单片机与计算机远程通信的实现及应用

摘 要

单片机属微型控制器，具有体积虽小、功耗低的特点，又能灵活实现各种控制功能；因此被广泛应用于各个领域之中。本文立足于单片机控制技术，结合无线POS机为例，系统对单片机与计算机远程通信的实现进行分析与探究，以期为单片机的相关应用提供更多的参考。

【关键词】单片机 POS机 控制系统 远程通信

单片机属微型计算机范围，常被作为电子终端数据采集、信息交换控制等的最终执行者；因此，单片机也被广泛应用于各个领域之中。若通过技术手段将单片机的通信接口与远程计算机实现通信，则可迅速、快捷、准确地完成大量的远程数据的交换。POS机上进行信用卡消费、水费、电费以及煤气费等消费活动的实现与完成均是以单片机为主控芯片，通过单片机通信接口与远程计算机达成通信协议后完成的一系列数据交互。本文则以POS机为例，系统对单片机与计算机远程通信的实现进行分析与探究。

1 单片机简介

单片机是基于现代计算机技术基础上研发而成的一种集成电路芯片；并通过现代技术手段将CPU、RAM、ROM以及字数器、定时器、多种I/O口、中断系统等集成到一块硅片之中构建而成的微型计算机系统。而这些单片机在实际应用中，既焊接于电路板上，也可以采用插槽形式加以应用。由于这些单片机的灵活性、实用性，这也进一步促进了单片机研发的速度。目前，单片机多采用接口丰富、处理频率高、功能强大的嵌入式芯片；而单片机的通信接口则多采用RS232、RS485以及RS422等串行通信方式来完成；这些通信接口按主控MCU控制要求，并在遵循不同的协议来有效实现与计算机的通信连接；最终利用网络信息系统来进一步实现远程控制功能。

2 单片机与计算机远程通信构建原理

2.1 单片机远程通信控制系统

该系统由硬件、软件两部分。硬件则是整个单片机实现远程通信的基础，其主要是构建一个完整的、有效的数字信号、模拟信号转换装置；如POS机的主控则是选用MCU所提供的TCP/IP接口。

2.2 软件程序设计

单片机常用的是51系列，其应用程序也多采用C语言、汇编语言等。

2.3 工作原理

无论是有线方式还是无线方式的POS机，均是利用互联网与金融系统的计算机来实现远程通信，并完成相应的数据管理与控制。如无线POS是利用无线通信模块来完成与计算机远程通信的；而有线POS机则是应用有线数据接口来完成的。

3 无线POS机通信系统设计

3.1 无线通信系统特性

目前，多数国内POS机采用的是移动公司的GPRS通信模块；用户只有在终端无线接入移动网络之后，方能实现与计算机远程通信。POS机无线通信模块则是接入无线网的基础硬件接口，并在遵照互联网通信协议基础之上完成无线通信连接。该POS机无线通信系统具有以下几种特性：

3.1.1 移动性强

POS机是利用移动公司网络来全面实现数据传输，因此，只要移动公司网络覆盖的地区均可有效地、安全地使用，它并不受其他因素影响。同时，POS机自身还具有体积小、携带方便的特点，这也进一步强化了其随时为客户服务的优势。

3.1.2 连接速度快

由于电话拨号连接方式较无线连接耗时，且不能永久保持； 而无线POS机则连接时间更短，还可以与互联网上诸多即时通信软件一样，随时随地永久地提供在线服务。

3.1.3 使用简便

无线POS机界面功能极为简单，其设计更人性化；它直观地将所有功能信息显示在界面上，使用者可依据相应的说明、提示是行直接操作；既省去了培训、学习环节，同时也省去了设置调试、安装环节。

3.1.4 传输速度快

有线电话网的拨号方式的传输速度最高为9600bps；而移动公司网络传输速率最高可达171.2kbps。由此可见，无线POS机的传输速度更快，极大地缩短了等待时间，提高了工作效率。

3.2 POS机软件控制

3.2.1 上位机编程

上位机程序，就是计算机界面通信程序。该程序则利用微软公司研发、提供的VB、VC等可视化应用开发工具作为计算机上位机通信软件进行相应操作界面、功能模块等的研发工具；程序设计者可充分利用API通信接口，来全面控制数据的输入、输出。另外，也可以利用WINDOWS软件中所提供的各种函数来完成对各种通信功能的控制。

3.2.2 单片机编程

通常采用C语言作为单片机的编程工具；但是，对于一些带有嵌入式操作系统的MCU（如SUMSUNG2440等），虽然也可以采用C语言进行编程，但多采用INCE50平台或LINUX操作系统来实现。目前，在进行嵌入式操作系统内容设计时，多采用开发板制造商所提供的内核程序架构，这也进一步减少了程序设计者的工作量，使单片机编程工作更为简单。

虽然，我国单片机的应用、研发较西方发达国家相对较晚，但在我国现代科技以及自动化技术的迅猛发展之下，作为数据采集、信息交换控制等的最终执行者的单片机在通过技术手段将其通信接口与远程计算机进行连接而实现远程通信，则可迅速、快捷、准确地完成大量的远程数据的交换。因此，单片机与计算机远程通信也开始由传统的工业制造领域逐渐进入到我们的日常生活之中，并被大量应用于各行各业，尤其以无线POS机的应用与普及尤为突出；如大型超市、便利店、药店、交通部门等等，均被广泛应用。因此，我们在进行单片机的深度研发的过程中，侧重加强对单片机系统的远程恶意控制的研发工作，以进一步提升单片机远程通信的安全性、可靠性，则极大地提升其应用的范围，为我国的社会发展做出更多的贡献。

参考文献

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[2]朱国勇.单片机远程通信控制系统分析[J].科技创新与应用，2014（12）.

[3]黄克亚.基于单片机与PC机通信的数据采集控制系统设计[J].自动化应用，2012（02）.

[4]李玉斌.浅析单片机与计算机远程通信的实现及应用[J].数字技术与应用，2013（10）.

作者简介

崔倩（1984-），女，河北省保定市人。大学本科学历。现为河北远东通信系统工程有限公司助理工程师。研究方向为电子电路系统与模块的调试与测试。

作者单位

河北远东通信系统工程有限公司 河北省石家庄市 050200