王健,苗永康,周峰
(徐州工程學院 數學與物理科學學院, 徐州 221000)
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基于.NET的飛信遠程控制系統
王健,苗永康,周峰
(徐州工程學院 數學與物理科學學院, 徐州 221000)
當前無線通信設備價格高昂,而人們對遠程控制的興趣和需求卻日益增加。為了實現低成本地使用無線遠程控制設備,設計開發了一套基于.NET的飛信遠程控制系統。該系統以.NET為開發平臺,采用C#作為開發語言,設計了上位機應用程序;由RS-485總線實現多機主從式通信,由SQL數據庫技術實現數據的存儲和管理,由飛信通信接口技術實現遠程無線控制,最終實現遠程控制功能。該系統既方便了人們的生活,又提高了工作效率,具有廣闊的應用前景。
.NET;飛信;SQL;RS-485
進入21世紀,科技發展日新月異,科技讓我們的生活更美好,宜居、智能、綠色等逐漸成為人們生活的追求。本系統將基于.NET開發平臺、飛信通信接口技術以及SQL數據庫技術,實現遠程控制功能。本文以實現高校教室的節能安全管理為例,展開詳細闡述。
當前高校教室的供電,一方面,無論是否有人,電源都處于帶電狀態,存在較大的安全隱患;另一方面,照明系統長時間處于開啟狀態,浪費嚴重。針對此類問題,利用.NET、飛信、SQL的技術特點,設計開發了一套高校教室的節能安全管理系統。
本系統由上位機、RS-232/RS-485轉換器、飛信通信接口、下位機四部分構成。上位機實現存儲數據、處理數據、控制、顯示、通信等功能,RS-232/RS-485轉換器實現信號轉換和遠程數據通信功能,飛信通信接口實現管理員遠程控制功能,下位機電路實現數據采集、響應上位機的控制命令等功能。系統結構框圖如圖1所示。

圖1 系統結構框圖
系統首先進入上位機軟件操作界面,依次判斷是否查詢課表數據庫,是否有飛信控制命令,是否關燈。再根據系統設定的光強閾值以及控制命令,自動或者人為地控制開燈或者關燈,然后將指令通過串口通信傳遞給下位機的微控制器,最后由微控制器對上位機的指令作出相關響應。系統流程圖如圖2所示。

圖2 系統流程圖
上位機應用程序采用C#編程,使用.NET Framework的跨平臺開發,并輔以SQL數據庫技術。上位機軟件操作界面如圖3所示。

圖3 上位機軟件操作界面
2.1 C#編程語言
C#[1]是由C和C++衍生出來的面向對象的編程語言,方便用戶快速編寫各種基于.NET Framework平臺的應用程序,并可通過數據庫接口和串口控件,實現智能控制。本系統采用C#語言編寫運行于.NET Framework之上的窗體應用程序,并將其作為上位機控制界面。
2.2 .NET開發平臺
.NET作為跨語言的開發平臺,允許應用程序通過Internet進行通信并共享數據。基于.NET開發的軟件界面具有清晰直觀、簡單易用的特點,降低了再操作學習的成本。
在.NET Framework 2.0以上版本中提供了SerialPort類。該類主要實現串口數據通信,本系統設計了端口自動識別功能,并可進行串口的初始化,包括設置端口、波特率、停止位、數據位等。程序通過WriteLine()把命令字符串寫入串口緩沖區,當程序等待接收下位機執行結果時,DataReceived事件表示將處理SerialPort對象的數據接收事件,通過ReadLine()函數讀取反饋結果。
2.3 SQL數據庫技術
數據庫技術[2]是通過研究數據庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法,并利用這些理論來實現對數據庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。
系統采用獨立的SQL數據庫,C#提供數據庫連接命令,通過SqlConnection類來連接數據庫,使用SqlCommand類執行SQL命令,結果返回給SqlDataReader類或者其他類。數據庫的數據管理和更新非常方便。當到達設定時間時,程序通過SqlCommand類執行SQL語句進行查詢,查詢到的結果翻譯成相應的命令字符串,寫入緩沖區。此外,本系統設計了數據庫的修改界面,方便管理員修改數據庫。管理員不僅可通過程序修改數據庫,亦可通過Microsoft SQL Server 2008軟件來管理數據庫。系統中的數據庫主要用于存儲管理員信息、課程表和管理的歷史記錄等信息。數據庫管理界面如圖4所示。

圖4 數據庫管理界面
飛信是中國移動推出的一款即時通信產品,可通過PC或者手機終端實現即時通信功能。具有速度快、免費的特點,可實現互聯網、移動互聯網和移動網絡間的無縫通信服務。
本系統通過程序中的FindWindow()和FindWindowEx()兩個Windows API函數,獲得特定賬戶飛信軟件的消息框的句柄,從而得到消息框里的信息。管理員可遠程向特定的飛信帳號發送控制命令,經系統確認處理后,用于控制下位機的工作。
RS-485總線型通信網[3]具有抗噪聲干擾性強、通信距離遠、支持節點多的特點,能夠實現多機主從式通信[4]。PC的串口多采用RS-232,而MAX485工作在TTL電平,故由PC串口輸出的信號需經過電平轉換后輸入至RS-485芯片,才能保證信號的正常傳輸。因此,本系統將通過RS-232/RS-485轉換器連接上位機和下位機。
單個下位機通信和控制電路如圖5所示。下位機電路主要由單片機[5]、MAX485集成電路、繼電器電路組成,主要實現數據通信、指令響應等功能。下位機可根據系統具體實現功能設計相關電路。
下位機電路圖中,LED1燈亮,代表該教室的儀器設備正常供電;LED2燈亮,代表該教室的照明燈已打開。

圖5 下位機控制電路

[1] Jesse Liberty.ProgrammingC#中文版[M].4版.北京:電子工業出版社,2007.
[2] 王珊,薩師煊.數據庫系統概論[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.
[3] 黎洪生,董軍.RS-485總線在結構健康監測系統中的應用[J].電子質量,2004(7):1-2.
[4] 姜地.單片機RS-485多機通訊技術[J].中國科技信息,2006(17):126-129.
[5] 彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例:基于8051+Protues仿真[M].2版.北京:電子工業出版社,2012.
王健(本科生),從事嵌入式系統研究;苗永康、周峰(本科生),從事電子技術研究。
Fetion Remote Control System Based on .NET
Wang Jian,Miao Yongkang,Zhou Feng
(College of Mathematics and Physical Sciences Technology, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221000,China)
Aimed at the current situation of the high price of wireless communication devices as well as people's increasing interest and demand for remote control, for the realization of the public using wireless remote control at low costs, a Fetion remote control system is designed based on .NET. By using C# programming language, PC application is designed based on the development platform of .NET Framework. Using RS-485 Bus for the multi-machine master-slave communications, realizing storage and management of data with SQL database technique, and assisting with communication interfaces' technology by Fetion, make up the final realization of the remote control function. This system not only makes people's life convenient, but also increaes the effectiveness of working. It makes a bright prospect inpopularizing.
.NET; Fetion; SQL; RS-485

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瀟靜
2014-06-08)