VCM磁钢快速检测控制系统的设计

4 串口通信模块

串口通信模块主要是与PC机上的上位机软件进行通信，接收上位机发送过来的动作按钮及检测结果，实现上位机对单片机控制模块的自动、手动、调试等控制功能，从而驱动气动部分和步进电机，实现VCM磁钢快速智能检测系统的上料、分拣、下料动作。

通信协议(波特率为38 400 kb/s)的制定主要包括以下几个部分：

(1)下位机向上位机发送“上料到位”信号

单片机控制模块在执行完初始化程序后，先执行上料进动作，直到上料进限位开关动作，即此时上料已到位，则向上位机发送“上料到位”信号，通知视觉检测系统可以进行拍摄。发送的协议代码为：0x01。

(2)上位机向下位机发送确认信号

上位机如果接收到下位机发送过来的“上料到位”信号0x01，则向下位机发送已接收到下位机信号的确认信号，其协议代码为：0x02。同时通知视觉检测系统进行拍摄。

(3)上位机向下位机发送“动作执行”信号



该字节的高4位为固定值“1”，低4位表示步进电机脉冲频率的低4位。第6个字节为校验字节，是对这串字符串的前5个字节进行“和校验”，如果校验结果大于0xFF，则取结果的低8位，同时如果结果小于0xC0，则结果加上0xC0，以便于与起始字节和确认字节等控制命令区分开来。

(4) 下位机向上位机发送确认信号

下位机接收到上位机发送过来的“动作执行”信号后，经过校验，如果校验正确，则向上位机发送确认信号0x03，表示接收数据正确；如果校验不正确，则向上位机发送确认信号0x05，表示接收数据不正确，要求上位机重新发送。

(5) 上位机向下位机发送“动作停止”信号

如果上位机的停止按钮按下，则向下位机发送“动作停止”信号0x04，命令下位机马上停止所有动作。

(6) 下位机向上位机发送确认信号

下位机接收到上位机发送的“动作停止”信号后，向上位机发送确认信号0x03，并通知控制系统停止所有动作。

在整个通信过程中，如果下位机向上位机发送“上料到位”信号或上位机向下位机发送“动作停止”信号，并经过20 ms还没接收到对方的确认信号，则要求本方重新发送一次，直到接收到对方的确认信号为止。如果上位机向下位机发送“动作执行”信号，并经过20 ms还没接收到对方的确认信号，或者已接收到对方确认信号，但为校验不正确的确认信号时，也应该要求本方重新发送一次，直到接收到对方的确认校验正确的信号为止。

本设计通过与机械部分、气动部分、检测部分相结合，并利用单片机控制技术，较好地实现了VCM磁钢快速智能检测系统的上料、分拣与下料等动作。该系统结构简单、效率高，通用性好，通过更换导料管、送料板等少数几个零件,就可以应用于不同规格VCM磁钢的快速检测，具有较为广阔的市场前景。