【开源】智能培养室

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一.简介
  本开源项目是一个智能培养室,可用于学校实验室, 工程研究院, 化学化工厂, 材料研究院等, 它是基于环境的湿量，温度, 高度的等物理量来满足实验的基本环境, 有加热模块和风机来控温和调温, 有电源功率可调来驱动多路光照,培养实验所需的恒定光强,风量等, 可以开启一键高效模式,让仪器按照用户设定的参数和系统标定的参数进行自动运行, 无需过度的认为干预,
当系统检测到危险时,仪器会记录下此故障号,还可以不使用模拟光照,而采用大自然的光,通过窗帘偏移位置和传感器来实时反馈调节的,为科创实验发挥一点点作用!
   接下来,让我们直入主题吧,硬件上有rs485接口,配合modbus协议和各种从机配合实现整个功能的


二.GUI工程


图标素材


图片素材


DGUS Tool主界面


菜单界面


用户基础参数


维护标定参数


还有欢迎界面, 全键盘界面, 确认输入界面等请自行查看GUI工程


三.C51工程

  c51的代码量很大,这里就以核心代码为举例,那就是主界面的代码,还有modbus的主处理

主界面的:

#include "main_win.h"
#include "modbus.h"
#include "sys_params.h"
#include "func_handler.h"
#include "uart2.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define TEMP_HUM_SLAVE_ADDR                        2               
#define TEMP_HUM_VAL_MAX_NUM                2        

#define ALERT_BIT_MAX_NUM                                30
#define ALERT_BYTE_NUM                                        (ALERT_BIT_MAX_NUM/8+((ALERT_BIT_MAX_NUM%8)!=0))
#define GET_ALERT_BIT(val, pos)        ((val[pos/8]>>(pos%8))&0x01)

typedef struct{
        char date[17];
        u8 desc;
}ALERT;
#define ALERT_TABLE_LEN                                        20

static u8 btn_sta[MAIN_WIN_BTN_MAX_NUM] = {0};
static u8 btn_addr[MAIN_WIN_BTN_MAX_NUM] = {50, 51, 52, 69, 53, 54, 55, 70, 56, 57, 58, 59};
u16 main_win_val[MAIN_WIN_VAL_MAX_NUM];
u16 temp_hum_val[TEMP_HUM_VAL_MAX_NUM] = {0};
u16 date_val[MAIN_WIN_DATE_MAX_NUM] = {0};
u8 alert_val[ALERT_BYTE_NUM] = {0};
u8 old_alert_val[ALERT_BYTE_NUM] = {0};
ALERT alert_table[ALERT_TABLE_LEN];
u16 alert_num = 0;
bit is_main_win = 0;

void main_win_update()
{

}


void main_win_disp_date()
{
        u8 len;
        
        len = sprintf(common_buf, "%u:%u", (u16)date_val[3], (u16)date_val[4]);
        common_buf[len+1] = 0;
        sys_write_vp(MAIN_WIN_DATE_VP, common_buf, len/2+2);
}
        

void main_win_process_alert()
{
        u8 i;
        
        for(i=0;i<ALERT_BIT_MAX_NUM;i++)
        {
                if(GET_ALERT_BIT(old_alert_val, i))
                        continue;
               
                if(GET_ALERT_BIT(alert_val, i))
                {
                        if(alert_num>=ALERT_TABLE_LEN)
                                alert_num = ALERT_TABLE_LEN-1;
                        alert_table[alert_num].desc = i+1;
                        sprintf(alert_table[alert_num].date, "%u/%u/%u %u:%u",
                                date_val[0], date_val[1], date_val[2], date_val[3], date_val[4]
                        );
                        alert_num++;
                }
        }
        memcpy(old_alert_val, alert_val, sizeof(alert_val));
}


void main_win_disp_alert()
{
        u16 i;
        u16 val;
        u16 len = 0;
        
        common_buf[0] = 0;
        for(i=0;i<ALERT_TABLE_LEN;i++)
        {
                val = 0;
                if(i<alert_num)
                {
                        val = alert_table.desc;
                        len += sprintf(common_buf+len, "%s\r\n", alert_table.date);
                }
                sys_write_vp(ALERT_WIN_DESC_START_VP+i, (u8*)&val, 1);
        }
        common_buf[len+1] = 0;
        sys_write_vp(ALERT_WIN_DATE_VP, common_buf, len/2+2);
        
}


void main_win_init()
{
        float fixed_val;
        u8 i;
        is_main_win = 1;

        
        main_win_val[5] = (u16)(temp_hum_val[0]/10.0+0.5f);
        main_win_val[6] = (u16)(temp_hum_val[1]/10.0+0.5f);
        for(i=0;i<MAIN_WIN_VAL_MAX_NUM;i++)
        {
                if(i==0)
                        continue;
                sys_write_vp(MAIN_WIN_WIND_SPEED_VP+MAIN_WIN_VAL_OFFSET*i, (u8*)&main_win_val, 1);
        }
        fixed_val = main_win_val[0]/WIND_SPEED_SCALE+FLOAT_FIX_VAL;
        sys_write_vp(MAIN_WIN_WIND_SPEED_VP, (u8*)&fixed_val, 2);
}


void main_win_click_handler(u16 btn_val)
{
        u8 index;
        
        if(btn_val==0x0B)
        {
                main_win_disp_alert();
                return;
        }
        
        index = btn_val-1;
        btn_sta[index] = !btn_sta[index];
        if((index==3)||(index==7))
                btn_sta[index] = 1;
        modbus_write_bit(btn_addr[index], btn_sta[index]?0xFF00:0x0000);
        btn_val = btn_sta[index];
        sys_write_vp(MAIN_WIN_BTN_STA_START_VP+MAIN_WIN_BTN_STA_OFFSET*index, (u8*)&btn_val, 1);
        
        if(index==9)
                is_main_win = 0;
        else if((index==3)||(index==7))
        {
                while(sys_get_touch_sta());
                modbus_write_bit(btn_addr[index], 0x0000);
        }
}

void main_win_msg_handler(u8 *msg,u16 msg_len)
{
        u8 f_code = msg[MODBUS_RESPOND_POS_FUNC_CODE];
        u8 data_len = msg[MODBUS_RESPOND_POS_DATA_LEN];
        u8 i;
        u8 offset;
        msg_len = msg_len;
        
        if(!is_main_win)
                return;
        if((f_code==MODBUS_FUNC_CODE_03)&&(data_len==MAIN_WIN_VAL_MAX_NUM*2))
        {
                offset = MODBUS_RESPOND_POS_DATA;
                for(i=0;i<MAIN_WIN_VAL_MAX_NUM;i++)
                {
                        main_win_val = SYS_GET_U16(msg[offset], msg[offset+1]);
                        offset += 2;
                }
                main_win_update();
        }else if((f_code==MODBUS_FUNC_CODE_01)&&(data_len==ALERT_BYTE_NUM))
        {
                offset = MODBUS_RESPOND_POS_DATA;
                for(i=0;i<ALERT_BYTE_NUM;i++)
                {
                        alert_val = msg[offset];
                        offset++;
                }
                main_win_process_alert();
        }else if((f_code==MODBUS_FUNC_CODE_03)&&(data_len==TEMP_HUM_VAL_MAX_NUM*2))
        {
                offset = MODBUS_RESPOND_POS_DATA;
                for(i=0;i<TEMP_HUM_VAL_MAX_NUM;i++)
                {
                        temp_hum_val = SYS_GET_U16(msg[offset], msg[offset+1]);
                        offset += 2;
                        modbus_write_word(5+i, temp_hum_val);
                }
                main_win_update();
        }else if((f_code==MODBUS_FUNC_CODE_03)&&(data_len==MAIN_WIN_DATE_MAX_NUM*2))
        {
                offset = MODBUS_RESPOND_POS_DATA;
                for(i=0;i<MAIN_WIN_DATE_MAX_NUM;i++)
                {
                        date_val = SYS_GET_U16(msg[offset], msg[offset+1]);
                        offset += 2;
                }
                main_win_disp_date();
        }
}


void main_win_read_temp_hum()
{
        u8 old_slave_addr = SLAVE_ADDR;
        
        sys_params.user_config[5] = TEMP_HUM_SLAVE_ADDR;
        modbus_read_words(0, TEMP_HUM_VAL_MAX_NUM);
        sys_params.user_config[5] = old_slave_addr;//还原
}


void main_win_handler()
{
        static u8 flag = 0;
        
        if(is_main_win)
        {
                if(alert_read_period==ALERT_READ_PERIOD)
                {
                        alert_read_period = 0;
                        modbus_read_bits(510, ALERT_BIT_MAX_NUM);
                        return;
                }
                if(date_update_period==DATE_UPDATE_PERIOD)
                {
                        date_update_period = 0;
                        modbus_read_words(180, MAIN_WIN_DATE_MAX_NUM);
                        return;
                }
               
                flag = !flag;
                if(flag)
                        modbus_read_words(0, MAIN_WIN_VAL_MAX_NUM);
                else
                        main_win_read_temp_hum();
        }
}


modbus的:
#include "modbus.h"
#include "crc16.h"
#include "sys_params.h"

#define UART_INCLUDE                        "uart2.h"
#define UART_INIT                                        uart2_init
#define UART_SEND_BYTES                uart2_send_bytes
#define UART_BAUD                                        9600

#define MODBUS_RECV_TIMEOUT                        (u8)(35000.0f/UART_BAUD+2)
#define MODBUS_SEND_INTERVAL                150               



#include UART_INCLUDE

static bit is_modbus_recv_complete = 0;
static u8 modbus_recv_buff[270];
static u16 modbus_recv_len = 0;//接受的总字节长度
static u8 modbus_recv_timeout = 0;//接受溢出时间
static volatile u16 modbus_send_interval = 0;
MODBUS_PACKET packet;


void modbus_init()
{
        UART_INIT(UART_BAUD);

}


void modbus_send_bytes(u8 *bytes,u16 len)
{
        UART_SEND_BYTES(bytes,len);
}



void modbus_recv_byte(u8 byte)
{
        if(is_modbus_recv_complete)
                return;
        if(modbus_recv_len<sizeof(modbus_recv_buff))
                modbus_recv_buff[modbus_recv_len++] = byte;
}


void modbus_check_recv_timeout()
{
        if(modbus_recv_timeout)
        {
                modbus_recv_timeout--;
                if(modbus_recv_timeout==0)
                {
                        is_modbus_recv_complete = 1;
                }
        }
}


u8 modbus_send_packet(u8 *packet)
{
        u16 len;
        u16 crc;
        u8 func_code = packet[1];
        
        while(modbus_send_interval);
        if(func_code==MODBUS_FUNC_CODE_10)
        {
                ((MODBUS_10_PACKET*)packet)->byte_num = ((MODBUS_10_PACKET*)packet)->word_num*2;
                len = 9+((MODBUS_10_PACKET*)packet)->byte_num;
        }else if(func_code==MODBUS_FUNC_CODE_0F)
        {
                len = ((MODBUS_0F_PACKET*)packet)->bit_num;
                ((MODBUS_0F_PACKET*)packet)->byte_num = len/8+(len%8?1:0);
                len = 9+((MODBUS_0F_PACKET*)packet)->byte_num;
        }else
        {
                len = sizeof(MODBUS_PACKET);
        }

        crc = crc16(packet,len-2);
        packet[len-2] = (u8)(crc>>8);
        packet[len-1] = (u8)crc;
        modbus_send_bytes(packet,len);
        modbus_send_interval = MODBUS_SEND_INTERVAL;
        
        return 0;//成功
}



extern void modbus_msg_handler(u8 *msg,u16 msg_len);
void modbus_handler()
{
        u16 crc;
        
        if(!is_modbus_recv_complete)
                return;
        //校验crc值
        crc = ((u16)modbus_recv_buff[modbus_recv_len-2]<<8)+modbus_recv_buff[modbus_recv_len-1];
        if(crc16(modbus_recv_buff,modbus_recv_len-2)==crc)
        {
                modbus_msg_handler(modbus_recv_buff,modbus_recv_len);
        }
        modbus_recv_len = 0;
        is_modbus_recv_complete = 0;        
}


u8 modbus_send_fcode(u8 fcode, u16 addr, u16 len)
{
        packet.slave_addr = SLAVE_ADDR;
        packet.func_code = fcode;//功能码
        packet.start_addr = addr;//地址
        packet.data_len = len;//写入的值
        len = modbus_send_packet((u8*)&packet);
        
        return len;
}

四.视频演示效果
视频入口

crc_3c

期待后续