论文部分内容阅读
摘 要 介绍了一种基于串行通信技术模拟训练器的实现方案，着重介绍了MCU与PC串行通信技术在该设备中的应用，为设计实现同类设备提供了参考。
关键词 串行通讯；模拟训练器；设计；实现
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0027-02
在现实工作中，操作是培养学生实践技能的关键环节。开发模拟训练器，是实践教学的一个创新，在缺少真实设备的情况下，不仅可以节省大量的资源，还可以提高学生的学习热情，有效防止真实器材或设备的损坏。本文利用VB6.0提供的MSComm控件，实现了对串行数据的采集与通信，再通过数据驱动技术设计完成了模拟训练器。
1 模拟训练器的硬件设计
1.1 数据采集
主要是采集油门把手、操纵杆、传感器等产生的模拟信号和操纵开关、按钮、系统自检等数字信号。由于需要采集的数据量（开关量、模拟量）非常大，准确采集与快速处理的矛盾比较突出，分布式数据采集系统是首选，我们采用模块化设计，各模块采用高速单片机实时采集开关量和模拟量信号。由设备1（n）、MCU（单片机）构成数据采集器，分别采集各系统相应数据。针对数据采集过程中可能出现的干扰，硬件设计采用光电隔离和滤波技术，控制软件部分采用抗干扰编程技术，提高数据采集系统的稳定性和抗干扰性。
1.2 总线通信
总线通信部分采用RS-485总线方式，由驱动接口、RS485/232电平转换电路、平衡连接电缆等组成，完成数据采集部分与PC机通信。多块MCU与PC通信原理示意图如图1所示。
1.3 显示部分
显示部分包括各种仪表和多功能显示器，计算机（PC）机实时接受RS-485总线传输的数据，并对数据进行分析、鉴别、筛选和组合，根据各种数据的逻辑关系控制相应的多功能显示器和仪表按照实装进行工作。
2 模拟训练器的软件设计
2.1 串行通信
2.2 数据驱动
利用Timer控件对Text控件进行监听，从而触发各类事件，使模拟训练器主画面进行相应的动作。我们将所有的事件放置于统一类模块中，从而方便各类事件的调用。在此，主要利用了图片替代、图片旋转、声音加载、FLASH动画加载等技术。主要驱动事件如下：
1）图片替代。可以模拟实现指示灯的通断，闪烁，各类开关的接通与断开。
2）图片旋转。可以模拟实现各类仪表指针的旋转功能。
3）声音加载。可以模拟实现加载机件、发动机工作时的声音。
4）动画加载。可以模拟实现数码管显示、画面跳转。
由于上述技术为VB编程技术中的常规技术，在此，不作具体介绍。
3 结束语
利用3DMAX软件绘制真实设备仪表面板布局、通过VB与串行通讯技术进行模拟器的研制，具有高效、快捷、可靠等优点。模拟训练器可以使学生通过对设备进行模拟操作，提高操作真实设备的熟练程度。上述系统的分析和设计也为同类模拟训练器设计实现提供了参考。
参考文献
[1]马世霞，刘丹，茹庆云，等.基于VRML的虚拟实验室的设计与实现[J].计算机应用与软件，2008，25（5）：193-194.
[2]姚兰，桂勋.串行通信技术在气象传感器网络化系统中的应用[J].计算机应用与软件，2008，26（3）：194-195.
[3]Visual Basic程序开发范例宝典[M].北京：人民邮电出版社.
[4]Visual Basic语言教程[M].北京：人民邮电出版社.
作者简介
李雅，女，辽宁营口人，讲师，研究方向：模具设计与虚拟仿真。
周文刚，男，辽宁台安人，研究生，研究方向：虚拟技术与仿真。
关键词 串行通讯；模拟训练器；设计；实现
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0027-02
在现实工作中，操作是培养学生实践技能的关键环节。开发模拟训练器，是实践教学的一个创新，在缺少真实设备的情况下，不仅可以节省大量的资源，还可以提高学生的学习热情，有效防止真实器材或设备的损坏。本文利用VB6.0提供的MSComm控件，实现了对串行数据的采集与通信，再通过数据驱动技术设计完成了模拟训练器。
1 模拟训练器的硬件设计
1.1 数据采集
主要是采集油门把手、操纵杆、传感器等产生的模拟信号和操纵开关、按钮、系统自检等数字信号。由于需要采集的数据量（开关量、模拟量）非常大，准确采集与快速处理的矛盾比较突出，分布式数据采集系统是首选，我们采用模块化设计，各模块采用高速单片机实时采集开关量和模拟量信号。由设备1（n）、MCU（单片机）构成数据采集器，分别采集各系统相应数据。针对数据采集过程中可能出现的干扰，硬件设计采用光电隔离和滤波技术，控制软件部分采用抗干扰编程技术，提高数据采集系统的稳定性和抗干扰性。
1.2 总线通信
总线通信部分采用RS-485总线方式，由驱动接口、RS485/232电平转换电路、平衡连接电缆等组成，完成数据采集部分与PC机通信。多块MCU与PC通信原理示意图如图1所示。
1.3 显示部分
显示部分包括各种仪表和多功能显示器，计算机（PC）机实时接受RS-485总线传输的数据，并对数据进行分析、鉴别、筛选和组合，根据各种数据的逻辑关系控制相应的多功能显示器和仪表按照实装进行工作。
2 模拟训练器的软件设计
2.1 串行通信
2.2 数据驱动
利用Timer控件对Text控件进行监听，从而触发各类事件，使模拟训练器主画面进行相应的动作。我们将所有的事件放置于统一类模块中，从而方便各类事件的调用。在此，主要利用了图片替代、图片旋转、声音加载、FLASH动画加载等技术。主要驱动事件如下：
1）图片替代。可以模拟实现指示灯的通断，闪烁，各类开关的接通与断开。
2）图片旋转。可以模拟实现各类仪表指针的旋转功能。
3）声音加载。可以模拟实现加载机件、发动机工作时的声音。
4）动画加载。可以模拟实现数码管显示、画面跳转。
由于上述技术为VB编程技术中的常规技术，在此，不作具体介绍。
3 结束语
利用3DMAX软件绘制真实设备仪表面板布局、通过VB与串行通讯技术进行模拟器的研制，具有高效、快捷、可靠等优点。模拟训练器可以使学生通过对设备进行模拟操作，提高操作真实设备的熟练程度。上述系统的分析和设计也为同类模拟训练器设计实现提供了参考。
参考文献
[1]马世霞，刘丹，茹庆云，等.基于VRML的虚拟实验室的设计与实现[J].计算机应用与软件，2008，25（5）：193-194.
[2]姚兰，桂勋.串行通信技术在气象传感器网络化系统中的应用[J].计算机应用与软件，2008，26（3）：194-195.
[3]Visual Basic程序开发范例宝典[M].北京：人民邮电出版社.
[4]Visual Basic语言教程[M].北京：人民邮电出版社.
作者简介
李雅，女，辽宁营口人，讲师，研究方向：模具设计与虚拟仿真。
周文刚，男，辽宁台安人，研究生，研究方向：虚拟技术与仿真。