數(shù)字式側(cè)滑儀通信技術(shù)研究

王　盈

摘要：敘述了數(shù)字式側(cè)滑儀與檢測工作站之間通信實現(xiàn)的方法：論述了數(shù)字式側(cè)滑儀端、檢測工作站端的通信程序的設(shè)計、用戶界面的規(guī)劃和設(shè)計等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：側(cè)滑量動態(tài)檢測串行通信

中圖分類號TP274.5文獻標識碼A文章編號：1002-2422(2007)03-0017-02

汽車前輪定位參數(shù)的正確與否，對汽車的行駛平順性、安全性、乘坐的舒適性及操縱的靈巧等方面影響很大。因此，作為前輪定位參數(shù)的重要部分一側(cè)滑量的檢測在汽車檢測系統(tǒng)中占有不可或缺的一席之地。本文是在數(shù)字式側(cè)滑儀上對其與檢測工作站之間的通信進行研究。將數(shù)字式側(cè)滑儀連接上微型計算機作為上位機，通過上位機完成對車輛側(cè)滑量檢測的控制，控制數(shù)字式側(cè)滑儀的工作，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理，并將處理結(jié)果在微型計算機上以友好的用戶界面顯示出來。

1硬件介紹

側(cè)滑量實際上是一種動態(tài)位移量，對它的檢測必須借助位移傳感器，數(shù)字式側(cè)滑儀的工作原理就是利用電感調(diào)頻式位移傳感器(其輸出的信號頻率與探頭的位移成線性關(guān)系)將汽車前輪的側(cè)滑量轉(zhuǎn)換成為輸出的相應(yīng)頻率，連上TP8031單片機，將輸入信號倍頻后在送入計數(shù)器計數(shù)，用脈沖量代表側(cè)滑量。測量由軟件設(shè)置的定時時間內(nèi)計數(shù)器內(nèi)表示的脈沖量就可以得出汽車前輪的側(cè)滑量。

側(cè)滑儀中使用了單片機，測量信號由單片機采集，精度更高，采集信號由單片機處理，速度較快，但側(cè)滑儀系統(tǒng)也有其缺陷：顯示側(cè)滑量數(shù)據(jù)要通過外接的LED數(shù)碼管，報警信息也只能用控制發(fā)光管和蜂鳴器進行聲光報警，并且數(shù)據(jù)存儲容量有限。針對這些缺陷，將側(cè)滑儀作為下位機，而將檢測工作站的PC機作為上位機對以上的設(shè)備進行功能擴充，使功能更加完備。

數(shù)字式側(cè)滑儀的電路原理見圖1，硬件由位移傳感器、倍頻電路、顯示報警電路和TP8031單片機組成。

2軟件結(jié)構(gòu)

為了達到本設(shè)計要實現(xiàn)的側(cè)滑儀與檢測工作站之間通信的功能目標，采用了串行異步通信方式。8031串行It)接口的基本工作是：發(fā)送時，將CPU送來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定格式的串行數(shù)據(jù)，從引腳TXD上按規(guī)定的波特率逐位輸出；接收時，要監(jiān)視引腳RXD，一旦出現(xiàn)起始位“0”，就將外圍設(shè)備送來的一定格式的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，等待CPU的讀入。在8031單片機中，串行口已經(jīng)集成于片內(nèi)，串行通信僅需通過數(shù)據(jù)緩沖寄存器即可。所以在下位機端，對串行口進行初始化后，通信程序要進行的任務(wù)就是要監(jiān)視數(shù)據(jù)緩沖寄存器的狀態(tài)，根據(jù)不同狀態(tài)進行不同的操作。

在上位機端，采用BIOS功能調(diào)用的方法實現(xiàn)異步通信，使用INT 14H功能調(diào)用。通信程序采用Turbo C語言來編程，可以調(diào)用BIOS串行口軟中斷的函數(shù)bioscom實現(xiàn)串口軟中斷，利用bioscom函數(shù)可以對串行通信口進行初始化。

側(cè)滑儀與檢測工作站通信成功后，進行數(shù)據(jù)處理、存儲并且將測試信息顯示也是一項重要的任務(wù)，此處采取的方案是利用通信程序在側(cè)滑儀與檢測工作站進行數(shù)據(jù)傳輸時，將數(shù)據(jù)存儲在Access數(shù)據(jù)庫內(nèi)。這樣，當通信結(jié)束后，就可以對指定庫文件進行處理而達到處理測試數(shù)據(jù)的目的。上位機的界面采用VB編制，通過控制按鈕可以控制通信程序的啟動和結(jié)束，并對接收的數(shù)據(jù)文件進行處理，將結(jié)果給予顯示和提供報警信息，同時，它還可以提供一些輔助功能。

2．1單片機端通信模塊

下位機端采用查詢方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通信程序的流程。

側(cè)滑儀端要發(fā)送的數(shù)據(jù)都存在單片機的RAM中，由于顯示程序已經(jīng)將0組的8個寄存器都用完了，因而通信程序選用了1組寄存器，其中R6做累加和寄存器用。整個通信程序的啟動是在主程序的定時時間用完后，進入中斷服務(wù)程序返回后才開啟。通信程序首先和處于上位機的PC機進行握手信號通信，成功后在進行數(shù)據(jù)通信。校驗方式采用累加和校驗。

2．2上位機端通信模塊

檢測工作站端通信程序的流程如圖3所示，該模塊的主要工作是對串行口進行初始化，接收側(cè)滑儀傳送過來的數(shù)據(jù)并保存到指定庫文件中，同時進行的文件操作還包括將進行測試的車輛編號等信息輸入文件之中。

通信協(xié)議規(guī)定：通信的波特率采用1200bps；數(shù)據(jù)格式用8位數(shù)據(jù)：一個停止位：無奇偶校驗位：PC機采用程序查詢方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)；校驗方式采用累加和校驗；握手信號：采用軟件握手。

2．3用戶界面模塊

用戶界面主要包括用戶登陸界面、操作界面、信息顯示界面、測試結(jié)果記錄查詢界面，還包括一些輔助界面和窗口，如幫助窗口等。

3結(jié)束語

由于本系統(tǒng)的兩個通信程序和總控模塊較好的實現(xiàn)了模塊化設(shè)計的風(fēng)格，具備了為功能的擴充與完善而設(shè)計的接口，因此，本軟件比較易于進一步擴充與完善。本系統(tǒng)經(jīng)過改裝，可以作為其它測試系統(tǒng)的組成部分。