基于Matlab GUI的串口通信编程实现.doc

0 引言
Matlab是MathWorks公司开发的一种科学计算软件。Matlab运行稳定、可靠、使用方便,是广大科研人员进行科学研究的得力助手。Matlab不仅具有强大的科学计算功能,还具有满足一般要求的数据采集以及界面设计开发功能。Matlab GUI(Graphic User Interface)就是内置于Matlab的进行图形界面开发的模块。
本文利用Matlab GUI设计通过串口进行数据发送和接收的界面,并利用内置于Matlab的串口通信API实现串口数据发送与接收功能。
1 Matlab GUl介绍
启动Matlab后,运行guide命令即可以启动Matlab GUI开发工具。如图1所示。
新建Blank GUI,如图2所示。
在新建Blank GUI界面中,包含了一般的界面元素,如菜单、按钮、坐标轴、控件等。添加必要的串口通信参数设置按钮。
运行后的界面如图3所示。
2 串口数据发送与接收功能实现
建立串口通信流程的基本步骤
Matlab提供了对串口进行打开、关闭、以及串口参数设置等操作的一系列函数。利用这些函数可以选择串口号、设置串口通信参数(波特率、数据位、停止位、校验位等)、进行中断控制、流控制。从建立串口通信到结束串口通信的完整流程包括以下几个步骤:
(1)为应用程序创建串口对象。实现该功能的函数为:
其中参数port为完整的串口名称,如cornl。PropertyName为串口通信参数,如baudrate,startbits等。创建串口对象的过程中,也可以忽略PropertyName。其函数为:
(2)连接打开串口。实现该功能的函数为:
obj即为使用创建串口对象函数的返回值。在连接打开串口后,可以对串口通信参数进行修改。
(3)设置或者修改串口通信参数。在能够有效地进行串口通信前,必须设置正确的串口通信参数。实现该功能的函数为:
obj即为使用创建串口对象函数的返回值;PropertyName为串口通信参数,如baudrate,startbits等。
(4)从串口读写数据。在前面三个步骤正常完成后,即可以从串口读数据或者向串口写数据,也就是接收或者发送数据。实现读串口功能的函数有多个。其区别在于根据到达串口数据的类型选择合适的读函数。主要包括:fgetl,fgets,fread,fscanf。这里主要介绍fread,fread函数实现从串口读入二进制数据。fread的实现形式为:
A=fread(obj,siz
e)
A为读入的数据,以数组的形式存储,存储数据形式为字节;obj即为使用创建串口对象函数的返回值;size指定一次读操作读入字节的个数。实现写串口的函数有两个,分别为fwrite和fprintf。fwrite以二进制形式向串口写入数据,实现形式为:
fwrite(obj,A)
obj即为使用创建串口对象函数的返回值;A为写入的数据,以数组形式存储。fwrite以文本形式向串口写入数据,即以ASCII码的形式向串口写数据,实现形式为:
fprintf(obj,'cmd')
obj即为使用创建串口对象函数的返回值;cmd为写入的文本数据,以数组形式存储。
(5)关闭串口以及释放串口对象占用的存储空间。关闭串口函数为:fclose(obj)。释放串口对象占用的内