基于.NET的飛信遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

王健，苗永康，周峰

(徐州工程學(xué)院 數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院, 徐州 221000)

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基于.NET的飛信遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

王健，苗永康，周峰

(徐州工程學(xué)院 數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院, 徐州 221000)

當(dāng)前無線通信設(shè)備價格高昂，而人們對遠(yuǎn)程控制的興趣和需求卻日益增加。為了實(shí)現(xiàn)低成本地使用無線遠(yuǎn)程控制設(shè)備，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套基于.NET的飛信遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以.NET為開發(fā)平臺，采用C#作為開發(fā)語言，設(shè)計(jì)了上位機(jī)應(yīng)用程序；由RS-485總線實(shí)現(xiàn)多機(jī)主從式通信，由SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和管理，由飛信通信接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線控制，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。該系統(tǒng)既方便了人們的生活，又提高了工作效率，具有廣闊的應(yīng)用前景。

.NET；飛信；SQL；RS-485

引 言

進(jìn)入21世紀(jì)，科技發(fā)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(tǒng)將基于.NET開發(fā)平臺、飛信通信接口技術(shù)以及SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。本文以實(shí)現(xiàn)高校教室的節(jié)能安全管理為例，展開詳細(xì)闡述。

當(dāng)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(tài)，存在較大的安全隱患；另一方面，照明系統(tǒng)長時間處于開啟狀態(tài)，浪費(fèi)嚴(yán)重。針對此類問題，利用.NET、飛信、SQL的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套高校教室的節(jié)能安全管理系統(tǒng)。

1 設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)由上位機(jī)、RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器、飛信通信接口、下位機(jī)四部分構(gòu)成。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、控制、顯示、通信等功能，RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信功能，飛信通信接口實(shí)現(xiàn)管理員遠(yuǎn)程控制功能，下位機(jī)電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、響應(yīng)上位機(jī)的控制命令等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)首先進(jìn)入上位機(jī)軟件操作界面，依次判斷是否查詢課表數(shù)據(jù)庫，是否有飛信控制命令，是否關(guān)燈。再根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的光強(qiáng)閾值以及控制命令，自動或者人為地控制開燈或者關(guān)燈，然后將指令通過串口通信傳遞給下位機(jī)的微控制器，最后由微控制器對上位機(jī)的指令作出相關(guān)響應(yīng)。系統(tǒng)流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖

2 上位機(jī)部分

上位機(jī)應(yīng)用程序采用C#編程，使用.NET Framework的跨平臺開發(fā)，并輔以SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)。上位機(jī)軟件操作界面如圖3所示。

圖3 上位機(jī)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?qū)ο蟮木幊陶Z言，方便用戶快速編寫各種基于.NET Framework平臺的應(yīng)用程序，并可通過數(shù)據(jù)庫接口和串口控件，實(shí)現(xiàn)智能控制。本系統(tǒng)采用C#語言編寫運(yùn)行于.NET Framework之上的窗體應(yīng)用程序，并將其作為上位機(jī)控制界面。

2.2 .NET開發(fā)平臺

.NET作為跨語言的開發(fā)平臺，允許應(yīng)用程序通過Internet進(jìn)行通信并共享數(shù)據(jù)?；?NET開發(fā)的軟件界面具有清晰直觀、簡單易用的特點(diǎn)，降低了再操作學(xué)習(xí)的成本。

在.NET Framework 2.0以上版本中提供了SerialPort類。該類主要實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了端口自動識別功能，并可進(jìn)行串口的初始化，包括設(shè)置端口、波特率、停止位、數(shù)據(jù)位等。程序通過WriteLine()把命令字符串寫入串口緩沖區(qū)，當(dāng)程序等待接收下位機(jī)執(zhí)行結(jié)果時，DataReceived事件表示將處理SerialPort對象的數(shù)據(jù)接收事件，通過ReadLine()函數(shù)讀取反饋結(jié)果。

2.3 SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)庫技術(shù)[2]是通過研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計(jì)、管理以及應(yīng)用的基本理論和實(shí)現(xiàn)方法，并利用這些理論來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和理解的技術(shù)。

系統(tǒng)采用獨(dú)立的SQL數(shù)據(jù)庫，C#提供數(shù)據(jù)庫連接命令，通過SqlConnection類來連接數(shù)據(jù)庫，使用SqlCommand類執(zhí)行SQL命令，結(jié)果返回給SqlDataReader類或者其他類。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理和更新非常方便。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時間時，程序通過SqlCommand類執(zhí)行SQL語句進(jìn)行查詢，查詢到的結(jié)果翻譯成相應(yīng)的命令字符串，寫入緩沖區(qū)。此外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫的修改界面，方便管理員修改數(shù)據(jù)庫。管理員不僅可通過程序修改數(shù)據(jù)庫，亦可通過Microsoft SQL Server 2008軟件來管理數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫管理界面如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)庫管理界面

3 飛信通信接口

飛信是中國移動推出的一款即時通信產(chǎn)品，可通過PC或者手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)即時通信功能。具有速度快、免費(fèi)的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)間的無縫通信服務(wù)。

本系統(tǒng)通過程序中的FindWindow()和FindWindowEx()兩個Windows API函數(shù)，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(yuǎn)程向特定的飛信帳號發(fā)送控制命令，經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)處理后，用于控制下位機(jī)的工作。

4 RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器

RS-485總線型通信網(wǎng)[3]具有抗噪聲干擾性強(qiáng)、通信距離遠(yuǎn)、支持節(jié)點(diǎn)多的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)多機(jī)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(jīng)過電平轉(zhuǎn)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(tǒng)將通過RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器連接上位機(jī)和下位機(jī)。

5 下位機(jī)部分

單個下位機(jī)通信和控制電路如圖5所示。下位機(jī)電路主要由單片機(jī)[5]、MAX485集成電路、繼電器電路組成，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、指令響應(yīng)等功能。下位機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)相關(guān)電路。

下位機(jī)電路圖中，LED1燈亮，代表該教室的儀器設(shè)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(jī)控制電路

結(jié) 語

[1] Jesse Liberty.ProgrammingC#中文版[M].4版.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[2] 王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子質(zhì)量,2004(7):1-2.

[4] 姜地．單片機(jī)RS-485多機(jī)通訊技術(shù)[J]．中國科技信息，2006(17)：126-129.

[5] 彭偉.單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例：基于8051+Protues仿真[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2012.

王健(本科生)，從事嵌入式系統(tǒng)研究；苗永康、周峰(本科生)，從事電子技術(shù)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

征訂啟事 《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》為中國科技核心期刊(月刊),每月1日出版。郵發(fā)代號:2-765。每期定價12元,全年144元(若經(jīng)本刊郵購每期另加郵資2元)。歡迎廣大讀者訂閱。地址:北京市海淀區(qū)學(xué)院路37號《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社郵編:100191 電話:010-82338009 傳真:010-82317043開戶銀行:北京銀行學(xué)院路支行戶名:《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》雜志社有限公司賬號:010903391001201110299-36網(wǎng)址:www.mesnet.com.cnEmail:mesnet@mesnet.com.cn

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