全站仪毕业设计Word文件下载.docx
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在全站仪和计算机数据通信的技术处理方面，我国的科研工作者做了大量而丰富的工作。
中南工业大学的刘兴权认真研究了计算机和全站仪之间进行数据通讯的关键技术。
他采用捷创力GDM500系列全站仪并用VisualBasic程序设计语言编写了关键的源程序代码。
并且指明计算机和全站仪的数据通信，涉及到全站仪的句法结构，不同的全站仪，其句法结构不同。
因而在通过MSComm控件的Output属性向全站仪发出指令时，指令格式串是不同的,但原理是一样的。
只要知道了具体的句法结构（通过查看随仪器提供的数据通讯手册即可知晓），稍加变动，编写源代码即可作用于其它全站仪。
全站仪和计算机之间的通信技术不仅用于自动监测系统的建立，也可用于需要从全站仪获取数据的其它任何场所。
另外，桂林工学院的廖中平，唐诗华借助微功率RF收发芯片技术，在Windows环境下利用VisualBasic6.0编程工具，通过引用MSComm串行通信控件及编程，实现了全站仪与计算机之间的无线数据通信。
并介绍了无线数传模块的特点，以及有线数据通信方式与无线数据通信方式的区别，给出了编写的通信程序的部分源代码。
国防科技大学的封孝生，朱申德阐述了拟SC口匆材控件的特性和方法在VB6.O中的应用技巧，介绍此控件在字符串或二进制数据两种工作方式下，如何进行发送和接收数据，实现0～255之间任意字节数据的传输。
军械工程学院的殷军辉，郑坚认为串行通信是一种使用相当广泛的通信方式。
他们研究了一种实时数据采集处理系统，利用AT89C51单片机以及MSComm通信控件进行信号采集和数据接收，并且给出了数据接收处理程序的源代码及详细注释。
该方案简单实用、成本较低、可靠性高,在多串口实时数据采集处理系统中得到成功应用。
结合前人的工作成果，我进行了本次论文的写作。
1.3本论文的主要内容
全站仪传输出来的数据格式混乱，为了进行更方便的数据操作，需要把实时测量出来的数据存入到数据库中，而人工的从传输数据中截取数据很繁琐，也很容易出现错误。
而VB是Microsoft公司推出的基于Windows的可视化编程语言，它采用面向对象、事件驱动的程序设计方法，界面友好，操作简便，因此倍受程序设计人员的青睐。
在Windows下用VisibleBasic6.0编写了这个数据传输程序。
本次论文的编写将围绕全站仪的数据传输展开。
以下是各章节的内容
第1章简要介绍本次论文的主要内容、目的和意义。
第2章介绍全站仪的通信方式，详细的介绍串行通信和并行通信，
及两者之间的区别，并比较出串行通信的优点。
并同时介绍通信参数，多个通信参数的介绍。
第3章全面介绍全站仪通信传输程序中的重要控件——MSComm控件，基于MSComm控件在传输软件中的必要性，我会单独拿出这一章来进行全面介绍，MSComm控件的属性，事件，方法以及它在软件中的作用，并会对VB语言进行简单的介绍。
数据传输完毕之后，对于数据的存储和管理是十分重要的，因此在第4章里面，我会详细介绍数据库的相关内容，包括关系数据库的特点，数据库中数据表的设计和创建以及对于数据访问对象DAO的介绍。
第5章作为本次程序设计的主要内容，程序的编写和修改是本次论文的主要工作，在这一章里我会详细介绍这款软件的使用方法，以及编写的程序代码。
并在其中演示数据转换的过程和界面。
2全站仪与计算机的数据通信基本知识
2.1通信形式
计算机通信是一种以数据通信形式出现，在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式。
不同的独立系统利用线路互相交换数据便是通信，而构成整个通信的线路成为网络。
交换信息的系统若为计算机系统，则称为计算机网络通信。
一个完整的通信系统包括发送端、接收端、转换数据的接口及发送数据的实际信道或媒体。
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。
通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
在进行介绍全站仪与计算机的数据通信之前，首先介绍一下计算机的两种通信方式：
并行通信和串行通信。
2.1.1并行通信
在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的。
如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，这种传输方式称为并行通信。
并行数据传输的特点：
各数据位同时传输，传输速度快、效率高，多用在实时、快速的场合。
并行传输的数据宽度可以是1~128位，甚至更宽，但是有多少数据位就需要多少根数据线，因此传输的成本较高。
在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机箱内个插件板之间的数据传输都是并行的。
以计算机的字长，通常是8位、16位或32位为传输单位，一次传送一个字长的数据适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量和快速的信息交换。
并行数据传输只适用于近距离的通信，通常传输距离小于30米。
并行通信很容易因线路的因素而使标准电位发生变化（常见的是电压衰减问题及信号间的互相串音干扰使得传输的数据发生错误）。
2.1.2串行通信
串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
串行通信一次只处理一个标准电位，不容易把数据漏失，再加上一些防范措施，要遗漏就更不容易了。
串行通信分为两类：
同步通信和异步通信。
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。
这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。
它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。
其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。
数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；
校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。
同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。
异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：
字符帧格式和波特率。
数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。
字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。
发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"
0"
（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。
虽然串行通信与并行通信速度有差距，但是并行通信很容易因线路的因素而使标准电位发生变化（常见的是电压衰减问题及信号间的互相串音干扰使得传输的数据发生错误）。
而串行通信一次只处理一个标准电位，不容易把数据漏失，再加上一些防范措施，要遗漏就更不容易了。
所以一般采用串行通信。
2.1.3全站仪与计算机的通信形式
全站仪的的数据通信是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。
全站仪与计算机之间的数据通信的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置的PCMCIA卡（简称PC卡，也称存储卡）进行数字通信，特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；
另一种是利用全站仪的通信接口，通过电缆进行数据传输。
现在普遍的做法是，全站仪与计算机的通信通过有线的数据连接装置，将全站仪与计算机联机在一起。
在通信的过程中，计算机的通信参数与全站仪的通信参数应该保持一致，来保持通信的有效的进行。
有线方式程序化控制数据处理设备与全站仪之间的数据通信，它的优点是避免了人工数据记录与处理当中所带来的测量粗差（如口读、笔记和手工输入数据时，产生的读错、计错和敲错数据等因素）等问题，使得野外数据处理程序化、自动化，但这种数据传输方式仍存在较多不足之处。
一方面，有线传输易受距离限制，其通信方式将数据处理设备和操作数据人员限制于测站旁，而不能实时、实地抵达镜站测点附近，了解测点周围信息；
另一方面，在当今普遍开展的数字化测图工作中，数据处理工作往往需结合测点实地情况而进行相关绘图处理。
在这种情况下，常规有线数据传送方式只有借助在镜站绘制草图等相应办法加以解决。
一般的全站仪都是用的RS-232串行通信。
随着科技的发展无线通信方式应运而生，但是现在应用不是很普遍，本次课题不予讨论。
2.2通信参数
计算机与全站仪的数据通信是一种数据交换，为了可以进行通信，双方必须要遵守一定的通信规则，这个共同的规则就是通信端口的初始化。
通信端口的初始化有以下几项必须设置：
2.2.1数据的传输的速度——波特率（BaudRate）
它所代表的意义是每秒钟所能产生的最大电压状态改变率（也就是一秒钟可以震荡的次数）。
串行通信的传输受通信双方设备性能和通信线路的特性限制，通常我们将传输速度称为bps，指的是每秒钟所发送的位数（bitpersecond）。
就仪器或工业场合来说，9600bps是最常见的传输速度，现在的个人计算机所提供的串行端口的传输速度都可以达到115200bps（甚至可达921600bps），若传输距离较近而设备也提供时，使用最高的传输速度也可以。
蔡司ZEISS-EltaC20A的波特率则非常高，为115200bps，选择过低则会出现乱码。
所以相应的计算机也要选择115200bps。
2.2.2数据的发送单位——数据位（DataBit）
一般串行通信端口所发送的数据是字符类型的，若用来传输文件，则会是用二进制的数据类型。
当使用字符类型时，工业界使用到的ASCII码和JIS码；
ASCII码8个位形成一个字符，而JIS码则以7个位形成一个字符；
我们可以发现，欧美的设备多使用8个位的数据组，而日本的设备则多使用7个位作为一个数据组。
以实际的RS-232传输来看，由于工业界常使用的PLC大多只是发送文字码，因此只要7个位九可以将ASCII码的0-127号字符表达出来（
=128，共有128种组合方式），所有的可见字符都落在这个范围内，所以只要7个数据位就够了。
不同的情况下（根据所使用的协议不同），会使用到不同的发送单位。
使用了多少个位合成一个字节必须先行确定。
在使用仪器联机控制的场合中，欧美的仪器就常是用8个位表示一个字节，日本则是常使用7个位表示一个字节。
2.2.3起始位及停止位（StopBit）
由于异步串行传输中并没有使用同步时作为基准，故接收端完全不知道发送端何时将进行数据的发送，而当发送端准备要开始发送数据时，发送端会在所送出的字符前后分别加上高电位的起始位（逻辑0）及低电位的停止位（逻辑1），它们分别是所谓的起始位和停止位，也就是说，当发送端要开始发送数据时，便将传输在线的电位由低电位提升至高电位，而当发送结束后，再将电位降至低电位。
接收端会因起始位的触发（因电压由低电位升至高电位）而开始接收数据；
并因停止位的通知（因电压维持在低电位）而确切数据的字符信号已经结束；
当加入了起始位及停止位也才比较容易达到多字符的接收能力。
起始位固定为1个位，而停止位则有1和1.5及2个位等多种选择，只要通信双方协议通过即可。
2.2.4校验位（Parity）的检查
为了预防错误的产生，因此使用校验位作为检查的机制；
校验位用来检查所发送数据正确性的一种核对码，其中又分为奇校验位（OddParity）和偶校验位（EvenParity）两种方式，分别是检查字符码中1的树木是奇数或偶数。
以偶校验位为例，A的ASCII码是41H（十六进制），将它以二进制表示时，是01000001。
其中1的数目是两个，因此校验位便是0，使1的数目保持偶数。
同样，校验位是奇校验位时，A的校验位便是1，使1的数目保持奇数，传输时候的数据格式是：
起始位+发送字符+校验位+停止位
因此，假设在传输时使用了1个起始位、发送字符为8个位、1个停止位，不使用校验位检查，这时每次所传输的数据格式如下：
1个起始位+8个数据位+0个校验位-1个停止位
总共有10个位，所以此时最小的传输单元是以10位为单位。
2.3RS-232标准
常见的串行通信有两种，一种为RS-232串行通信，另一种为RS-485串行通信，一般的全站仪都是用的RS-232串行通信，所以下面介绍RS-232串行通信。
串行通信端口（SerialCommunicationPort）在系统控制的范畴中一直占据着极其重要的地位，现在串行通信端口（RS-232）是计算机的标准配置，用途则以连接调制解调器来传输数据最为常见。
RS-232串行通信端口是每台计算机上的必要配备，通常有Com1与Com2两个端口，一般的计算机将Com1端口以9引脚的接头接出，而以25引脚的接头将Com2端口接出，新一代的计算机均以9引脚的接头接出所有的RS-232通信端口。
引脚意义及方向
串行通信可以分为同步（Synchronous）及异步（Asynchronous）两种模式。
同步在通信的两端是用同步信号作为通信的依据，而异步则是用起始位（StartBit）及停止位（StopBit）作为通信的判断。
现在则是以使用异步传输较多。
异步传输只要9支引脚就够了；
如果要采用同步传输则需要25支引脚。
表2-1引脚编号及意义
引脚
简写
意义
1
CD
载波检测CarrierDetect
2
RXD
接收字符Receive
3
TXD
发送字符Transmit
4
DTR
数据端备妥DataTerminalReady
5
GND
接地端Ground
6
DSR
数据备妥
7
RTS
要求发送RequestToSend
8
CTS
清除以发送ClearToSend
9
RI
响铃检测RingIndicator
表2-2RS-232引脚方向及意义
方向
说明
计算机<
调制解调器
调制解调器通知计算机有载波被检测到
接收数据
计算机>
发送数据
计算机告诉调制解调器可以进行传输
计算机=调制解调器
接地端
调制解调器告诉计算机一切准备就绪
计算机要求调制解调器将数据发送
调制解调器通知计算机可发送数据过来
调制解调器通知计算机有电话进来
2.4全站仪的数据记录格式
对于全站仪而言，数据格式是指内存数据中测量信息（水平角、天顶据、距离及观测值形式、仪器型号、索引号等等）的组织形式。
不同品牌的测量仪器一般都具有其特有的数据格式，如Leica系列的全站仪和电子经纬仪采用的是GSI数据格式，Zeiss系列全站仪采用的是M5数据格式，索佳SET-2100系列全站仪内存的观测数据和坐标文件以SDR33的格式存储等。
在这里我会介绍徕卡，蔡司和尼康三种全站仪的数据格式，对于第五章的程序的编写进行铺垫。
2.4.1徕卡系列全站仪的GSI数据格式
徕卡所有测量仪器均采用GSI（GeoSerialInterface，串行接口）数据格式结构，它是由字索引+测量数据构成一个测量数据块，一行记录由一个或多个数据块组成。
徕卡的数据格式十分有规则，对于程序设计选取有用的数据信息，其数据格式如表2-3所示
表2-3徕卡数据格式
字
位置
说明
字符
点号
1—2
点号字索引
11
3—6
块编号（由记录装置设置）
数字
符号
+，-
8—15
字母，数字
16
空格-分隔符
回车
水平角
17—18
水平角字索引
21
19
保留
.
20
自动指标信息
2,3
输入方式
0-4
22
单位
2,3,4,5
23
符号
24—26
度
27—28
分（1/100grad）
29—31
秒（1/10000grad）
32
空格=分隔符
垂直角
33—34
垂直角字索引
35
保留
36
自动指标信息
2，3
37
输入方式
38
单位
2，3，4，5
39
40—42
度
43—44
45—47
48
斜距
49-50
斜距字索引
31
51-52
无意义
..
53
0,2
54
0,1
55
+,-
56-60
米/英尺
61-63
米/英尺的小数位
64
ppm
65-66
ppmmm的字索引
51
67-70
….
71
72-75
pmm
76
77-79
mm
80
结束字符
81
CR
82
换行
LF
2.4.2蔡司全站仪M5数据格式
蔡司数据格式十分标准，蔡司仪器传输的格式是比较规则的，下面的数据是截取全站仪的数据，摘录如下
ForM5|Adr3|PI10002||Hz157.37567DMS|V191.12339DMS|
ForM5|Adr4|PI10003||Hz130.23168DMS|V191.
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