工控数据采集技术MATLAB串口通信的实时魔法

摘 要：本文旨在探讨MATLAB串口通信技术的应用，并以ANALOG公司的ADμC812微处理器为数据采集系统核心，通过计算机RS-232串口实现数据实时传输。利用MATLAB6.X自带的SERIAL类和图形用户界面编程技术，我们能够开发出功能强大的通信与数据采集软件，实现对数据采集系统的精确控制与高效处理。此外，本文还介绍了如何利用简单易学的GUI编程技术，即使非专业人员也能轻松掌握。

一. MATLAB串口通信技术概述

在Windows系统中，硬件设备驱动程序有严格规范，可以使用C或汇编语言进行开发，而MATLAB作为跨平台软件，不具备直接访问硬件能力。尽管如此，MATLAB6.X提供了SERIAL类，使得对串口硬件操作可以像文件操作一样进行，这种方式既简洁又方便。常用的串口操作命令及其含义如下表所示，这些命令既可在MATLAB命令窗口中使用，也可以在M文件中出现，便于快速开发。

二. 数据采集系统与PC机通信硬件设计

为了简化系统设计，本文选用了AD公司全集成芯片ADuC812，该芯片内置12位高性能ADC和DAC，与8051兼容内核，无需学习新的指令系统。该转换器支持看门狗定时器、电源监视器及ADC的DMA等功能，可编程I/O具有三种类型的串口UART、SPI、I2C，是一种理想选择。此外，该转换器价格合理，对于不同的应用场景，可以方便地修改参数，无需昂贵编程器或打开机壳，只需连接COM1或COM2即可。

三. 应用程序软件流程图

本文采用的是基于MCS—51汇编语言开发单片机程序，并通过$MOD812标识符来说明其与ADuC812兼容性。而PC机应用程序则运用MATLAB中的SERIAL类和M语言进行开发，以GUIDE工具箱辅助，其程序发展相对简单。在整个传输过程中，由单片机发送握手信号，PC接收后发应答信号准备接收数据；单片机准备发送并说明挂钩成功，然后发送总测量次数和键值作为第0组发送累加校验和。如果发现传输错误，则重发直至正确。这一流程图清晰展示了整个通信过程。

四. 结论

虽然存在一些不足之处，如无法以中断方式访问，但由于其极其简单易用的特点，它仍然适用于大多数工程需求。本文不仅阐释了如何将安静工作的小型微控制器提升到一个拥有强大数据处理能力的大型综合体，同时也展现了一种简洁而有效的手段，为未来更复杂项目奠定基础。