２４ 基于ＶＢ６．０和智能模块的室内环境监控系统设计 基于ＶＢ６．０和智能模块的室内环境监控系统设计 ｎｄｏｏｒ Ｅｎｔｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｂａｓｅ ｏｎ ＶＢ６．０ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅ 史延龄 （中国人民工程兵指挥学院，江苏徐州２２１００４） 摘 要 二氧化碳、温度、湿度是室内重要环境参数。运用变送器、智能模块和计算机构成的监控系统，实现了对这些参数的自动 测量与调节。该系统结构简单、成本低、易于推广使用。 关键词：变送器，智能模块，环境监控，ＶＢ６ ０程序 Ａｂｓｔｒａｃｔ ＣＯ２，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｔｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅ ｏｎ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ．ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｍｅａｓｕｒｅ，ａｄｊｕｓｔ ｖｏｌｕｎｔａｒｉｌｙ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ｔｏｗ ＣＯＳｔ，ａｎｄ ｅａｓｙ ｔｏ ｕｓｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ，ｅｎｔｉｒｏｎｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ＶＢ６ ０ ｐｒｏｇｒａｍ 地下商场、车站候车室（厅）等大型公共场所，人多，二氧化 碳浓度大，必须经常进行通风换气，另外对温湿度也有相应要 量值等于６．２５ｘ（电流测量值一４）。 电阻式温度变送器：感温元件（如铂Ｐｔ）的电阻随温度变化 而变化，信号处理电路再把电阻值转换成直流电压或电流信号。 如ＪＣＪ１００Ｈ，当温度为０－５０＇＇：Ｃ时 温度变送器对应输出直流电 求。经理论研究和实践发现，运用质优价廉的变送器、智能模块 和ＲＳ一２３２／ＲＳ一４８５转换器、自行设计ＶＢ６．０程序、再利用现 有办公计算机（办公、监控两不误），就可以构成经济实用的环境 流为４￣２０ｍＡ，温度测量值等于３．１２５ｘ（电流测量值一４）。 １．３智能测量模块ＥＤＡ９０８３ ＥＤＡ９０８３（山东力创科技）可测量来自各个变送器的８路 ０－２０ｍＡ直流电流信号和２路频率信号（０．１Ｈｚ－３ｋＨｚ），其测量 结果可以通过ＲＳ一４８５通信接口送到计算机进行处理。他与计 参数自动监测和控制系统。 １ 监控系统的电路构成与原理 监控系统电路主要由变送器、智能模块、ＲＳ一２３２／ＲＳ一４８５ 转换器和主控计算机等组成。如图１所示。 算机的通信协议为ＡＳＣｌＩ码或十六进制，其ＡＳＣＩＩ码指令兼容 于ＮｕＤＡＭ、ＡＤＡＭ等模块，可与其他厂家的测量／控制模块通 过ＲＳ一４８５总线组成测控网。 ＥＤＡ９０８３的ＡＳＣＩＩ码通信协议操作指令：ＥＤＡ９０８有读配 置（现地址和波特率）、写配置（更改地址或波特率）、读８路电流 值、读频率值、读电流量程（本文２０ｍＡ）等７条操作指令。 读８路电流值的指令（由主控机发送）与用法。指令为：｝｝ （Ａｄｄｒ）＜ＣＲ＞。＃为定界符，（Ａｄｄｒ）为模块地址００￣ＦＦ，＜ＣＲ＞为回 车。编程时必须用ＡＳＣｌＩ码表示指令，如在ＶＢ６．０程序中，读８路 图１ 系统的电路原理图 电流值（地址Ｏ２时）语句为：ＭＳＣｏｍｍ１．Ｏｕｔｐｕｔ＝＂＃ＯＺ＇＋ｖｂＣｒ。 输出８路电流值的格式与顺序（由主控机接收）：当８路电 流值均为０时，输出格式为：＞＋０．００００＋０．００００＋０．００００ ４－ ０．００００＋Ｏ．００００＋Ｏ．００００＋Ｏ．００００＋Ｏ．００００＜ＣＲ＞（５８位ＡＳＣｆｌ １．１红外ＣＯ２变送器ＢＭ一１０００ ＣＯ２对于波长４．３３ ｍ红外光吸收非常强烈而且不受大气 中其他成分影响，因此可以用来判别大气中ＣＯ 的含量。ＢＭ一 １０００（深圳比盟泰克）可以把ＣＯ 浓度转换成相应的直流电流 码）。输出顺序从左至右对应Ｏ～７路电流值，输出的每路电流值 均为满量程的百分数，因此每路输出值乘以量程值才是该路的 实际电流测量值。 信号，如ＣＯ 浓度为０－５０００ｐｐｍ时，变送器对应输出电流为 ４－２０ｍＡ，ＣＯ。测量值等于３１２．５ｘ（电流测量值一４）。 １ ｌ２温湿度变送器ＪＣＪ１００Ｈ １．４智能输入／输出模块Ｎ一１０１２ Ｎ一１Ｏ１２（深圳富永通科技）可以采集１２路开关状态（输入 变送器厂家常把的湿度、温度变送器制作为一体，简称 温湿度变送器。如ＪＣＪ１００Ｈ（北京久纯健科技）温湿度变送器， 为干接点），通过ＲＳ一４８５总线将开关状态送到计算机进行处 理，计算机也可以将控制命令送到Ｎ一１０１２，通过Ｎ－１０１２的４ 个输出继电器Ｑ０～Ｑ３（触点容量为ＡＣ２５０Ｖ、３Ａ）去控制有关设 备（如通风机、空调）工作。 Ｎ一１０１２控制和采集指令（由主控机发送）与用法。指令为： 湿敏元件为电容式，感温元件为Ｐｔｌ００或Ｐｔｌ０００。 电容式湿度变送器：电容式湿敏元件的介电常数随相对湿 度的变化而变化，从而改变了电容值，信号处理电路再把电容值 转换成直流电压或电流信号。如ＪＣＪ１００Ｈ，当相对湿度为Ｏ～ １００％ＲＨ时，湿度变送器输出直流电流为４￣２０ｍＡ，相对湿度测 （Ｎ一１０１２地址）（控制ＱＯ）（控制ＱＩ）（控制Ｑ２）（控制Ｑ３）（校验 和）。指令由６部分组成，每部分１个字节。地址取值Ｏ０－ＦＦ。（控 《工业控制计算机／２０１０年第２３卷第５期 制Ｑ０）～（控制Ｑ３）分别控制输出继电器Ｑ０～Ｑ３的触点状态。 如，当（控制Ｑ０）取０时，输出继电器ＱＯ的触点保持原态；当 （控制ＱＯ）取１时，继电器Ｑ０的触点闭合；当（控制Ｑ０）取２ 时，继电器ＱＯ的触点断开。（校验和）为其前面５个字节的累加 和，但不能大于ＦＦ。在ＶＢ６．０程序中，先把６字节指令分别存人 ＭＳＣｏｍｍｌ Ｏｕｔｐｕｔ＝ｏｕｔ 向Ｎ一１Ｏ１２发送采集控制指令 Ｅｎｄ Ｉｆ ２５ ｌｆ ｎ＞２ Ｔｈｅｎ 当只有２个模块时 ｎ＝０ Ｅｎｄ Ｉｆ 再从第１个开始 字节型数组如ｏｕｔ的ｏｕｔ（０）－ｏｕｔ（５），然后执行语句ＭＳＣｏｍｍ１． Ｅｎｄ Ｓｕｂ Ｏｕｔｐｕｔ＝ｏｕｔ，就可实现控制和采集指令的功能。 １．５ ＲＳ一２３２／ＲＳ一４８５转换器Ｎ一１Ｏ８ Ｎ一１Ｏ８（深圳富永通科技）把微机串口的ＲＳ一２３２信号转换 为智能模块广泛采用的ＲＳ一４８５信号，这样既可以多个智能模 块共用ＲＳ一４８５总线构成监控网络，又可以实现数据的远距离 传输。 ２监控系统的ＶＢ６．０程序设计 监控系统的 ＶＢ６．０程序主要由 Ｉ寓（区） ２室（区） 初始化程序、手动 涅度（℃）｝嚣． … 温度（℃）蕊： …一 开停风机程序、发 湿度（％） １ … 湿度（％） ： ～ 送读／控制指令程 ＣＯ２（ｐｐ１） 一 ＣＯ２（ＰＰ￣）ｉ２９２．４—— — 序、接收处理数据 风帆故障蒙聂蓑～ 风机故障 鬣… 程序、数据写人数 最枫状杏南面～ 足机状态｝禅 “ 。一 据库程序等组成。 风帆控制 其机控制 这里重点论述两段 自动， ｊ。 静 包ｉ 强ｒ 关键程序。操作与 显示界面如图２所 图２操作与显示界面图 不。 ２．１主控机发送读／控制指令程序 主控机按通信顺序先设置通信控件ＭＳＣｏｍｍ属性使其符 合ＥＤＡ９０８３的要求、并向ＥＤＡ９０８３发送读８个电流值指令， 然后根据Ｎ一１０１２的要求再重新设置ＭＳＣｏｍｍ属性、并向Ｎ一 １０１２发送采集控制指令，不断重复此过程。使用的另１个控件 是Ｔｉｍｅｒ（Ｉｎｔｅｒｖａ｝属性３００）。主要程序如下： Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ Ｔｉｍｅｒ１ Ｔｉｍｅｒ（） Ｄｉｍ ｏｕｔ（５１ Ａｓ Ｂｙｔｅ Ｄｉｍ ｔＯ Ａｓ ｌｎｔｅｇｅｒ ｎ＝ｎ＋１ ｎ为通信顺序（通用）变量 Ｉｆ ｎ：１ Ｔｈｅｎ 与ＥＤＡ９０８３通信 ＭＳＣＯｍｍ１．Ｓｅｔｔｉｎｇｓ＝”１９２００，Ｎ，８．１，， 设置串口参数（与ＥＤＡ９０８３一致） ＭＳＣＯｍｍ１．ＩｎｐｕｔＭｏｄｅ＝０ 读文本型数据 ＭＳＣｏｍｍ１ ＲＴｈｒｅｓｈｏｌｄ＝５８ 接收５８个字符 ＭＳＣｏｍｍ１．Ｏｕｔｐｕｔ＝ ＃０２”＋ｖｂＣｒ 发送读８个电流值指令 Ｅｎｄ Ｉｆ ｌｆ ｎ＝２ Ｔｈｅｎ 与Ｎ一１Ｏ１２通信 ＭＳＣＯｍｍ１ Ｓｅｔｔｉｎｇｓ＝ ９６００．Ｎ，８。 设置串口参数（与Ｎ一１０１２一致） ＭＳＣｏｍｍ１．ＩｎｐｕｔＭｏｄｅ＝１ 读字节型数据 ＭＳＣｏｍｍ１ ＲＴｈｒｅｓｈｏｌｄ＝８ 接收８个字节 ｏｕｔ（０）＝＆Ｈ１ Ｎ一１０１２地址１存入ｏｕｔ（０） ｏｕｔ（１）＝Ｑ０ 用Ｑ０开／停１室风机 ｏｕｔ（２）＝Ｑ１ 用Ｑ１开／停２室风机 ｏｕｔ（３）＝＆Ｈ２ Ｑ２继电器未用令其触点断开 ｏｕｔ（４）＝＆Ｈ２ Ｑ３继电器未用令其触点断开 ｔＯ＝ｏｕｔ（０） 把Ｂｙｔｅ型ｏｕｔ（０）存入ｌｎｔｅｇｅ型ｔＯ ｏｕｔ（５）＝（ｔＯ＋ｏｕｔ（１）－Ｉ－ｏｕｔ（２）＋ｏｕｔ（３）－Ｉ－ｏｕｔ（４））Ｍｏｄ ２５６ （这里不能全用Ｂｙｔｅ型数据求和）校验和存人ｏｕｔ（５） ２．２主控机接收处理数据程序 主控机按通信顺序先接收来自ＥＤＡ９０８３的数据、计算显示 测量值、并根据Ｃ０ 高低自动开停风机，然后再接收来自Ｎ一 １Ｏ１２的数据。使用的主要控件有ＭＳＣｏｍｍ、１０个ＴｅｘｔＢｏｘ（取 名Ｔｅｘｔ１－Ｔｅｘｔ１０），６个Ｏｐｔｉｏｎ（取名Ｏｐｔｉｏｎ１ ＮＯｐｔｉｏｎ６，３个１ 组）等。主控机每发送１次读ＥＤＡ９Ｏ８３指令或Ｎ一１Ｏ１２采集控 制指令，就触发１次ＯｎＣｏｍｍ事件。主要程序如下： Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ ＭＳＣｏｍｍｌ—ＯｎＣｏｍｍ（） Ｄｉｍ ｉｏ２（７）Ａｓ Ｉｎｔｅｇｅｒ 定义Ｉｎｔｅｇｅｒ型数组 Ｉｆ ＭＳＣＯｍｍ １ ＣｏｍｍＥｖｅｎｔ＝ｃｏｍＥｖＲｅｃｅｉｖｅ Ｔｈｅｎ 是接收数据事件 ｌｆ ｎ＝１ Ｔｈｅｎ 接收处理ＥＤＡ９０８３数据 ｅｄａ＝ＭＳＣｏｍｍ１ Ｉｎｐｕｔ 读文本型数据存人ｅｄａ ｔｌ＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，１０，６）） ２０ １室温度采样值 ｈｌ＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，３，６）） ２０ １室湿度采样值 ｃｌ＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，１７，６）） ２０ １室ＣＯ２采样值 ｔ２＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，２４，６）） ２０ ２室温度采样值 ｈ２＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，３１，６）） ２０ ２室湿度采样值 ｃ２＝Ｖａｌ（Ｍｉｄ（ｅｄａ，３８，６）） ２０ ２室ＣＯ２采样值 Ｉｆ ｔｌ＞０ Ｔｈｅｎ １室ｔ１、ｈｌ、Ｃ１处理 Ｔｅｘｔ１ Ｔｅｘｔ＝Ｒｏｕｎｄ（（ｔｌ一４） ３．１２５，１） 计算显示１室温度测量值（保留１位小数） Ｅｌｓｅ：Ｔｅｘｔ１ Ｔｅｘｔ＝… 无值时显示空格 Ｅｎｄ Ｉｆ Ｉｆ ｈ１＞０ Ｔｈｅｎ Ｔｅｘｔ２ Ｔｅｘｔ＝Ｒｏｕｎｄ（（ｈ１—４） ６ｌ２５．１） 计算显示１室湿度测量值 Ｅｌｓｅ：Ｔｅｘｔ２．Ｔｅｘｔ＝… 无值时显示空格 Ｅｎｄ Ｉｆ Ｉｆ Ｃ１＞０ Ｔｈｅｎ ｃｌ＝Ｒｏｕｎｄ（（ｃｌ一４） ３１２．５＋８，１） 计算１室ＣＯ 测量值 Ｔｅｘｔ３Ｔｅｘｔ＝Ｃ１ 显示１室Ｃ０２测量值 ｌｆ Ｏｐｔｉｏｎ１．Ｖａｌｕｅ＝Ｔｒｕｅ Ｔｈｅｎ ｌｆ ｃｌ＞４０００ Ｔｈｅｎ Ｑ０＝＆Ｈ１ 自动开１室风机 Ｏｐｔｉｏｎ１．Ｖａｌｕｅ＝Ｔｒｕｅ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｉｆ Ｃ１＜２０００ Ｔｈｅｎ Ｑ０＝＆Ｈ２ 自动停１室风机 Ｅｎｄ Ｉｆ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｅｌｓｅ：Ｔｅｘｔ３ Ｔｅｘｔ＝… 无值时显示空格 Ｅｎｄ Ｉｆ … ２室ｔ２、ｈ２、ｃ２处理同１室（未列出） Ｅｎｄ Ｉｆ Ｉｆ ｎ＝２ Ｔｈｅｎ 接收处理Ｎ一１０１２数据 ｉｏｌ＝ＭＳＣｏｍｍｌ Ｉｎｐｕｔ 读Ｂｙｔｅ型数据串 Ｉｆ ｉＯ１（０）＝＆Ｈ１ Ｔｈｅｎ Ｆｏｒ ｋ＝０ Ｔｏ ７ 由Ｂｙｔｅ型转为Ｉｎｔｅｇｅｒ型 ｉｏ２（ｋ）＝ｉｏｌ（ｋ） Ｎｅｘｔ （下转第２８页） 全自动图书馆通信控制的设计与应用 速度，ｏｆｆｓｅｔ为相对原点位移量，ｔｉｍｅ为加减速时间。 控制流程图如图４所示。 图５动态链接库接口函数测试程序 ６）状态查询函数： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｒｅａｄｓｔａｔｅ０； ７）指示灯控制函数： 图４运动控制流程图 ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌ ｌｉｎｄｉｃａｔｅｌｉｇｈｔ（ｉｎｔ ｎｕｍ）： 其中复位指令完成多轴复位的动作，入书指令完成将书由 人书口送至上架Ｅｌ的动作，出书指令完成将书由下架口送至出 书口的动作，上架指令完成将书送至指定书格的动作，下架指令 完成将书从指定书格取出的动作。 ５动态链接库的实现 ８）获取回调函数： ｉｎｔ ＳｅｔＥｘｅｃｕｔｅＰｒｏｃ（ＥＸＥＣＵＴＥＰＲＯＣ Ｉｐｆｎ） ６结束语 采用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋动态链接库，基于多线程、异步Ｉ／Ｏ操作和 串行通信技术，实现ＰＬＣ与工控机之间的串行通信，成功应用 于自助图书馆多轴控制系统中，满足了系统功能要求，成功搭建 了应用程序与底层控制器的交互平台，在动态链接库函数中实 现了对Ｉ／Ｏ监控和多轴运动控制。 参考文献 『１］Ｍａｒｂｏｔ Ｒ．Ｃｏｕｔｅａｕｘ Ｐ，Ｌｅｂｉｈａｎ Ｊ—Ｃ，Ｎｅｔａｍｚａｄｅｈ Ｒ．Ｐｉｅｒｒｅ—Ｄｕ－ 基于应用程序由Ｃ＃开发，故采用常规类型动态库编写接 口函数。 供上层程序调用的几个关键导出函数： １）图书吸人： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｐｕｔｉｎ０； ２）图书上架： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｐｕｔｏｎ（ｉｎｔ ｎｕｍ）： ３）图书下架： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｐｕｔｏｆｆ（ｉｎｔ ｎｕｍ）： ｐｌｅｓｓｉｘ Ａ Ｓｅｒｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｆｏｒ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｃ］．Ｓｏｌｉｄ－ Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９６．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ． ４３ｒｄｌＳＳＣＣ．．１９９６ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｔ ８—１０ Ｆｅｂ．１９９６：４００—４０１， ４８１ ４）图书吐出： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｐｕｔｏｕｔ（）； ［２］谭思亮，邹超群．Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋串口通信工程开发实例导航［Ｍ］．北京： 人民邮电出版社，２００３：５—７０ ５）复位： ｉｎｔ ｓｔｄｃａｌｌ ｒｓｔ０； ［收稿日期：２０１０．３．２０］ （上接第２５页） ３结束语 Ｉｆ（（ｉｏ２（０）＋ｉ０２（１）＋ｉｏ２（２）＋ｉｏ２（３）－ｔ－ｉｏ２（４）＋ｉｏ２（５）－ｔ－ｉｏ２ （６））Ｍｏｄ ２５６）＝ｉｏ２（７）Ｔｈｅｎ （这里不能全用Ｂｙｔｅ型数据求和）接收数据校验正确时： 上述监控系统已应用于某人防工程项目中，实践证明其性 能可靠。该系统虽然是针对智能模块ＥＤＡ９０８３和Ｎ－１０１２设 计的，但只要将部分程序稍加修改，使其符合其他智能模块或智 能仪表的通信协议就可推广使用。 参考文献 ［１］二氧化碳检测变送器ＢＭ一１０００使用手册［Ｋ］．比盟泰克（深圳）有限 公司，２００９ Ｉｆ（ｉｏ１（６）Ａｎｄ＆Ｈ１）＝＆Ｈ０ Ｔｈｅｎ ＩＮ０测１室风机过载 Ｔｅｘｔ４．Ｔｅｘｔ＝”过载” Ｅｌｓｅ：Ｔｅｘｔ４．Ｔｅｘｔ＝”未过载” Ｅｎｄ Ｉｆ ｌｆ ｉｏ１（１）＝０ Ｔｈｅｎ Ｑ０判１室风机状态 Ｔｅｘｔ５．Ｔｅｘｔ＝”工作” ［２］工控产品选型手册（２００９—２０１０）［Ｋ］．北京九纯健科技发展有限公 司。２００９ Ｅｌｓｅ：Ｔｅｘｔ５．Ｔｅｘｔ＝”停机” Ｅｎｄ Ｉｆ … ２室风机：ＩＮ１监测过载，Ｑ１判断工作状态 ［３］ＥＤＡ９０８３使用手册［Ｋ］．山东力创科技有限公司，２００９ ［４］数据通信和接口转换产品使用手册［Ｋ］．深圳市富永通科技有限公 司，２００９ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｅｎｄ Ｓｕｂ ［５］史延龄．基于ＶＢ６．０和智能仪表的监测系统［Ｊ］．电脑编程技巧与维 护，２０１０（２）：１１７—１１９ ［收稿日期：２０１０．３．２９］
