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河河南南理理工工大大学学《单片机应用与仿真训练》设计报告题目：多机温度检测系统设计姓名：学号：专业班级：指导老师：苏珊所在学院：电气工程与自动化学院2012年10月26日河南理工大学课程设计说明书1摘要“单片机之间多机通信演示电路设计与研究”是基于单片机的串行通信演示电路系统设计。本设计研究的是三个AT89s52单片机通过串行通信技术实现相互之间的通信。在设计中，利用AT89s52单片机具有多机通信功能，构成主从分布式控制系统，由一台主机来控制两台从机，主机可以向从机发送命令来控制从机，同时也可以接收从机反馈回来的信息，主从机之间实现双工通信。系统设计中主要由自制键盘和指拨开关作为输入设备，选择较为简单的发光二极管和液晶显示器作为输出设备，通过串行接口技术实现主从机之间数据的传输并用显示设备观察其通信结果。本次系统设计中主要用到单片机之间多机通信技术以及单片机串行通信接口和中断系统,在下面设计中将进行具体的研究和讨论。本设计是通过主机发送地址信息，主机的SM2为零、TB8为1。从机SM2为1，从机始终为监听状态。当主机发送的第九位为1时，从机可以接受，当接受的数据与自己的地址相同时，向主机发送一个标志位，告诉主机进行握手，如果握手成功，从机开始采集18B20的数据，通过串口通讯传给主机。如果主机与从机的握手失败，侧从机始终处于对串口线的监听状态。主机接收数据并且将数据显示在液晶屏上。我们在主机上，通过开关选着主机与哪个从机握手，通过按键对数据设定上下线，同时产生报警。关键词：多机通信；串行通信；中断控制；采集数据河南理工大学课程设计说明书2AbstractThispaper,whichisadesignandresearchofmulti-machinecommunicationamongsingleshipmicrocomputers,isbasedonSerialCommunicationsofthesingleshipmicrocomputeranddesigned.IntroducingindetailthemethodofcommunicationamongtheSCMswhichcallAT89C52whichhasthespecialfunction:multi-machinecommunication,thissystemconsistsofthreepiecesofAT89C52,amongwhomoneisthehostmachineandbothanothertwoareinferiormachines.Ofcourse,thesystemcanbecalleddistributedcontrolsystemwhichmeansthehostmachinecansendorderstotheinferiormachinesandthelatercanalsosendmessagestheycollectformthecircumstancestotheformer.Usingthefeedback,thehostmachinecandocorrespondingactions.inthedesignthesystemconsistsofthebuttonswedesignbyourselvesandthedialswitches,actingastheinputdevices,andlight-emittingdiodesweoftencallledandLiquidcrystaldisplay,actingastheoutputdevices.WeareconvenienttoknowtheresultswhicharecollectedandsentbytheinferiormachinethroughthetechniquesofSerialCommunications.Multi-machinecommunication,coupledwiththeinterruptsystemintheSCM,isusedinthedesign,andwewillintroduceitindetail.InthissystemthehostmachinesendsmassagesbysettingthebitofSM2asoneandit’sthebitofTB8aszero.However,theinferiormachinesareonthecontrary.Receivingthedataformthehostmachine,theinferiormachinescomparethedatawiththeirownaddresses.IftheninthbitofSCONisone,theinferiorwillsendasignbittoinformthehostmachinethatthecommunicationbetweenthemissuccessful.ThentheinferiorbeginstosendthedataitcollectsfromthedeviceofDS18B20，atthesametime,thedatawillbetransformedtothehostmachine.Ifanyerrorhappens,theactionwillbeinterruptedorended.Wechosetwomachinesfromthreethroughdialingswitches,settingthedataoccupyingthedatabusandalarmingwhennecessity.Keywords:multi-machinecommunication:SerialCommunications;theinterruptsystem:dataacquisition.河南理工大学课程设计说明书3目录1概括.................................................................41.1多机通讯研究的背景与意义.........................................41.2多机通讯采取的研究方法和可行性论证...............................41.3多机通讯的研究内容...............................................52系统总体方案及硬件设计..............................................52.1系统的总体方案...................................................52.2多机通信接口设计.................................................62.3系统板设计.......................................................63软件设计............................................................83.1多机通信原理.....................................................83.2单片机串口工作寄存器.............................................83.3通信协议的设计..................................................103.4数据的显示......................................................103.5主机程序设计....................................................104Proteus软件仿真...................................................125课程设计体会.......................................................126参考文献...........................................................14附1：源程序代码.....................................................15附2：系统原理图.....................................................26附3：实物图.........................................................28河南理工大学课程设计说明书41概括1.1多机通讯研究的背景与意义目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎每个行业都可以看见单片机的踪影。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高,在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一,由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准,因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。较大规模的检测、控制系统，经常要采用多个单片机，组成可以通信的多机系统。MCS-51系列单片机为实现多机通信联网设计了方便的串行通信接口功能。将多个MCS-51单片机组成串行总线形式的相互通道，多机通讯工作已是单片机发展的一个重要趋势，单片机多机通信的主要方式仍然是主从式多机通信系统。单片机多机通信的方式有很多种，应用前景广阔，非常具有研究意义！1.2多机通讯采取的研究方法和可行性论证由于MCS-51系列单片机（以下简称单片机）具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点，因此其应用相当广泛，本课题就是采用单片机。一个单片机（如Atmel89c**）内部包含有RAM、ROM、两个或者三个16位的定时器/计数器、一个通用异步串行通信控制器（UART）等多种资源。但即便如此，在一些相对复杂的单片机应用系统中，仅仅一个单片机资源还是不够的，因此而常常需要扩充I/O接口、定时器/计数器、串行通信接口、RAM、ROM等。采用通用的标准器件进行扩充是通常的做法，但将单片机本身作为一个通用的扩充器件来使用，也不失为一个好的方法。在这种情况下，一个系统中就使用了两个或两个以上的单片机，而单片机之间就要通过互连来进行数据通信。单片机都带有串口，利用串口进行互连通信极为方便。点对点通信双方基本等同，只是人为规定一个为发送，一个为接收。要求两机串行口的波特率相同，因而发送和接收方串行口的河南理工大学课程设计说明书5初始化相同。可编制含有初始化函数、发送函数、接收函数的程序，在主函数中根据程序的发送、接收设置TR，采用条件判别决定使用发送函数还是接收函数。1.3多机通讯的研究内容本文在研究单片机系统的基础上，设计了一种基于单片机AT89S52的多机通信系统。初始时，1号单片机为主机，2、3号单片机为从机。主机通过串口向从单片机发送指定格式的数据，从单片机收数据并作出响应，主机通过液晶屏显示通信信息，从机通过LED显示通信状态。握手成功从机开始向主机发送数据，主机并在液晶上显示，通过自锁开关S1与S2实现单片机对不同从机的切换。在此多机通信系统中，各个从机具