RS-232实现单片机与PC间的串行通信资料

帧格式如下：其中LB、DS在命令帧和应答帧中无。

差错控制与校验采用纵向冗余校验（LRC）。

发送方校验和生成方法：将FD、LB、DS域逐个字节相加求和，在求和过程中舍弃进位，最后将所得的和（单个字节）取补码作为检验和（CS）。

生成校验和的函数为：static unsigned char LRC(auchMsg，usDataLen) /* 函数返回unsigned char 类型的LRC 结果*/ unsigned char *auchMsg ; /* 要计算LRC 的报文*/unsigned short usDataLen ; /* 报文的字节数*/{unsigned char uchLRC = 0 ; /* LRC 初始化*/while (usDataLen--) /* 完成整个报文缓冲区*/uchLRC += *auchMsg++ ; /* 缓冲区字节相加，无进位*/return ((unsigned char)(-((char)uchLRC))) ; /* 返回二进制补码*/}接收方校验方法：将所有接收到的数据，即FD、LB、DS、CS等域逐个字节相加求和，在求和过程中舍弃进位，若结果为零（低字节）则传输无错，否则出错。

应答：接收方对接收数据进行校验后，若无错则向发送方发送传输无错应答帧，若有错则向发送方发送传输出错应答帧。

所需通信数据分为：数据帧、命令帧、应答帧上行数据：下位机（单片机）向上位机（PC机）传送数据⑴初始化上位机(IPC)：FD=0x01 (InitPC)单片机将电梯模拟器的参数发送至PC机，初始化PC机端的可视化程序。

PC机上的可视化程序完成初始化后，应向单片机发送初始化完毕命令。

帧格式：⑵发送模拟器状态信息：FD=0x02 (SendMsgToPC)包括：轿厢位置，轿厢状态——上行/下行/停止，轿厢运行速度其中轿厢状态：上行——0x05下行——0x0A停止——0x00⑶开门命令：FD=0x03⑷开门到位命令：FD=0x04⑸关门命令：FD=0x05帧格式：⑹关门到位命令：FD=0x06⑺询问上位机是否准备好：FD=0x07 (IfPCReady)帧格式：下行数据：上位机（PC机）向下位机（单片机）传送数据⑴上位机准备好：FD=0x11⑵初始化完毕：FD=0x12 (PCInitFinish)⑶修改模拟器参数：FD=0x13 (AlterPara)⑷完成修改模拟器参数：FD=0x14 (FinishAlterPara)⑸下送模拟器参数：FD=0x15 (SendParaToMCU)帧格式：应答帧：⑴接收到的数据无错：FD=0xF1帧格式：⑵接收到的数据出错：FD=0xF2模拟器运行流程图修改模拟器参数流程图模拟器参数定义//参数号定义#define ID_Total_Floors 1#define ID_Special_Floor_A 3#define ID_Special_Floor_B 5#define ID_ID_Observe_Para 7#define ID_Dist_Bottom_Limit_Location 10#define ID_Dist_Bottom_Restrict_Location 11#define ID_Duration_Close_LiftDoor 16#define ID_Duration_Open_LiftDoor 17#define ID_Factor_FreqDivid_Hall 18#define ID_Polarity_Photoswitch 19#define ID_Floor_Lift_Lieto 29#define ID_Location_Lift 30#define ID_Length_UnivFloor 2#define ID_Length_Special_Floor_A 4#define ID_Length_Special_Floor_B 6#define ID_Length_Floor_Level_Board 8#define ID_Length_Speed_Alter_Board 9#define ID_Dist_Bottom_SpAlter_UpEnd 12#define ID_Dist_Top_SpAlter_LowEnd 13#define ID_Dist_Top_Restrict_Location 14#define ID_Dist_Top_Limit_Location 15ubyte Total_Floors; //最高楼层数ubyte Special_Floor_A; //专用楼层号Aubyte Special_Floor_B; //专用楼层号Bubyte ID_Observe_Para; //观测参数号ubyte Dist_Bottom_Limit_Location; //下极限与底楼平层的距离(向下计算)，单位：厘米ubyte Dist_Bottom_Restrict_Location; //下限位与底楼平层的距离(向下计算)，单位：厘米ubyte Duration_Close_LiftDoor; //电梯关门到位时间，单位：秒ubyte Duration_Open_LiftDoor; //电梯开门到位时间，单位：秒ubyte Factor_FreqDivid_Hall; //输入霍尔脉冲分频系数ubyte Polarity_Photoswitch; //平层区光电开关极性：0 - 进入平层区光电开关输出断开，1 - 进入平层区光电开关输出闭合ubyte Floor_Lift_Lieto; //电梯当前楼层uword Location_Lift; //电梯位置值，单位：厘米uword Length_UnivFloor; //通用楼层距离，单位：厘米uword Length_Special_Floor_A; //专用楼层号A的楼层距离(向上计算)，单位：厘米uword Length_Special_Floor_B; //专用楼层号B的楼层距离(向上计算)，单位：厘米uword Length_Floor_Level_Board; //平层挡板的长度，单位：毫米uword Length_Speed_Alter_Board; //上、下强换挡板的长度，单位：厘米uword Dist_Bottom_SpAlter_UpEnd; //下强换顶端与底楼平层的距离(向上计算)，单位：厘米uword Dist_Top_SpAlter_LowEnd; //上强换底端与顶楼平层的距离(向下计算)，单位：厘米uword Dist_Top_Restrict_Location; //上限位与顶楼平层的距离(向上计算)，单位：厘米uword Dist_Top_Limit_Location; //上极限与顶楼平层的距离(向上计算)，单位：厘米。

单片机与PC机串行通信一、实验要求单片机的串行口经MAX232（实际使用MAX202，二者功能兼容）电平转换后，与PC 串口相连，实现单片机和PC的通信。

二、实验目的1、掌握单片机串行口软件编程和硬件使用方法；2、了解Proteus虚拟终端的使用；3、了解PC超级终端（串口调试助手）和RS232的使用。

三、实验电路及连线硬件连接表注意事项：（1）实验箱上各模块是独立供电，实验时需要用到的模块都要给它提供电源，即+5V接口都要接到电源模块的+ 5V电源接口，GND接口可以不用接（默认实验箱上的GND网络都接在一起了），千万不要把+5V接口接到GND接口上，短路烧坏保险管。

（2）硬件连接表都是按照C语言编写的仿真工程连接硬件，适用于AT89S52、ATmega16单片机， PIC16F877A单片机请参照仿真工程接线，若做实验时用到汇编工程，请参照汇编工程里面的仿真电路连接硬件。

（3）RS232接口通过串口线与PC相连，打开串口调试助手，真确设置波特率，在串口调试助手界面观看实验现象。

四、实验说明1、主要知识点概述：本实验用到的主要知识点是：MAX232工作原理和Proteus虚拟终端使用。

（1）在简单的应用中，最常用的是MAX232电路。

它只需要有3条线即可完成通信，分别是第二脚RXD , 第3脚TXD ，第5脚GND。

串行通信与单片机之间的接口：RS-232C采用负逻辑规定逻辑电平，-5V—-15V为逻辑“1”电平，5V—+15V为“0”电平。

由于串行通信的电平逻辑定义是+15V（低电平0），-15V(高电平1) 而单片机中分别用5V ,0V 来表示1,0 它们之间必须通过电平转换才可以完成通信。

（2）此设计中将两个虚拟终端按图示挂于电路中，属性分别设置如下：VT1：VT2：2、实验效果说明：MCU不停向PC机发送数据,在屏幕上显示公司网站!等信息。

不同的单片机实验效果不同，具体请参照仿真的实验现象。

实验九 RS232串口通讯应用一、实验目的串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到电脑端，而且也能实现电脑对单片机的控制，比如可以很直观地把红外遥控器键值的数据码显示在电脑上等。

本次实验目的：1、通过实际硬件连接及软件编程完成 51单片机和PC机之间的串口通讯，从而加深对异步串行通信接口的基本结构、工作原理等串行通信基本概念的理解；2、了解RS-232C电平规定与TTL电平规定的不同，及采用专用芯片MAX232实现两者之间电平转换的连接电路。

二、实验设备51单片机实验板、PC机、串口连接线、串口调试软件、Keil软件、连接导线等。

三、实验原理及内容51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。

进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，在此采用专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。

采用三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。

这是最简单的连接方法，但是对我们来说已经足够使用了，电路如下图所示，MAX232的第10脚和单片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。

图1 串口通讯的硬件电路连接为了能够在电脑端看到单片机发出的数据，必须借助一个WINDOWS软件进行观察，这里利用一个免费的电脑串口调试软件（这是一个绿色的软件，无需安装，可以直接在当前位置运行这个软件）。

软件界面如下图，1先要设置一下串口通讯的参数，将波特率调整为4800，勾选十六进制显示。

串口选择为COM1，当然51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接，将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中，并接通51单片机实验板的电源，这时只要按下K1一次，在串口调试助手软件的接收区界面中就会增加一个“AF”字符，表示单片机向电脑发送“AF”字符成功。

课程设计单片机与PC机RS232串行通讯设计班级学号学生姓名指导教师目录0. 前言 (2)1. 总体方案设计 (2)2 硬件电路的工作原理 (3)2.1 AT89C51外围电路模块 (3)2.1.1 复位电路 (3)2.1.2 时钟电路 (4)2.1.3 键盘电路 (4)2.2 显示部分 (5)2.2.1 LED显示部分 (5)2.2.2 MAX232电平转换 (5)2.2.3 PC机采用DB-25型连接器 (6)3 软件设计 (7)4 调试分析 (9)5. 结论及进一步设想 (11)参考文献 (11)课设体会 (12)附录I 元件清单 (13)附录І І 总电路图 (14)附录ІІІ 总程序 (15)单片机与PC机RS232串行通讯设计摘要：设计单片机与PC机的串行通讯系统，PC机是主机，PC机发送的数据单片机接收，单片机输入的数据通过LED显示在发送给PC机，其中单片机选择RS232通讯标准接口。

采用了串行口通讯技术作为核心技术，主要解决方案是通过自定义通讯协议实现多机通讯，优点是结构简单，软件简单，硬件资源少，价格便宜。

关键词：串行通讯；单片机；PC机；RS-2320. 前言自1971年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微型计算机向着两个方向发展：一个是向着高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展；而另一个则是向着稳定可靠、体积小、功耗低、价格低廉的单片机方向发展。

而两者之间的通讯设备也变得愈来愈重要，串行总线技术就是其中尤为重要的技术之一。

RS-232C是在异步串行通信中应用最广的总线标准，它适用于短距离或带调制解调器的通信场合。

RS-232C标准是美国EIA与BELL等公司一起开发的1969年公布的数据通信标准。

它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。

该标准定义了数据终端设备DTE(DataTerminal Equipment)和数据通信设备DCE( Data Communication Equipment)之间的接口信号特性。

实验6 单片机与PC机间的串行通信一、实验目的1、掌握电平转换器件RS-232的使用方法；2、掌握Proteus VSM虚拟终端(VITUAL TERMINAL)的使用；3、掌握单片机与PC机间的串行通信软硬件设计方法。

二、实验内容实现利用虚拟终端仿真单片机与PC机间的串行通信。

PC机先发送从键盘输入的数据，单片机接收后回发给PC机。

单片机同时将收到的30～39H间的数据转换成0～9的数字显示，其他字符的数据直接显示为其ASCII码。

单片机和PC机进行通信时，要求使用的波特率、传送的位数等相同。

要能够进行数据传送也必须首先测试双方是否可以可靠通信。

可在PC机和单片机上各编制非常短小的程序，具体可分成PC机串行口发送接收程序、单片机串行口发送程序和单片机串行口发送接收程序。

这三个程序能运行通过，即可证明串行口工作正常。

PC机串行口发送接收程序设置串行口为波特率9600、8位数据、1位停止位、无奇偶校验的简单设置。

从键盘接收的字符可从串行口发送出去，从串行口接收的字符在屏幕上显示。

通过让串行口发送线和接收线短接可测试微机串行口，通过让串行口和单片机系统相接，使用此程序可进一步测试单片机的串行通信状况。

具体程序用BASIC编制，简单易懂。

直接输入即可运行。

程序RS232．三、实验电路原理图图7-1 单片机与PC机间电路原理图四、实验步骤1、在PROTEUS中画好电路原理图。

2、串口模型属性设置串口模型属性设置为：波特率―4800；数据位―8；奇偶校验―无；停止位－1，如图7-2所示。

图7-2 串口模型属性设置3、虚拟终端属性设置PCT代表计算机发送数据，PCR用来监视PC接收到的数据，它们的属性设置完全一样，如图7-3所示。

SCMT和SCMR分别是单片机的数据发送和接收终端，用来监视单片机发送和接收的数据，它们的属性设置也完全一样，如图7-4所示。

单片机和PC机双方的波特率、数据位、停止位和检验位等要确保和串口模型的设置一样，并且同单片机程序中串口的设置一致。

RS-232实现单片机与PC间的串行通信串行通信是计算机与外设之间数据传输的一种方式。

RS-232是一种经典的串行通信标准，它被广泛应用于单片机与PC之间的通信。

什么是RS-232协议RS-232是一种串行通信接口标准，它定义了单片机与外设之间信号的电气特性、传输协议和机械连接方式。

RS-232标准的发展可以追溯到20世纪60年代，在数十年的时间里，它成为了计算机与外设之间最常见的传输方式之一。

RS-232标准规定了单片机与PC之间使用的物理连接、数据传输的时序和控制信号等方面的细节。

它定义了一组信号电平和电气特性，用于在两个设备之间传输数据。

RS-232标准的物理层使用了DB-9或DB-25连接器，其中DB-9连接器是最常见的。

在RS-232协议中，数据被分割成小的数据包进行传输。

每个数据包由一个起始位、数据位、奇偶校验位和一个或多个停止位组成。

这些位用于将数据解释为字符并将其传输到目的地设备。

如何使用RS-232实现单片机与PC间的串行通信要使用RS-232实现单片机与PC间的串行通信，需要实现以下几个方面：1.物理连接：使用RS-232标准定义的连接器，将单片机和PC连接起来。

2.电气特性：保证单片机和PC之间的电气特性匹配。

3.传输协议：使用RS-232标准定义的数据传输协议，将数据从单片机发送到PC，或者从PC发送到单片机。

4.数据编码：将数据编码为RS-232标准定义的数据格式。

以上所有方面都需要实现正确，才能使单片机与PC间的串行通信正常进行。

RS-232实现单片机与PC间的串行通信的优缺点RS-232协议是单片机与PC间串行通信的经典标准，它具有以下优缺点：优点：1.稳定性高：RS-232协议信号电平的质量非常高，能够保证数据传输的稳定性和可靠性。

2.延迟低：RS-232协议传输速度相对较慢，但延迟非常低，能够及时传输数据。

3.成本低：RS-232协议使用简单、成本低廉，适合开发者在项目中广泛使用。

1 绪论单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。

我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。

它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。

单片机是靠程序运行的，并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。

1 绪论单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。

我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。

它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。

单片机是靠程序运行的，并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。

目录1. RS-232串口通信简介 (1)2. 设计目的和要求 (2)3. 单元模块简介 (2)3.1单片机主芯片 (2)3.2 RS 232接口电路 (3)4. 软件设计原理 (4)4.1软件工具 (4)4.2 程序实现 (4)5.结论 (6)参考文献 (7)1.RS-232串口通信简介串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。

尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另外一根线接收数据。

它很简单并且能够实现远距离通信。

比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。

串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。

大多数计算机包含两个基于RS232的串口。

串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。

同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

PC机具有强大的监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，通过PC 机的RS 232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。

随着PC机技术和单片机技术的日益成熟，单片机与PC机通信技术的应用也越来越广泛，从家用电器、工业控制到医疗仪器、军事应用都涉及到单片机与PC机的通信。

单片机采集到的数据和现场状态通过串行通讯传送到PC机进行分析、存储或显示，PC机的命令和控制通过串行口传送到单片机以监控其他设备的运转，因此串行通讯成为了现场监控系统与上位机联系的桥梁。

串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据，串行通信是计算机和外部设备进行数据交换的重要渠道，由于其成本低，性能稳定并遵循统一的标准，因而在工程中被广泛应用。

本课题运用的就是单片机来与电脑进行串口通信，主要是以单片机为核心，将温度传感器DS18b20采集的信息通过串口传给电脑显示，并在1602上扩展显示，此外还通过串口给单片机下发命令控制扬声器发出声音。