18

19 public:

20 Hid(const string &DeviceIdStr = MY_DEVICE_ID);

21 //Hid(DWORD Vid, DWORD Pid) {}

22 ~Hid() ;

23 BOOL Connect() ;

24 //BOOL ChangeDevice() {}

25 BOOL WriteHid(const BYTE * WriteBuff);

26 BOOL ReadHid(BYTE * ReadBuff);

27 BOOL IsWriteValid() const { return m_WriteValid ; }

28 BOOL IsReadValid() const { return m_ReadValid ; }

29 BOOL IsConnected() const { return m_IsConnected; }

30 const string & GetDeviceIDDesc() const { return m_DeviceIdStr ;}

31 private:

32 BOOL GetWRHandle() ;

33 private:

34 HANDLE m_WriteHandle;

35 HANDLE m_ReadHandle ;

36 string m_DeviceIdStr;//设备描述字符

37 DWORD m_PID;

38 DWORD m_VID;

39 BOOL m_IsConnected ;//是否已连接上

40 BOOL m_ReadValid;//是否可进行读操作

41 BOOL m_WriteValid;//是否可进行写操作

42 BYTE m_RWBuff[USB_BUFF_SIZE+1] ;//读写缓冲

43

44

45 } ;

46

47

48

49 #endif

50

51

52 /*hic.cpp源文件*/

53

54 #include “Hid.h”

55

56 Hid::Hid(const string &DeviceIdStr):

57 m_DeviceIdStr(DeviceIdStr)

58 {

59

60 m_WriteHandle = INVALID_HANDLE_VALUE ;

61 m_ReadHandle = INVALID_HANDLE_VALUE ;

62 m_PID = 0;

63 m_VID = 0;

64 m_IsConnected = FALSE ;

65 m_ReadValid = FALSE ;

66 m_WriteValid = FALSE;

67 strcpy((char *)m_RWBuff,“”) ;

68 }

69

70 BOOL Hid::GetWRHandle()

71 {

72 GUID InterfaceClassGuid =

73 {0x4d1e55b2, 0xf16f, 0x11cf, 0x88, 0xcb, 0x00, 0x11, 0x11, 0x00, 0x00, 0x30};

74 HDEVINFO DeviceInfoTable = INVALID_HANDLE_VALUE;

75 PSP_DEVICE_INTERFACE_DATA InterfaceDataStructure = new SP_DEVICE_INTERFACE_DATA;

76 PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA DetailedInterfaceDataStructure = new SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA;

77 SP_DEVINFO_DATA DevInfoData;

78

79 DWORD InterfaceIndex = 0;

80 DWORD StatusLastError = 0;

81 DWORD dwRegType;

82 DWORD dwRegSize;

83 DWORD StructureSize = 0;

84 PBYTE PropertyValueBuffer;

85 bool MatchFound = false;

86 DWORD ErrorStatus;

87 DeviceInfoTable = SetupDiGetClassDevs(&InterfaceClassGuid, NULL, NULL, DIGCF_PRESENT “ DIGCF_DEVICEINTERFACE);

88 while(true)

89 {

90 InterfaceDataStructure-》cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DATA);

91 if(SetupDiEnumDeviceInterfaces(DeviceInfoTable, NULL, &InterfaceClassGuid, InterfaceIndex, InterfaceDataStructure))

92 {

93 ErrorStatus = GetLastError();

94 if(ERROR_NO_MORE_ITEMS == ErrorStatus)

95 {

96 SetupDiDestroyDeviceInfoList(DeviceInfoTable);

97 return FALSE;

98 }

99 }

100 else

101 {

102

103 ErrorStatus = GetLastError();

104 SetupDiDestroyDeviceInfoList(DeviceInfoTable);

105 return FALSE;

106 }

107

108 DevInfoData.cbSize = sizeof(SP_DEVINFO_DATA);

109 SetupDiEnumDeviceInfo(DeviceInfoTable, InterfaceIndex, &DevInfoData);

110

111 SetupDiGetDeviceRegistryProperty(DeviceInfoTable, &DevInfoData, SPDRP_HARDWAREID, &dwRegType, NULL, 0, &dwRegSize);

112 Pr

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