之前我们用测试工具模拟了串口通讯,并通过JAVA实现了串口数据接收和发送,今天来个实战,以某品牌的液位仪为实验设备,通过串口连接到上位机,用液位仪的通讯命令读取油罐的液位数据。
液位仪是使用电子或其它技术用于检测液体表面,流量,流速的仪器,适用多种环境监测,如地下水监测,油站油罐中油位和水位监测等。
如果你的电脑没有串口,请使用USB转串口来扩展,前面文章中有介绍。设备连接方式如下:
液位仪协议
液位仪通过串口与上位机连接,不同液位仪厂家有不同的通讯协议,协议定义了交互的波特率/数据位/停止位和奇偶校验方式,以及操作指令。以下为截取的通讯协议信息,我们将按照协议来获取液位数据:
该表展示的是连接液位仪时串口的参数配置,必须按照这几个参数配置才能正常与液位仪交互;
上位机请求液位仪和液位仪响应数据时都以这个格式组织数据,即以0x01开头,中间依次为6个字节的命令号,接下来是可选的数据域和校验域,如果包含数据域则必须跟&&和2个字节校验。
上图就是查询当前液位的上位机命令和液位仪响应,先来看上位机请求命令为<SOH>i201TT,其中TT为油罐号,查询全部油罐就将TT传为00,查询1号罐就传01,根据截图2和3我们可以得出查询全部油罐数据的命令为:01 69 32 30 31 30 30;再来看下液位仪的回复数据,由于遵循统一的协议格式,所以返回还是以<SOH>i201TT打头,后面紧跟的是当前时间,然后就是每个罐的数据,从下图可以看出,如果有多个罐时数据会合并在一起返回,最后是数据结束标记&&和2个字节校验值。其中的浮点数遵循IEEE标准,转换时需要注意。
工具测试液位仪
通过usb转串口线将液位仪连接到电脑,打开串口测试工具配置好参数后以HEX方式发送请求命令,可以看到液位仪回复的数据:
通过程序连接液位仪
基于之前串口通讯的测试代码,我们这里完成命令发送和液位数据接收,关于数据验证和解析部分不在这里展示了,如果需要可以留言给我。
将测试程序做如下修改:
1.程序启动后发送查询液位的命令;
2.发送后等待一定时间后开始读取缓冲区里的数据,如果没有收到<SOH>就继续等待直到收到完整数据包;
修改后的代码如下:
程序运行结果:
如图,我们用JAVA通过串口完成了液位仪数据的读取,代码仅限于测试,请勿直接用于生产环境。