搜索
目录1选题......................................................................................................................................11．1选题背景................................................................................................................11．2设计任务................................................................................................................12整体通信设计......................................................................................................................22.1总体方框图.............................................................................................................22.2通信过程分析.........................................................................................................32.3通信方式的选择.....................................................................................................33硬件电路的设计..................................................................................................................53.1AT89C52单片机引脚及其说明..............................................................................53.2MAX232芯片引脚及其说明....................................................................................63.3DB9及其说明..........................................................................................................83.4数码显示、驱动电路及说明.................................................................................94PC端软件设计.....................................................................................................................94.1用户界面设计.........................................................................................................94.2程序设计.................................................................................错误!未定义书签。5原理总图............................................................................................................................116元器件清单........................................................................................................................117调试....................................................................................................................................127.1调试过程...............................................................................................................127.2调试结果...............................................................................................................138设计总结和体会................................................................................................................139单片机程序........................................................................................................................15参考文献................................................................................................................................16Ⅰ11选题1．1选题背景在各种单片机应用系统的设计中，如智能仪器仪表、各类手持设备、GPS接收器等，常常遇到计算机与外界的信息交换，即通讯。通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种。目前，在许多单片机应用系统中，上、下位机分工明确，作为下位机核心器件的单片机往往只负责数据的采集和通信，而上位机通常以基于图形界面的Windows系统为操作平台。现阶段这种应用的核心便是数据通信，它包括单片机和上位机之间、客户端和服务器之间以及客户端和客户端之间的通信，而在单片机和上位机之间的数据通信则是整个系统的基础。单片机和PC的通信是通过单片机的串口和PC机之间的硬件连接实现。鉴于PC机具有强大的监控和管理功能，单片机则具有快速以及容易控制的特点，在数据量不大、传输要求不高的情况下，一般都采用给PC机配置的RS-232标准串行接口COM1、COM2等相连接来实现应用系统与PC机之间的数据交换。现今我国工业迅速发展的情况下，对工业中的计算机控制提出了较高的要求。比如在常见的现场数据采集中，对各个采集点需要采集不同的数据，比如温度、湿度、压力、照度，这就需要单片机对计算机发出的不同的指令做出不同的反应，并且返回相应的采集到的数据。这就需要单片机和PC机进行双向数据通信。这也是本设计可以应用到的地方之一。1．2设计任务在计算机控制系统中，不可避免的要采用多机进行通信。随着单片机在各个领域的广泛应用，利用51实验板等单片机系统与PC机RS232串口相连，实现双向数据通信。利用可视化程序设计编制串口调试软件，然后向串口发送“1”、“2”......“8”、“9”、“0”等字符，实验板收到数据后通过数码管显示出来，同时会向PC机反馈显示成功的确认信号，即在PC机串口调试软件的接收缓冲区内将显示“DisplayOK！”等字样。22整体通信设计2.1总体方框图开始程序初始化显示出显示缓存区的数据是否有串行中断？是否是否为串行接收中断RI清零是否用接收到的数据进行处理之后去改变显示缓存区数据向PC机回送确认信息无论TI是否为零，都将TI清零图2-1总体方框图（单片机）3发送数字的ASCII码接收单片机发来的信号检查接收到的信号是不是“正确显示”确认信号否在PC机上显示“DisplayOK!”是图2-2总体方框图（PC端）2.2通信过程分析单片机上电之后显示显示缓存区的数据，等待串行中断。串行中断过来的时候，先判断是接受中断还是发送中断，如果是发送中断，那么把TI清零之后中断返回；如果是接收中断，那么就进入处理子程序，在处理子程序里面，单片机把接收到的ASCII码形式的数据转换为十六进制的数字，存放到显示缓存区，调用显示子程序在数码管上显示出接收到的数据，再调用发送子程序给PC端软件回送一个确认显示的信号。2.3通信方式的选择一、数据通信的传输方式：常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多工方式。4A．单工方式：数据仅按一个固定的方向传送。因为这种传输方式的用途有限，常用于串行口的打印数据传输与简单系统间的数据采集。B．双工方式：数据可以实现双向传送，但不能同时进行，实际的应用采用某种协议实现收发开关转换。C．全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送，但一般全双工电路的线路和设备比较复杂。D．多工方式：以上三种传输方式都是同一线路传输一种频率信号，为了充分的利用线路资源，可通过使用多路复用器或多路集线器，采用频分、时分、或码分复用技术，即可实现在同一线路上资源共享功能，我们称之为多工传输方式。二、串行通信的两种通信形式：A.异步通信在这种通信方式中，接收器和发射器有各自的时钟，他们的工作是非同步的，异步通信用一帧来表示一个字符，其内容如下：一个起始位，紧接着是若干个数据位，B.同步通信同步通信格式中，发送器和接收器由同一个时钟源控制，为了克服在异步传输中每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位，占用了传输时间的这一缺点。同步通信常用于传输速率要求较高的场合。三、串行数据通信的传输速率：串行数据传输率有两个概念，既每秒传送的位数bps(Bitpersecond)和每秒符号数-波特率（Bandrate）。四、本设计中串行通信的实现（1）通信协议:PC机首先发送一个数据（以ASCII码形式表示的数字），单片机接收到之后返回一个约定的数据（本设计约定为2AH）到PC机表示通信正常,并且单片机已经正常显示收到的数据。（2）串行异步通信、不使用奇偶校验位，一个数据包括，一位起始位、八位数据位、一位停止位。（3）单片机串行口工作于方式一；用定时器1产生9600bit/s的波特率，工作于方式二。（4）每次通信传输一个数据。53硬件电路的设计3.1AT89C52单片机引脚及其说明（1）引脚图图3-1AT89C52引脚图（1）电路图图3-2AT89C52电路图（2）说明MCS-51单片机内部有一个全双工的串行接收和发射缓冲器（SBUF），这两个在物理上独立的接收发射器，即可以接收也可以发射数据，但接收缓冲器只可以读出不能写入，而发送缓冲器只能写入不能读出，它们的地址是99H。这个通信口即可以用于网络通信，亦6可以实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便的构成标准的RS-232接口。在本设计中，串行口工作方式为方式一，8位异步收发，波特率可变（由定时器T1控制，波特率约定为9600bit/s）。T1工作方式为方