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上位机MFC串口通讯视频教程与源代码

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qq263946146 2018-12-22 17:45:07 显示全部楼层 阅读模式 打印 上一主题 下一主题
上位机MFC串口通讯视频教程与源代码

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01 作者介绍：
           陈贵发
           Grief Chen
           机电一体化专业，07年毕业后一直从事自动化行业。
           刚毕业从自动化设备维修，组装，调试，到接触器系统设计，
           PLC程序，C++上位机程序系统设计，再到视觉程序设计，一步步走来。
           大大小小项目设计无数。也深知从事工控的心酸与不易。
           当今社会牛人都创业，人人都分享，作者也录制与分享工控视频与项目源代码程序，
           发布于 工控编程吧，让大家在工控学习上少走弯路，项目开发上缩短时间。
02 教程介绍：
           串口通讯在工业领域中是极为常用的通讯方式，不管是PLC，触摸屏还是其他智能仪表，
           都支持串口通讯控制。教程中的使用的串口集成类适合RS232串口，RS485并口，并在众多项目中稳定
           运行。部分项目源代码已发布于论坛：
           三菱电阻测量仪MCP T700通讯源代码与视频讲解         
          三菱PLC串口通讯方法源代码与手册
          三菱电阻测量仪MCP T700通讯源代码与视频讲解
          三菱电阻测量仪SM7110 SM7120项目源代码
          honeywell霍尼韦尔扫描枪3310G串口通讯源代码与驱动手册配置工具
          教程结合串口类在一简单项目中的使用(扫描枪串口控制扫码)，一步步讲解串口通讯的流程与
           具体操作，还分析关键代码段，使您知其然与所以然，在以后自己项目中使用此集成类畅通无阻。
           视频教程附有源代码，可在项目中直接使用，视频拟分10个部分：
             0.串口类创建并添加串口参数等全局数据类型
            1.串口类成员变量添加与其初始化函数的实现
            2.串口类事件监控函数的实现
            3.串口类事件处理与日志生成函数的实现
            4.串口类串口参数设置与串口开关函数的实现
             5.串口类数据收发与串口复位函数的实现
            6.串口类的使用之连接断开下位机
            7.串口类的使用之数据收发与出错处理
              8.串口类的使用之串口设置界面编写
             9.额外功能之获取当前系统全部串口号


03 适合谁看：
            对串口RS232或并口RS485感兴趣的朋友。
            自己项目需要编写代码通过RS232或RS485控制的朋友。
            有一定C++基础的朋友。刚入门可学习我录制的三套教程快速上手上位机编程
            上位机编程语言基础篇-使用C++
            上位机编程新手上路篇-编写程序
            上位机VC MFC程序开发精典实例大全源码与视频讲解配套下载408例

04 你将获得：
            了解RS232和RS485 串口并口通讯控制的过程
            RS232和RS485串口并口通讯控制通用的集成类与如何使用
            拥有开发RS232和RS485串口并口通讯控制程序的能力

05 您将投资：
           观看没视频的时间约1小时。
           代码编程实践的时间约2小时
           视频与集成类的投资费用100元
           微信上与作者在编程技术上的互动
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上位机MFC串口通讯视频教程与源代码

上位机MFC串口通讯视频教程与源代码
0.串口类创建并添加串口参数等全局数据类型

关键讲解
  1. <font color="#000000">//0步
  2. #define WM_COMM_BREAK WM_USER+1// A break was detected on input.
  3. #define WM_COMM_CTS    WM_USER+2// The CTS (clear-to-send) signal changed state.
  4. #define WM_COMM_DSR    WM_USER+3// The DSR (data-set-ready) signal changed state.
  5. #define WM_COMM_ERR WM_USER+4// A line-status error occurred. Line-status errors are CE_FRAME, CE_OVERRUN, and CE_RXPARITY.
  6. #define WM_COMM_RING WM_USER+5// A ring indicator was detected.
  7. #define WM_COMM_RLSD WM_USER+6// The RLSD (receive-line-signal-detect) signal changed state.
  8. #define WM_COMM_RXCHARWM_USER+7// A String was received and placed in the input buffer.
  9. #define WM_COMM_RXFLAG WM_USER+8// The event character was received and placed in the input buffer.  
  10. #define WM_COMM_TXEMPTY     WM_USER+9   // The last character in the output buffer was sent
  11. #define MAXSENDTIMES        50          //Repeat sending times when failed
  12. #define INTERVAL            10          //Internal waiting time when failed
  13. struct COM_PARA
  14. {
  15. UINT   nPortIndex;     
  16. UINT   nBaud;         
  17. CHAR   cParity;        
  18. UINT   nDataBits
  19. UINT   nStopBits
  20. DWORD  dwComEvent};

  22. </font>
复制代码
微软底层串口通讯 函数运行时会触发众多事件，宏WM_USER+1到WM_USER+9用于在触发对应事件时发送出消息。例程是通过虚拟函数来处理对应事件，在子类中要处理什么事件重写函数就好，所以这些宏仅作备用。
宏 MAXSENDTIMES 与INTERVAL用于处理串口通讯异常时重新建立连接。分别表示重连的最大次数与重连的间隔时间。我们都知道工业环境复杂，干扰众多，添加重连功能可以增加我们程序的鲁棒性。
结构体COM_PARA用于处理串口通讯的参数设置，其成员变量与串口参数串口号，波特率，奇偶校验位，数据位个数，停止位，掩码一一对应。

1.串口类成员变量添加与其初始化函数的实现
关键讲解
  1. <font color="#000000">//1步
  2. protected:
  3. CRITICAL_SECTION              m_CS
  4. HANDLE                        m_hWriteEvent;
  5. HANDLE                        m_hComStop;            
  6.     OVERLAPPED                    m_OverLapped;           
  7. OVERLAPPED                    m_WOverLapped;         
  8. OVERLAPPED                    m_ROverLapped;         
  9. CWinThread*                  m_pComThread;           
  10. HANDLE          m_hEventArray[2];      
  11. HANDLE                        m_hPort;               

  13. COM_PARA                      m_ComPara;              
  14. CString                       m_sSendData;            
  15. CString                       m_sLogPath;            

  17. void                          ComInit();
  18. void                          Lock();                 
  19. void                          Unlock();
  20. </font>
复制代码
这些成员变量都为集成类内部函数作用，起衔接数据作用，其具体的作用可以看源代码注释。
这些变量通过函数ComInit进行初始化， ComInit在类的构造函数中进行调用，也就是说，每构造一个类的对象时会自动调用此函数初始化变量。
工程项目中一般都是多线程设计，多线程程序中最大的忌讳就是多线程同时访问修改同一变量时，会使其结果未知。
所以集成类中加入Lock();      Unlock();两函数通过临界区变量避免这情况出现。此两函数需要成对出现。

2.串口类事件监控函数的实现

关键讲解
  1. <font color="#000000">UINT CComPort::ComThreadFunc(LPVOID pParam)
  2. {
  3. CComPort *pCom           = (CComPort*) pParam;
  4. bool     bFucResult      = FALSE;
  5. DWORD    Event           = 0;
  6. DWORD    dwError         = 0;
  7. DWORD    CommEvent       = 0;
  8. COMSTAT  comstat;
  9. while(true)
  10. {
  11. pCom->ComDetectStop();
  12. bFucResult = WaitCommEvent(pCom->m_hPort, &Event, &pCom->m_OverLapped)?true:false;//侦ì测a串?口ú事?件t;
  13. if (!bFucResult)
  14. {
  15. switch (dwError = GetLastError())
  16. {
  17. case ERROR_IO_PENDING: //normal return:no bytes to read
  18. break;
  19. case 87:                //also  valid reply:do nothing
  20. break;
  21. default:               //serious error occured.
  22. {
  23. pCom->PrintErrors(_T( "Communication failed to connect!") );
  24. pCom->Comm_Failed();
  25. return 0;
  26. }
  27. }
  28. }


  31. </font>
复制代码
  1. <font color="#000000">else
  2. {
  3. ClearCommError(pCom->m_hPort, &dwError, &comstat);
  4. if (comstat.cbInQue == 0)
  5. continue;
  6. }
  7. //><
  8.     Event = WaitForMultipleObjects(2, pCom->m_hEventArray, FALSE, 10);
  9. switch(Event)
  10. {
  11. case 0:// read event
  12. {
  13. GetCommMask(pCom->m_hPort, &CommEvent);
  14. if (CommEvent & EV_CTS)
  15. pCom->Comm_CTS();
  16. if (CommEvent & EV_RXFLAG)
  17. pCom->Comm_RXFLAG();
  18. if (CommEvent & EV_BREAK)
  19. pCom->Comm_Break();
  20. if (CommEvent & EV_ERR)
  21. pCom->Comm_ERR();
  22. if (CommEvent & EV_RING)
  23. pCom->Comm_Ring();
  24. if (CommEvent & WM_COMM_DSR)
  25. pCom->Comm_DSR();
  26. if (CommEvent & WM_COMM_RLSD)
  27. pCom->Comm_RLSD();
  28. if (CommEvent & WM_COMM_TXEMPTY)
  29. pCom->Comm_TXEMPTY();
  30. if (CommEvent & EV_RXCHAR)
  31. pCom->ComReadData();
  32. }  

  34. </font>
复制代码
  1. <font color="#000000">break;
  2. case 1: // write event
  3. pCom->ComSendDataExe();   
  4. break;
  5. }
  6. }
  7. //><
  8. return 0;
  9. }
  10. void CComPort::ComDetectStop()
  11. {
  12. DWORD dwResult = WaitForSingleObject(m_hComStop,0);
  13. if(dwResult==WAIT_OBJECT_0 || !m_hPort)
  14. {
  15. AfxEndThread(-1);
  16. }
  17. }
  18. </font>
复制代码
ComThreadFunc是一个线程函数，由打开串口的函数ComOpen调用，实时运行监控串口，带有一个参数，例程中传递的是类的指针CComPort *pCom           = (CComPort*) pParam;可在此线程函数中访问CComPort类数据。函数体内进入死循环监控数据，通过ComDetectStop()判断是否要退出死循环。
列循环内部调用函数WaitCommEvent(函数立即返回)侦测COM事件，正常返回ERROR_IO_PENDING往下执行，异常退出串口通讯。
紧接着调用函数WaitForMultipleObjects处理串口事件，串口读数据由ComReadData()完成，写数据由ComSendDataExe()完成。

3.串口类事件处理与日志生成函数的实现

关键讲解
  1. <font color="#000000">//3步
  2. protected://串口事件处理
  3. virtual void Comm_Break();
  4. virtual void Comm_CTS();
  5. virtual void Comm_DSR();
  6. virtual void Comm_ERR();
  7. virtual void Comm_Ring();
  8. virtual void Comm_RLSD();
  9. virtual void Comm_RXFLAG();
  10. virtual void Comm_TXEMPTY();
  11. virtual void Comm_RXCHAR(char c=0);
  12. virtual void Comm_Failed();
  13. public:
  14. CComPort();
  15. virtual ~CComPort();
  16. virtual void PrintErrors(CString sError);
  17. </font>
复制代码
串口事件处理函数都在监控函数中调用，可以选择性的在Ccomport子类的继承覆盖使用，一般会使用函数Comm_RXCHAR(char c=0)串口中接收一字节时会触发此函数。
另外Comm_Failed()也会继承用于处理串口异常事件；
串口运行时都会发生各种情况，通过函数PrintErrors可以将这些情况记录下来。函数体内通过宏_DEBUG判断当前程序是调试版本则弹出事件对话框，是发布版本则向磁盘写入事件。

4.串口类串口参数设置与串口开关函数的实现关键讲解

  1. <font color="#000000">//4步
  2. protected:
  3. bool                          ComSetProtocol(COM_PARA *pComPara=NULL
  4. bool                          ComOpen();                        
  5. void                          ComClose
  6. </font>
复制代码
串口在使用前，控制与受控端的串口通讯参数必需保持一致才能正常通讯。
串口通讯参数常要设置的有串口号，波特率，数据位，奇偶校验位，停止位等待。
Ccomport类通过函数ComSetProtocol设置串口参数，然后通过函数ComOpen打开串口进行通讯。
函数函数ComOpen在设置了串口一系列参数后，开启一线程，调用线程函数ComThreadFunc实时监测串口。

ComClose()用于关闭串口，退出线程函数，在析构函数中调用了一次以保证实例对象释放时自动关闭串口，释放串口资源。

ComOpen函数体内有几点要注意的是
1.调用函数 CreateFile打开串口时，串口号格式为\\.\COM，以保证也可正常打开9以上的串口号。
2.调用函数CreateFile 传递参数FILE_FLAG_OVERLAPPED，实现串口异步通讯。

5.串口类数据收发与串口复位函数的实现
关键讲解
  1. <font color="#000000">//5步
  2. void                          ComReadData();         
  3. bool                          ComSendData(CString sData);      
  4. void                          ComSendDataExe();        
  5. bool                          ComReset();
  6. </font>
复制代码
在串口成功打开后，最重要的功能也就是1.向串口发送数据。2.从串口读取数据。从串口读取数据前面已介绍，只要重载函数Comm_RXCHAR(char c=0)进行数据累加就好。其具体是在ComReadData()内被调用。
数据的发送是通过ComSendData(CString sData);实现。参数sData为要发送的数据。数据发送的具体实现是通过ComSendDataExe完成。此函数执行失败会重复发送几次，达到最大次数MAXSENDTIMES，串口关闭。
函数ComReset会将串口进行复位，停止数据收发，清空缓存区数据。一般在串口初始时或异常后调用。

6.串口类的使用之连接断开下位机
关键讲解
BOOL  ConnectMeter();  //CONNECT METER
BOOL  DisconnectMeter(BOOLbNoticeFail=FALSE);//DISCONNECTMETER

一般串口都是连接智能仪表进行通讯。打开串口后会向仪表发送指令，仪表作出回应后串口才算成功连接。在具体通讯时应该根据仪表协议具体编写代码。这里通过与霍尼威尔310G扫描枪通讯协议为例进行串口类的使用。

ConnectMeter只打开事先设置的串口， DisconnectMeter进行串口关闭，函数 bNoticeFail 表示是否要调用Comm_Failed

7.串口类的使用之数据收发与出错处理

关键讲解
CString      m_sCodeReceived
bool         m_bReceived;

BOOL  GetBarcode(CString&sCode,short nTimeout=3000);
BOOL  GetBarcodeStop();//LETSCANNER STOP SCANNING
CString GetBarcodeLast();//getlast barcode;

void Comm_RXCHAR(charc=0)
void Comm_Failed();

在串口监测到一个字符时都会调用函数Comm_RXCHAR，在此函数中通过m_sCodeReceived进行字符的累加，边累加边提取数据。 在完整接收一帧数据后m_bReceived变量设为TRUE。

函数GetBarcode实现通过串口向扫描枪发送扫描指令sCode,枪超时nTimeout没回应则失败。
函数GetBarcodeStop实现通过串口向扫描枪发送停止扫描指令。
函数GetBarcodeLast获取上次扫描的结果。
向扫描枪发送的数据是通过其通讯手册查询0X16,0X54,0X0D为扫描指令0X16,0X55,0X0D为停止扫描指令.

8.串口类的使用之串口设置界面编写
关键讲解
#include "C3310G.h“
C3310G m_3310g;
void LoadAndSetComPara();

在编写的串口类后，就得设计 界面实现人机交互。首先是包含类对应的头文件#include"C3310G.h“
，其次是在界面文件中定义类的实例C3310Gm_3310g;
例程还添加了函数LoadAndSetComPara();实现串口参数的加载。在对话框函数OnInitDialog中进行了调用与打开串口。
LoadAndSetComPara();
if(!m_3310g.ConnectMeter())
MessageBox("failedto connect!");
然后是在界面部分调用m_3310g的成员函数实现串口通讯
实现按钮功能<从扫描枪获取条码><串口设置>.串口设置额外新建的对话框CComSet实现

9.额外功能之获取当前系统全部串口号
关键讲解
  1. <font color="#000000">void  CComPort::GetAllComPort(CStringArray &sPortArray)
  2. {
  3. HKEY hKey=NULL;
  4. if(RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE,TEXT("HARDWARE\\DEVICEMAP\\SERIALCOMM"),0,KEY_READ,&hKey)!=ERROR_SUCCESS)
  5. {
  6. return ;
  7. }
  8. CString valuename,databuffer;
  9. DWORD valuenamebufferlength=200,valuetype,databuddersize=200;
  10. int i=0;
  11. while(RegEnumValue(hKey,i++,valuename.GetBuffer(200),&valuenamebufferlength,NULL,&valuetype,(BYTE*)databuffer.GetBuffer(200),&databuddersize) != ERROR_NO_MORE_ITEMS)
  12. {
  13. sPortArray.Add(CString(databuffer));
  14. databuddersize=200;
  15. valuenamebufferlength=200;
  16. }
  17. RegCloseKey(hKey);
  18. }

  20. </font>
复制代码
在实际串口程序编写时，还会检测当前系统存在的全部串口号，而不是事先定义几个串口号供用户选择，这样当用户使用的串口号不在我们事先定义范围时，程序就无法满足要求。
获取串口号的方法有多种，当前例程通过注册表实现。其他方法可以在工控编程吧搜索关键字获取有效串口查看










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