基于无线串口模块的文件传输系统设计

李绪凯 王文娟

摘要：针对有线串口通信传输距离受限的問题，提出了一种基于P900无线串口通信模块的无线文件传输系统。从系统的硬件连接、Visual C++2010环境下MSComm控件的应用及通信协议的制定三方面对系统的设计进行介绍，给出了具体的串口配置、发送和接收的软件程序设计。经试验表明，该系统稳定可靠、方便实用且传输距离较远，具有较好的推广作用。

关键词：无线；串口通信；MSComm控件；文件传输

中图分类号：TP312文献标志码：A文章编号：1008-1739（2018）07-62-3

Design on Files Transmitting System Based on Wireless Serial Port Module

LI Xukai1，WANG Wenjuan2

（1.The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang Hebei 050081， China； 2. Shijiazhuang Campus， Army Engineering University， Shijiazhuang Hebei 050003， China）

0引言

串口通信是一种较为简单的计算机通信方式，将2台计算机的串口进行三线连接，仅使用接收数据引脚2（RXD）、发送数据引脚3（TXD）和信号地线引脚5（SG）就可完成硬件搭建[1-2]，但是这种有线传输方式的传输距离受到串口线长度的限制。采用无线串口通信模块作为无线数据传输的硬件基础，从根本上克服了有线传输的不足和传输场地的限制，使用方便灵活[3]。

利用可视化程序设计工具Visual C++ 2010，通过权衡3种串口通信方法的优缺点，最终确定以MSComm控件进行串口通信的底层操作，在此基础上进行软件的设计与编程实现。在数据收发基础上，通过制定简单的通信协议，完成了文件的无线串口传输。

1基本设计

1.1硬件连接

硬件模块采用成都某公司生产的P900无线串口通信模块代替传统的RS232串口，实现串口数据的无线收发。该模块工作频率为908～928MHz，采用的跳频技术（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS）可实现可靠的远距离无线异步数据传输，支持点对点、点对多点的通信模式，具有即插即用的优点，使用方便。

为简化设计，应用2组P900无线串口通信模块与计算机连接，实现点对点的文件收发功能，具体硬件连接如图1所示。发送数据时，按照一定的通信协议格式，将文件数据通过计算机的RS232串口发送到与之相连接的无线串口通信模块的数据口，无线串口通信模块将数据进行校验后，按照自身的无线通信协议将数据进行打包，通过天线发送出去。同时，如果无线串口通信模块监听到无线数据，首先判断数据是否符合该模块的无线通信协议，若判断为系统内数据，则将数据进行解码，再通过数据口发送至计算机的RS232串口，通过计算机解析出文件。需要说明的是，通常设计该无线串口通信模块嵌入到计算机的内部，天线位于计算机外部。

1.2软件介绍

Visual Studio 2010开发代号为“Rosario”，与Visual Studio 2008相比有了巨大的变化。带来了增强的用户界面体验、更有条理的应用程序生命周期管理及更多的数据库支持等。特别是在C++开发方面带来了革命性的变化，这一变化也是伴随着C++新标准的公布而产生的。

在Visual C++ 2010下默认的工具箱里没有串口通信控件，要进行串口收发程序的设计与开发，首先要下载和注册控件，主要有以下2种控件选择。

①PComm：该软件包是由第三方厂商MOXA公司提供的串口通信程序模块。下载pcomm.h和pcomm.lib两个文件，复制到项目目录并引用，将pcomm.dll库文件拷贝到Windows/System32下，即可进行函数的调用，实现方便。但是要实现收发数据的实时监控，需进行多线程的程序开发，编程复杂。

②MSComm串口通信控件[4]：如果安装了VC6.0，就能在/Windows/System32下找到MSComm32.OCX、MSComm32.SRG和MSComm32.DEP三个文件。如果没有安装VC6.0，可以去CSDN网站下载，并按照说明完成控件的安装和注册。在VS2010环境下创建基于对话框的MFC应用程序后，需要在工具箱选项中的COM组件属性页下勾选Microsoft Communications Control项，工具箱中出现黄色电话图标，表明控件添加成功。MSComm串口收到数据后触发事件，有利于串口数据的实时接收，且编程较简单。

除下载控件外，实现串口数据传输的另外一种方法是调用API函数，但是这种方法需要声明和调用多个函数，编程繁琐且收发数据功能较弱。对比以上几种方法，本设计采用MSComm串口通信控件。

1.3通信协议

为了验证硬件系统与软件设计的可靠性，只制定了涉及串口数据的发送格式，一般格式及举例如表1所示。

在发送文件时，需要发送文件名，以便接收端可以得到默认的文件名。开始标志1表示文件名的起始，结束标志1表示其结束；开始标志2表示文件中数据的起始，结束标志2表示其结束，为了保证远距离传输时的数据可靠性，还应对数据进行编码，得到校验位。例如发送的文本文件名为“实验.txt”，文本内容为“hello”，则无校验时的串口发送数据将为“sname实验.txtenamesfile hello efile”。接收端收到数据后根据上述格式将文件名与数据进行恢复。

2程序设计及实现

软件设计主要包括串口配置、发送文件和接收文件。

2.1串口配置

MSComm串口通信控件封装了串口属性及基本数据传送的方法。串口配置主要是对串口进行初始化，包括设置串口的工作状态、数据格式、串口参数（波特率、有无奇偶校验、停止和数据位）及缓冲区大小等。主要的串口配置程序如下：

nSel = m_comNum.GetCurSel（）；//获取组合框控件的列表框中选中项的索引

m_ctrlComm.put_CommPort（nSel+1）；//选择串口号（列表框的索引号是从0开始，则（nSel+1）对应的才是实际串口号）

m_ctrlComm.put_PortOpen（TRUE）；//打开串口

m_ctrlComm.put_RThreshold（2）；//收到2个字节引发OnComm事件

m_ctrlComm.put_InputMode（1）；//输入模式选为二进制

m_ctrlComm.put_Settings（_T（"115200，n，8，1"））；//设置串口参数

m_ctrlComm.put_RThreshold（1）；//参数1表示每当串口接收缓冲区中有多于或等于1个字符时将引发OnComm事件

m_ctrlComm.put_InputLen（1024）；//设置当前接收区数据长度为0

m_ctrlComm.get_Input（）；//先预读缓冲区以清除残留数据

2.2发送过程

发送过程包括选择文件和发送数据2个程序。点击打开文件按钮，选择需要发送的文件，对应的消息响应函数为：

CFileDialog fileDlg（true）；//创建CFileDialog类的对象，设置为创建打开文件对话框

fileDlg.m_ofn.lpstrFilter=LPCTSTR（_T（"TextFiles（*.txt）＼0*.txt＼0All File（*.*）＼0*.*＼0＼0"））；//设置过滤器

fileDlg.m_ofn.lpstrTitle=LPCTSTR（_T（"打开文件"））；//定义对话框的标题

if（fileDlg.DoModal（）==IDOK）//若点击对话框的确认按钮

{

m_sendfilePath=fileDlg.GetPathName（）；//保存所选文件的路径

}

点击发送文件按钮，在串口打开的情况下，按照只读方式打开文件后，从文件中读取数据。将文件名及所读取的数据按照通信协议的格式进行打包，通过串口发送出去。在发送过程中，设置进度条用以显示发送进度。应用的主要函数如下：

CFile file；//建立文件类对象file

file.Open（m_sendfilePath，CFile：：modeRead）；//以只读方式打开文件

file.Read（pBuf，fileLen）；按照文件内容大小fileLen将数据读取到缓冲区pBuf中

2.3接收过程

进行串口配置时，规定当串口接收缓冲区中有多于或等于1个字符时将引发OnComm事件，对应的接收程序流程如图2所示。

正确读取文件名及文件内容后，按照所选路径创建新的文件，默认文件名为收到的文件名，也可修改。将文件内容写入文件，完成文件保存。在接收过程中，设置进度条用以显示接收进度。应用的主要函数如下：

CFilesavefile（m_savefilePath，CFile：：modeCreate|CFile：： modeWrite）； //在所选路径下调用构造函数创建一个新文件，打开文件并写入数据

savefile.Write（result，strlen（result））；//将恢复出的文件内容写入文件，strlen（）表示计算内容大小

savefile.Close（）；//关闭文件

2.4文件夹和文件显示

若接收文件的文件名不为空，则表示已经收到文件。点击“打开所在文件”按钮，显示保存接收文件所在的文件夹。点击“打开文件”按钮，显示接收文件。应用的主要函数如下：

ShellExecute（NULL，"open"，m_revfolderPath， NULL，NULL， SW_SHOWNORMAL）；//打开文件夹，m_revfolderPath表示接收文件所在文件夹路径

ShellExecute （NULL，"open"，m_savefilePath， NULL， NULL， SW_SHOWNORMAL）；//打开文件，m_savefilePath表示文件路径

2.5界面设计与操作流程

2.5.1界面设计

程序界面包括串口设置、发送文件和接收文件，如图3所示。在进行初始化时，向串口号下拉框中添加数据COM1～COM9，波特率下拉框中添加数据9 600～115 200；發送文件部分用只读编辑框显示发送文件路径，进度条显示发送进度；接收文件部分用只读编辑框显示接收文件路径，进度条显示接收进度。

2.5.2操作流程

①通信双方在通信前应设置相同的串口波特率，P900无线串口通信模块的空中信息传输速率为115 200 bps，因此设置串口波特率都为此值，串口号依据各自通信模块占用的端口号为准，该号可在设备管理器的端口选项中进行查询。点击“打开串口”按钮，串口被打开，串口号和波特率2个组合框变为只读，按钮上的文本显示为“关闭串口”，若再点击该按钮，则串口关闭，串口号和波特率2个组合框变为可编辑，按钮上的文本显示为“打开串口”。

②点击“打开文件”按钮，选择要发送的文件，弹出发送文件对话框，点击确定，则打开文件，文件名显示框中显示将要发送文件的路径。点击“发送文件”按钮，若串口处于关闭状态，则弹出警告窗口，若串口处于打开状态，则发送该文件，进度条显示发送进度，当发送完成时，弹出发送完成提示。

③接收端接收到文件后，弹出是否接收的提示窗口，若取消，则不接收；若同意，则表示接收文件，弹出保存文件对话框，点击保存，则保存该文件。进度条显示接收进度，接收完成后，弹出文件已保存提示。

④点击“打开所在文件夹”按钮，弹出文件所在文件夹；点击“打开文件”按钮，显示文件。

3结束语

利用配置P900无线串口通信模块的计算机作为无线串口数据收发终端，避免了有线连接的局限性。在Visual C++2010环境下，进行软件设计与编程，用MSComm串口通信控件解决该版本难以直接进行串口通信的问题。通信协议灵活且简单易懂。试验结果表明，该设计采用可实现稳定可靠的远距离文件传输，取得了良好的应用效果。

参考文献

[1]王保印，康健，姜传国.用VC++6.0中MSComm控件实现多类型文件传送[J].吉林大学学报（信息科学版），2004（2）： 164-168.

[2]邬金松，李广彪.PC机和单片机之间文件传输[J].舰船电子工程，2005（4）：83-85.

[3]戴楠，孙长国，刘志宏.基于CC1110的无线串口通信系统设计与实现[J].计算机与网络，2010，36（21）：68-70.

[4]王正强.VC中应用MSComm控件实现串口通信[J].电子测试，2010（5）：73-76.

[5]赵邦信.利用通信控件进行串口文件传送时的可视化程序设计[J].现代电子技术，2001（7） ：18-21.

[6]王春媚.多串口并行通信数据传输系统设计[J].现代电子技术，2017（4） ：86-90.