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基于51单片机的串口通讯系统

基于51单片机的串口通讯系统
基于51单片机的串口通讯系统

引言

人类社会已经进入信息化时代,信息社会的发展离不开电子产品的进步。单片机的出现使人类实现利用编程来代替复杂的硬件搭建电路,它靠程序运行,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!

单片机应用的主要领域非常广,智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化控制、智能化仪表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。

单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益,更重要的意义在于,单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID 调节,现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推广,微控制技术将不断发展完善。

电路的集成化不仅对硬件电路的设计相关,与电路的布局同样相关。印刷版的出现使得电路产品更加规范,体积更小。Protel99se是一款专业的绘制电路及印刷版的软件,近年来的不断升级使得其功能更加完善,出现了Altium Designer 、Protel DXP等升级版本。

1 设计内容及要求

1.1功能要求

(1)下位机选用89S51或89S52单片机;

(2)下位机接收上位机的数据并显示在LED或LCD上;

(3)下位机显示数据可以显示固定数据、位移数据、循环位移;

1.2硬件要求

制作串口线和下位机及外围电路;

1.3软件要求

Keil C或汇编编程设计,串口调试助手或Labview串口通信编程。

2 设计原理及单元硬件模块

2.1上位机设计

2.1.1RS232串口介绍

经过多年的发展,现今已经形成了许多串行通信接口的标准。其中本次课程设计用到的RS-232标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL公司一起开发的通信协议。它适合于数据传输速率在0—20000bit/s的范围内通信。

目前比较常用的串口有9针串口(DB9)和25针串口(DB25),近距离通信可以直接将通信接口用相应的线缆直接相连。

2.1.2串口调试助手介绍

串口调试助手是串口调试相关工具,有多个版本。如:友善串口调试助手,支持9600,19200等常用各种波特率及自定义波特率,可以自动识别串口,能设置校验、数据位和停止位,能以ASCII码或十六进制接收或发送任何数据或字符,可以任意设定自动发送周期,并能将接收数据保存成文本文件,能发送任意大小的文本文件。

可实现功能如下所示:

(1)自动搜索串口,并打开串口;

(2)支持多串口;

(3)支持自定义波特率,支持非标准波特率;

(4)支持发送历史记录;

(5)接收数据可以进行十六进制和ASCII切换;

(6)接收数据时,光标可定位在指定行或在最后一行;

(7)可以以十六进制或ASCII格式,向指定串口发送数据;

(8)定时发送数据;

(9)接收数据可以保存为文件,也可打开已保存数据文件;

(10)串口打开过程中,可修改通讯参数,如波特率;

(11)自动记录上次操作参数,如串口号、波特率等。

2.2 下位机硬件设计 2.2.1 设计原理及方法

下位机设计可分为单片机最小系统、RS232电平转换部分、数据显示部分。其系统框图大致图2-1所示。

图2-1 系统框图

本次设计采用LCD 显示由上位机发送的数据,并完成固定数据、位移数据、循环位移的数据显示。由上位机经RS232串口发送数据,经电平转换,转换成单片机可以接收的信号电压,通过单片机内烧制的程序逻辑运算得出上位机所发送的数据,并在数据显示部分依次显示固定数据、位移数据、循环位移数据。电平转换由MAX232AEPE 芯片完成,单片机最小系统使用的是AT89S52芯片,数据显示部分则由1602LCD 液晶显示器完成。

2.2.2 单片机最小系统

图2-2 最小系统电路

单片机采用AT89S52,最小系统包括复位电

路和时钟电路两部分,其中复位电路采用按键

手动复位和上电自动复位组合,电路如图2-2左

下部分所示:其中REST为单片机复位端,电容

C3按键S1构成上电复位和手动复位电路。时钟

电路如图2-2右下部分所示:晶振Y1频率采用

的是11.0592MHZ,C1、C2为33p瓷片电容,X1

和X2分别为单片机18和19脚。

(1)单片机各引脚功能说明:

AT89S52管脚图如图2-3所示。

VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O

口,每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一

次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部图2-3 AT89S52管脚图

程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行。校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89S52的一些特殊功能口,P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时

间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:来自反向振荡器的输出。

(2)USBASP下载口说明

本次课程设计程序烧写使用USBASP下载口,下载电路如图2-2左上部分所示。

USBASP是一种基于ATMEL公司的AVR系列RISC单片机的高性价比和一个由纯软件的USB通信协议栈而构成的一个可以向51系列,AVR系列单片机下载(烧写)程序的下载器。

这种下载器工作稳定,速度很快,而且成本相当的低,是一种适合初学者的下载器。特点如下:

(1)支持USB1.1、USB2.0通信;支持WIN98、WINME、WIN2000、WINXP、VISTA、WIN7操作系统;

(2)采用USB口供电、并带有500mA的自恢复保险丝。保护电脑不会烧毁或损坏。

(3)对目标板芯片编程时,可采用此下载线供电,也可以采用目标板本身供电,下载结果不影响目标板运行。

(4)支持AT89S51、AT89S52和AVR全系列单片机的程序下载,速度更快,更稳定。

(5)支持的烧录文件格式:格式为HEX文件、二进制BIN文件。

(6)使用IDC10接口。

2.2.3RS232电平转换部分

(1)工作原理

本设计采用MAX232芯片进行电平转换,MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS232标准串口设计的接口电路,使用+5V单电源供电,它的作用就是完成TTL电平与RS232电平的转换。PC机的串行口采用的是标准的RS

232接口,单片机的串行口电平是FTL电平,而

TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配,因此

为了使单片机的串行口能与RS 232接口通信,必

须将串行口的输入/输出电平进行转换。通常用

MAX232芯片来完成电平转换。

(2)MAX232芯片各引脚功能

MAX232各管脚如图2-4所示。

第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、

6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两

个电源,提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、

11、12、13、14脚构成两个数据通道。图2-4 MAX232管脚图

其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。

TTL/CMOS数据从11引脚(T1IN)、10引脚

(T2IN)输入转换成RS-232数据从14引脚(T1

OUT)、7脚(T2OUT)送到电脑DB9插头;DB9

插头的RS -232数据从13引脚(R1IN)、8引

脚(R2IN)输入转换成TTL/CMOS数据后从12

引脚(R1OUT)、9引脚(R2OUT)输出。

第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC(+5v)。

(3)MAX232芯片用法

MAX芯片用法如图2-5所示。

电容器应选择1μF的电解电容。在使用过程中

本人曾用过10μF的代替。

注意,由于RS232电平较高,在接通时产生的

瞬时电涌非常高,很有可能击毁max232,所以

在使用中应尽量避免热插拔。

图2-5 MAX232应用电路

2.2.4数据显示部分

(1)LCD1602工作原理

1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形。

1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。

(2)LCD1602各引脚功能

1602采用标准的16脚接口,如图2-6所

示,其中:

第1脚:VSS为电源地。

第2脚:VCC接5V电源正极。

第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,

接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最

高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可

以通过一个10K的电位器调整对比度)。图2-6 LCD1602引脚图第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚:RW为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。

第6脚:E(或EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳变时执行指令。

第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。

第15~16脚:空脚或背灯电源。15脚背光正极,16脚背光负极。

2.3 下位机软件设计

2.3.1 编程方案选择

本设计单片机的编程选择C语言编写,因为它简洁紧凑、灵活方便、运算符丰富、数据结构丰富、C是结构式语言、C语法限制不太严格,程序设计自由度大、C语言允许直接访问物理地址,可以直接对硬件进行操作、C语言程序生成代码质量高,程序执行效率高,一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10へ20%、C语言适用范围大,可移植性好C语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统, 如DOS、UNIX,也适用于多种机型。C语言具有绘图能力强,可移植性,并具备很强的数据处理能力,因此适于编写系统软件,三维,二维图形和动画它是数值计算的高级语言。所以我选用C语言来编写此程序。

2.3.2 程序流程图

如图2-7所示,为下位机程序流程图。

图2-7 程序流程图

为了实现系统固定显示以及位移显示的功能要求,在初始化单片机和LCD之后,系统首先判断是否接收到串口传来的数据。如果接收到数据,则关闭串口中断,并将接收到的十六进制数据转换成十进制和二进制数据,显示在LCD上5秒。然后,将二进制数据依次向右位移,并间隔一秒显示在LCD上,共位移8次。在位移8次之后,将二进制数据依次向右循环位移,并间隔一秒显示在LCD上,共位移8次。完成全部位移显示之后,打开串口中断,继续判断串口是否接受数据,循环实现系统功能。

2.3.3 子程序设计

(1)固定显示定义,LCD控制口定义程序实现如下:

#include

#define uchar unsigned char //宏定义

#define uint unsigned int

/*******************************************************************/ sbit lcden=P0^2; //液晶控制口RS和EN

sbit lcdrs=P0^0;

sbit lcdwr=P0^1;

/*******************************************************************/ uchar jieshou,number,biaozhi,xunhuan;

/*******************************************************************/ uchar code table1[]={"RX: "};//液晶固定显示内容

uchar code table2[]={" guding "};

uchar code table3[]={" weiyi "};

uchar code table4[]={" xunhuan weiyi "};

uchar code table5[]={"RX: READY "};

/*******************************************************************/ (2)串口接收,参数设置程序实现如下:

void serial_chushihua() //串口初始化

{

TMOD=0x20; //定时器1:计时,方式2

TH1=0xfd; //定时器1初值,波特率9600

TL1=0xfd;

TR1=1; //启动定时器1

REN=1; //设置SCON串行口控制寄存器

SM0=0; //允许接收

SM1=1; //方式1:10位异步收发

EA=1; //开总中断

ES=1; //开串口中断

}

void chushihua() //初始化

{

lcd_chushihua(); //液晶初始化

serial_chushihua(); //串口初始化

lcd_guding(); //写入液晶固定显示部分

}

3系统硬件和软件调试

3.1调试所需仪器

数字万用表 1个

直流稳压源 1台

数字万用表 1个

信号发生器 1台

示波器 1台

3.2 硬件调试

硬件调试主要:

(1)在Altium Designer仿真软件中进行仿真论证整个串口通信系统的正确性。计算并确定各个电阻、电容大小。

(2)绘制好原理图后,根据原理图去印刷制板。在这个过程中要小心焊盘的大小是否合适,是否有短接或断路的线,然后进行修正工作。打孔时要对好孔,以及不要漏孔没有钻。

(3)在焊接电路的过程中,需要检查是否有虚焊或短路的线。这里要认真细致的检查,否则严重的影响到后续的调试。

(4)焊接完毕就是上电检查,看是否有短路或开路的地方。检查各元件否正常工作。

3.3 软件调试

在硬件没有问题的情况下,进行软件部分的调试。单片机的程序部分用C语言进行编写,程序稍微简单,容易调试。写好程序后,用KEIL软件进行编译以及调试得到“*.HEX”文件,然后用USBASP进行下载。

(1)下载进单片机后,观察系统能否正常运行。首先运行一个简单的测试程序检测单片机最小系统能否正常运行。

(2)测试串转并电路能否正确运行,看LCD是否按照程序控制指令工作。

4系统不足与改进方法

本次课程设计因前期对系统功能分析不透彻,导致实现功能方式过于单一,没能实现实时控制数据位移,循环位移。只能通过下位机程序,基本实现系统功能。可以通过以下改进方法,完善系统功能。

(1)通过增加按键,手动控制数据位移,循环位移方向。

(2)完善程序,增加返回值,实时接收单片机处理数据状态。

谢辞

在黎老师的悉心教导和同学的帮助下,通过这两周的课程设计我对AT89S52单片机做下位机的串行通信实现的设计和内容有了更多的了解,通过自己的努力,编写了自己最完整的一套程序,虽然功能不是很完善,但我从中学到了很多东西。

在整个设计中我学会了在复杂的问题面前怎样去分析,找到问题的关键所在,而且认识到这种能力的重要性。比如在设计的前几天,我对设计中所用到的软件、控制装置都不太了解,感觉什么都不会,无从下手,但当我了解到这些东西在设计的系统中所起的作用后,从整体上看时,整个系统的流程就明了了,就明白了系统设计的需求,知道我应该做什么了,我觉得这就算是抓住了问题的关键吧。

通过这次设计我了解了单片机的发展概况、特点、应用,各个部件的原理,串行口的通信方式,LCD的工作原理,认识AT89C52与PC机串行通信的原理。懂得了软件设计流程,通信协议,波特率计算等。

最后再次衷心的感谢黎老师和帮助我的朋友。有了你们的支持和无私帮助,我才得以顺利完成课程设计。

参考文献

[1]王选民.智能仪器原理及设计[M].北京:清华大学出版社,2008.

[2]李建中.单片机原理及运用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[3]康华光.电子技术基础模拟部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[4] 谭浩强.C程序设计第三版[M].北京:清华大学出版社,2006.6.

[5] 李惠昇.电梯控制技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

附录

附录1 系统原理图:

附图1 系统原理图

附录2 下位机PCB图:

附图2 PCB图

附录3 元器件清单

附图3 元器件清单

附录4 下位机Keil C程序代码

#include

#define uchar unsigned char //宏定义

#define uint unsigned int

/*******************************************************************/ sbit lcden=P0^2; //液晶控制口RS和EN

sbit lcdrs=P0^0;

sbit lcdwr=P0^1;

/*******************************************************************/ uchar jieshou,number,biaozhi,xunhuan;

/*******************************************************************/ uchar code table1[]={"RX: "};//液晶固定显示内容

uchar code table2[]={" guding "};

uchar code table3[]={" weiyi "};

uchar code table4[]={" xunhuan weiyi "};

uchar code table5[]={"RX: READY "};

/*******************************************************************/ void delay(uint z) //延时z毫秒

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void write_com(uchar com) //液晶写命令

{

lcdrs=0; //写指令

P2=com;

delay(5);

lcden=1; //E端一个正脉冲

delay(5);

lcden=0;

}

void write_data(uchar date) //液晶写数据

{

lcdrs=1; //写数据

P2=date;

delay(5);

lcden=1; //E端一个正脉冲

delay(5);

lcden=0;

}

void lcd_chushihua() //液晶初始化

{

lcden=0;

lcden=0;

lcdwr=0;

write_com(0x38);

write_com(0x0c); //不打开光标

write_com(0x06); //指针后移

write_com(0x01); //清屏

write_com(0x80); //第一位

}

void lcd_guding() //写入液晶固定显示部分{

uint i;

write_com(0x80); //第一行

for(i=0;i<16;i++)

{

write_data(table1[i]);

delay(2);

}

}

void lcd_guding1() //写入液晶固定显示部分{

uint i;

write_com(0x80+0x40); //第二行

for(i=0;i<16;i++)

{

write_data(table2[i]);

delay(2);

}

}

void lcd_guding2() //写入液晶固定显示部分{

uint i;

write_com(0x80+0x40); //第二行

for(i=0;i<16;i++)

{

write_data(table3[i]);

delay(2);

}

}

void lcd_guding3() //写入液晶固定显示部分{

uint i;

write_com(0x80+0x40); //第二行

for(i=0;i<16;i++)

{

write_data(table4[i]);

delay(2);

}

}

void lcd_gduding4()

{

uint i;

write_com(0x80); //第二行

for(i=0;i<16;i++)

{

write_data(table5[i]);

delay(2);

}

}

void serial_chushihua() //串口初始化

{

TMOD=0x20; //定时器1:计时,方式2

TH1=0xfd; //定时器1初值,波特率9600 TL1=0xfd;

TR1=1; //启动定时器1

REN=1; //设置SCON串行口控制寄存器SM0=0; //允许接收

SM1=1; //方式1:10位异步收发

EA=1; //开总中断

ES=1; //开串口中断

}

void chushihua() //初始化

{

lcd_chushihua(); //液晶初始化

serial_chushihua(); //串口初始化

lcd_guding(); //写入液晶固定显示部分

}

void display(uchar a)

{

uchar bai,shi,ge;

uchar wei0,wei1,wei2,wei3,wei4,wei5,wei6,wei7;

bai=a/100;

shi=a%100/10;

ge=a%10;

wei0=a%2;

wei1=a/2%2;

wei2=a/4%2;

wei3=a/8%2;

wei4=a/16%2;

wei5=a/32%2;

wei6=a/64%2;

wei7=a/128%2;

51单片机串口通信及波特率设置

51单片机串口通信及波特率设置 MCS-51单片机具有一个全双工的串行通信接口,能同时进行发送和接收。它可以作为UART(通用异步接收和发送器)使用,也可以作为同步的移位寄存器使用。 1. 数据缓冲寄存器SBUF SBUF是可以直接寻址的专用寄存器。物理上,它对应着两个寄存器,即一个发送寄存器一个接收寄存器,CPU写SBUF就是修改发送寄存器;读SBUF就是读接收寄存器。接收器是双缓冲的,以避免在接收下一帧数据之前,CPU未能及时的响应接收器的中断,没有把上一帧的数据读走而产生两帧数据重叠的问题。对于发送器,为了保持最大的传输速率,一般不需要双缓冲,因为发送时CPU是主动的,不会产生重叠问题。 2. 状态控制寄存器SCON SCON是一个逐位定义的8位寄存器,用于控制串行通信的方式选择、接收和发送,指示串口的状态,SCON即可以字节寻址也可以位寻址,字节地址98H,地址位为98H~9FH。它的各个位定义如下: MSB LSB SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0和SM1是串口的工作方式选择位,2个选择位对应4种工作方式,如下表,其中Fosc是振荡器的频率。 SM0 SM1 工作方式功能波特率 0 0 0 8位同步移位寄存器Fosc/12 0 1 1 10位UART 可变 1 0 2 11位UART Fosc/64或Fosc/32 1 1 3 11位UART 可变 SM2在工作方式2和3中是多机通信的使能位。在工作方式0中,SM2必须为0。在工作方式1中,若SM2=1且没有接收到有效的停止位,则接收中断标志位RI不会被激活。在工作方式2和3中若SM2=1且接收到的第9位数据(RB8)为0,则接收中断标志RB8不会被激活,若接收到的第9位数据(RB8)为1,则RI置位。此功能可用于多处理机通信。 REN为允许串行接收位,由软件置位或清除。置位时允许串行接收,清除时禁止串行接收。 TB8是工作方式2和3要发送的第9位数据。在许多通信协议中该位是奇偶位,可以按需要由软件置位或清除。在多处理机通信中,该位用于表示是地址帧还是数据帧。 RB8是工作方式2和3中接收到的第9位数据(例如是奇偶位或者地址/数据标识位),在工作方式1中若SM2=0,则RB8是已接收的停止位。在工作方式0中RB8不使用。 TI 为发送中断标志位,由硬件置位,软件清除。工作方式0中在发送第8位末尾由硬件置位;在其他工作方式时,在发送停止位开始时由硬件置位。TI=1时,申请中断。CPU 响应中断后,发送下一帧数据。在任何工作方式中都必须由软件清除TI。 RI为接收中断标志位,由硬件置位,软件清除。工作方式0中在接收第8位末尾由硬件置位;在其他工作方式时,在接收停止位的中间由硬件置位。RI=1时,申请中断,要求CPU取走数据。但在工作方式1中,SM2=1且未接收到有效的停止位时,不会对RI置位。在任何工作方式中都必须由软件清除RI。 系统复位时,SCON的所有位都被清除。 控制寄存器PCON也是一个逐位定义的8位寄存器,目前仅仅有几位有定义,如下所示:MSB LSB

51单片机与PC机通信资料

《专业综合实习报告》 专业:电子信息工程 年级:2013级 指导教师: 学生:

目录 一:实验项目名称 二:前言 三:项目内容及要求 四:串口通信原理 五:设计思路 5.1虚拟串口的设置 5.2下位机电路和程序设计 5.3串口通信仿真 六:电路原理框图 七:相关硬件及配套软件 7.1 AT89C51器件简介 7.2 COMPIN简介 7.3 MAX232器件简介 7.4友善串口调试助手 7.5 虚拟串口软件Virtual Serial Port Driver 6.9八:程序设计 九:proteus仿真调试 十:总结 十一:参考文献 一:实验项目名称:

基于51单片机的单片机与PC机通信 二:前言 在国内外,以PC机作为上位机,单片机作为下位机的控制系统中,PC机通常以软件界面进行人机交互,以串行通信方式与单片机进行积极交互,而单片机系统根据被控对象配置相应的前向,后向信息通道,工作时作为主控机测对象,作为被控机接受PC机监督,指挥,定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。 目前,随着集成电路集成度的增加,电子计算机向微型化和超微型化方向发展,微型计算机已成为导弹,智能机器人,人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中,经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制,以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理,组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。 为了提高系统管理的先进性和安全性,计算机工业自动控制和监测系统越来越多地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机(主机)和一台直接参与控制检测的下位机(单片机)构成的主从式系统,主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数:二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据,供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令,并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据,报告其运行状态。 用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时,系统的更改和扩充极为容易。MCS-51系列单片机,由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口,阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。 串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议,大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议,很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以,深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与MCS-51单片机的串口通讯”,使用51单片机来实现一个主从式

51单片机串口通信,232通信,485通信,程序

51单片机串口通信,232通信,485通信,程序代码1:232通信 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar flag,a,i; uchar code table[]="i get"; void init() { TMOD=0X20; TH1=0XFD; TH0=0XFD; TR1=1; REN=1; SM0=0; SM1=1; EA=1; ES=1; } void main() { init();

while(1) { if(flag==1) { ES=0; for(i=0;i<6;i++) { SBUF=table[i]; while(!TI); TI=0; } SBUF=a; while(!TI); TI=0; ES=1; flag=0; } } } void ser() interrupt 4 {

RI=0; a=SBUF; flag=1; } 代码2:485通信 #include #include"1602.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned char flag,a,i; uchar code table[]="i get "; void init() { TMOD=0X20; TH1=0Xfd; TL1=0Xfd; TR1=1; REN=1; SM0=0; SM1=1; EA=1; ES=1;

} void main() { init_1602(); init(); while(1) { if(flag==1) { display(0,a); } } } void ser() interrupt 4 { RI=0; a=SBUF; flag=1; } Love is not a maybe thing. You know when you love someone.

MCS-51单片机串行接口

第七章MCS-51单片机串行接口 第一节串行通信的基本概念 (一)学习要求 1.掌握串行通信的基本概念。 2. 掌握异步通信和同步通信的区别。 (二)内容提要 一:基本概念及分类 串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。 串行通信从传输方式分为: 单工方式、半双工方式、全双工方式。 从接收方式来说,串行通信有两种方式: 异步通信方式、同步通信方式。 二:串行口的功能 MCS-51单片机中的异步通信串行接口能方便地与其他计算机或传送信息的外围设备(如串行打印机、CPU终端等)实现双机、多机通信。 串行口有4种工作方式,见表7-1。方式0并不用于通信,而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展并行I/O接口的功能。该方式又称为移位寄存器方式。方式1、方式2、方式3都是异步通信方式。方式1是8位异步通信接口。一帧信息由10位组成,其格式见图7-2a。方式1用于双机串行通信。方式2、方式3都是9位异步通信接口、一帧信息中包括9位数据,1位起始位,1位停止位,其格式见图7-2b。方式2、方式3的区别在于波特率不同,方式2、方式3主要用于多机通信,也可用于双机通信。 表7-1 (三)习题与思考题 1、什么是并行通信?什么是串行通信?各有何优缺点? 答:并行通信指数据的各位同时传输的通信方式,串行通信是指各位数据逐位顺序传输的通信方式。 2、什么是异步通信?什么是同步通信?各有何优缺点? 3、什么是波特率?某异步串行通信接口每分钟传送1800个字符,每个字符由11位组成,请计算出传送波特率。 第二节MCS-51串行接口的组成 (一)学习要求

汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)教学文案

8.用C语言或汇编语言实现串口通信(PC和单片机间) 上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点,所以一般都将PC 机作为上位机,单片机作为下位机,二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。单片机可单独处理数据和控制任务,同时也将数据传送给PC机,由PC机对这些数据进行处理或显示 1 硬件电路的设计 MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART,利用其RXD和TXD与外界进行通信,其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同时发送和接收数据。所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式,简单三连线结构。IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口,其电平采用的是EIA电平,而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的,它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51 机之间能可靠地进行串行通信,需要用电平转换芯片,可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。电路如图1所示。硬件连接时,可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路,只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。接口电路如图3.5所示。

总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示: 2 系统软件设计 软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。这两部分虽然在不同的机器上编写和运行,但它们要做的工作是对应的:一个发送,另一个接收。为了保证数据通信的可靠性,要制定通信协议,然后各自根据协议分别编制程序。现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。采用RS-232串口异步通信, 1上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议

51单片机usart通信程序(有CRC校验)

#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //uchar const table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; uchar p[]={0x01,0x03,0x25,0x23,0x00,0x01}; /* CRC 高位字节值表*/ uchar const crchi[] = { 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0/**/, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40 } ; /* CRC低位字节值表*/ uchar const crclo[] = { 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06/**/, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,

基于51单片机的双机串行通信

机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级: xxxxxx 学号: 13xxxxxxxxx : xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下:

基于51单片机的双机串行通信

河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级:xxxxxx 学号:13xxxxxxxxx 姓名:xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计

1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下: 图1.AT89C51(52) (1)数据缓冲器(SBUF) 接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个,一个缓存,另一个接受,

【最新编排】基于51单片机的DHT11串口通讯

//****************************************************************// // DHT 使用范例 //单片机 AT89S5 或 STC89C5 RC // 功能 串口发送温湿度数据波特率 9600 //硬件连接 P .0口为通讯口连接DHT ,DHT 地电源和地连接单片机地 电源和地 单片机串口加MAX 3 连接电脑 // 公司 济南联诚创发科技有限公司 //****************************************************************// #include #include // typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 */ typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 */ typedef unsigned int U 6; /* defined for unsigned 6-bits integer variable 无符号 6位整型变量 */ typedef signed int S 6; /* defined for signed 6-bits integer variable 有符号 6位整型变量 */ typedef unsigned long U3 ; /* defined for unsigned 3 -bits integer variable 无符号3 位整型变量 */ typedef signed long S3 ; /* defined for signed 3 -bits integer variable 有符号3 位整型变量 */ typedef float F3 ; /* single precision floating point variable (3 bits) 单精度浮点数 3 位长度 */ typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数 64位长度 */ // #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define Data_0_time 4 //----------------------------------------------// //----------------IO口定义区--------------------// //----------------------------------------------// sbit P _0 = P ^0 ; sbit P _ = P ^ ; sbit P _ = P ^ ; sbit P _3 = P ^3 ;

51单片机与蓝牙串口通信程序

#include #include #include #include "LCD1602.h" #include "matrix_key.h" #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define Nop() _nop_() sbit P10 = P1^0; /*定义独立对地按键端口*/ sbit P11 = P1^1; /*定义独立对地按键端口*/ sbit P12 = P1^2; /*定义独立对地按键端口*/ sbit P13 = P1^3; /*定义独立对地按键端口*/ //shift键 bit shift_flag; bit call_flag ; bit CallIn_flag=0; bit reci_flag; bit reci_flag1; sbit sled_en_port = P3^6; /*定义数码管数据锁存器控制端口*/ sbit led_en_port = P2^5; /*定义发光二极管数据锁存器控制端口*/ sbit ds1302_en_port = P2^2; /*定义时钟的选片脚*/ uchar CallIn_Num[15];//={"00000000000"}; uchar CallOut_Num[15]={" "}; uchar m=0; //拨号指针 uchar temp='?'; uchar code clr[16]={" "}; uchar code lcd_table[16] = {"Ky: Cm: Re: "}; //uchar send_buff[15]; uchar reci_buff[15]={" "}; uchar z; //接收缓冲区指针 uchar time;//定时器中断次数 uchar code mun_to_char[]={"0123456789ABCDEF"}; /*1MS为单位的延时程序*/ void init(); void send(uchar cc); void send_f(uchar ccc); void interrupt_pro(); void key_pro(); void call_out();

51单片机串口通信

一、串口通信原理 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计算机端,而且也能实现计算机对单片机的控制。由于其所需电缆线少,接线简单,所以在较远距离传输中,得到了广泛的运用。串口通信的工作原理请同学们参看教科书。 以下对串口通信中一些需要同学们注意的地方作一点说明: 1、波特率选择 波特率(Boud Rate)就是在串口通信中每秒能够发送的位数(bits/second)。MSC-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中,模式0和模式2波特率计算很简单,请同学们参看教科书;模式1和模式3的波特率选择相同,故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。 在串行端口工作于模式1,其波特率将由计时/计数器1来产生,通常设置定时器工作于模式2(自动再加模式)。在此模式下波特率计算公式为:波特率=(1+SMOD)*晶振频率/(384*(256-TH1)) 其中,SMOD——寄存器PCON的第7位,称为波特率倍增位; TH1——定时器的重载值。 在选择波特率的时候需要考虑两点:首先,系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点,确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定,我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。 下面举例说明波特率选择过程:假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下,晶振频率为12MHz,设置SMOD=1(即波特率倍增)。则TH1=256-62500/波特率 根据波特率取值表,我们知道可以选取的波特率有:1200,2400,4800,9600,19200。列计数器重载值,通信误差如下表: 因此,在通信中,最好选用波特率为1200,2400,4800中的一个。 2、通信协议的使用 通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定,通信双方才能明白对方的意图,以进行下一步动作。假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信,在双方程式设计过程中,有如下约定:0xA1:单片机读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机;0xA2:单片机从PC机接收一段控制数据;0xA3:单片机操作成功信息。 在系统工作过程中,单片机接收到PC机数据信息后,便查找协议,完成相应的操作。当单片机接收到0xA1时,读取P0端口数据,并将读取数据返回PC机;当单片机接收到0xA2时,单片机等待从PC机接收一段控制数据;当PC机接收到0xA3时,就表明单片机操作已经成功。 3、硬件连接 51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和计算机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,比如计算机的串口是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,我们采用了专用芯片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。我们采用了三线制连接串口,也就是说和计算机的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。

51单片机与串口通信代码

51单片机与串口通信代码 2011年04月22日 17:18 本站整理作者:佚名用户评论(0) 关键字:串口通信(35) 串口调试 1. 发送:向总线上发命令 2. 接收:从总线接收命令,并分析是地址还是数据。 3. 定时发送:从内存中取数并向主机发送. 经过调试,以上功能基本实现,目前可以通过上位机对单片机进行实时控制。 程序如下: //这是一个单片机C51串口接收(中断)和发送例程,可以用来测试51单片机的中断接收 //和查询发送,另外我觉得发送没有必要用中断,因为程序的开销是一样的 #i nclude #i nclude #i nclude #define INBUF_LEN 4 //数据长度 unsigned char inbuf1[INBUF_LEN]; unsigned char checksum,count3 , flag,temp,ch; bit read_flag=0; sbit cp=P1^1; sbit DIR=P1^2; int i; unsigned int xdata *RAMDATA; /*定义RAM地址指针*/ unsigned char a[6] ={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66} ; void init_serialcomm(void) { SCON=0x50; //在11.0592MHz下,设置串行口波特率为9600,方式1,并允许接收

PCON=0x00; ES=1; TMOD=0x21; //定时器工作于方式2,自动装载方式 TH0=(65536-1000)%256; TL0=(65536-1000)/256; TL1=0xfd; TH1=0xfd; ET0=1; TR0=1; TR1=1; // TI=0; EA=1; // TI=1; RAMDATA=0x1F45; } void serial () interrupt 4 using 3 { if(RI) { RI=0; ch=SBUF; TI=1; //置SBUF空 switch(ch) { case 0x01 :printf("A"); TI=0;break; case 0x02 :printf("B"); TI=0;break; case 0x03 :printf("C"); TI=0;break;

基于51单片机的双机串行通信课程设计 1000110061

基于AT89C51单片机的双机串行通信设计 姓名:杨应伟 学号:100110061 专业:机械设计制造及其制动化 班级:机电二班

前言 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。 在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。同时,IBM-PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。 在通信过程中,使用通信协议进行通信。在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。同时,IBM-PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。 串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。

51单片机串口通信的原理与应用流程解析

51单片机串口通信的原理与应用流程解析 一、原理简介 51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢?一般来说,只能接受或只能发送的称为单工串行;既可接收又可发送,但不能同时进行的称为半双工;能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式,其突出优点是只需一根传输线,可大大降低硬件成本,适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。 与之前一样,首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。 SBUF 寄存器:它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时发送、接收数据,可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD(P3.0)、TXD(P3.1),同时发送、接收数据,实现全双工。 串行口控制寄存器SCON(见表1)。 表1 SCON寄存器 表中各位(从左至右为从高位到低位)含义如下。 SM0 和SM1 :串行口工作方式控制位,其定义如表2 所示。 表2 串行口工作方式控制位 其中,fOSC 为单片机的时钟频率;波特率指串行口每秒钟发送(或接收)的位数。 SM2 :多机通信控制位。该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 = 1(需要程序控制设置)。接收机的串行口工作于方式2 或3,SM2=1 时,只有当接收到第9 位数据(RB8)为1 时,才把接收到的前8 位数据送入SBUF,且置位RI 发出中断申请引发串行接收中断,否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0 时,就不管第位数据是0 还是1,都将数据送入SBUF,并置位RI 发出中断申请。工作于方式0 时,SM2 必须为0。

51单片机串口通信程序详解

51单片机串口通信程序详解 串口通信简介串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU 的器件。一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路。 本文主要介绍单片机上串口的工作原理和如何通过程序来对串口进行设置,并根据所给出的实例实现与PC 机通信。 一、原理简介51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢?一般来说,只能接受或只能发送的称为单工串行;既可接收又可发送,但不能同时进行的称为半双工;能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式,其突出优点是只需一根传输线,可大大降低硬件成本,适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。 与之前一样,首先我们来了解单片机串口相关的寄存器。 SBUF 寄存器:它是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时发送、接收数据,可通过指令对SBUF 的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。从而控制外部两条独立的收发信号线RXD(P3.0)、TXD(P3.1),同时发送、接收数据,实现全双工。 串行口控制寄存器SCON(见表1)。 表中各位(从左至右为从高位到低位)含义如下。 SM0 和SM1 :串行口工作方式控制位,其定义如表2 所示。 其中,fOSC 为单片机的时钟频率;波特率指串行口每秒钟发送(或接收)的位数。 SM2 :多机通信控制位。该仅用于方式2 和方式3 的多机通信。其中发送机SM2 =1(需要程序控制设置)。接收机的串行口工作于方式2 或3,SM2=1 时,只有当接收到第

51单片机串口通信讲解

51系列单片机串口通信实例教程 单片机的串口通信看起来是很复杂的,主要是因为他用到了更多的寄存器,与前面的知识相比他更具综合能力,写起来考虑的问题自然也变多了.而前面学习过的定时器与中断将是单片机通信的基础. 单片机的中断系统中第4个中断就是串口中断,要进行串口通信首先就要打开CPU总中断EA,还要打开串口通信中断ES,这是串口通信的前堤,而串口通信也跟计时器一样有很多的模式,因此我们还要设置SCON寄存器来指定采用哪一种方式进行通信,而在通信的过程中,我们还要设定通信的波特率,不然的话,单片机是没办法进行采样的,这样也不会得到正确的结果了.我在实验过程中用到的是1号定时器来设定的波特率,用到了计时器方式2,也就是8位自动重装,这样可以简化编程,她的实现思想就是将常数放入TH,而TL中则是初始化参数,当溢出时,单片机会自动将TH中的常数装入TL中. 再来说说波特率,我们为什么要设定波特率,因为单片机会以16倍波特率的速度进行采样,而在实验中我们用的是10位异步收发方式,因此要将SM0置0,SM1置1.而其中的10位

有8位数据位,第一位和最后一位是发送数据的起始与结束.采用高的皮特率就不会出错啦.而波特率是有一个公式的: 方式0的波特率 = fosc/12 方式2的波特率 =(2SMOD/64)· fosc 方式1的波特率 =(2SMOD/32)·(T1溢出率) 方式3的波特率 =(2SMOD/32)·(T1溢出率) T1 溢出率= fosc /{12×[256 -(TH1)]} 根据公式我们很容易就算出当晶振为110592HZ时,要达到9600的波特率,我们只需要将TL1置FDH即可,如下图: 除此之外,你还要将SCON中的REN位置1,不然的话,单片机是不会接收数据的. 还有不要忘了选择定时器的工作方式,设置TMOD为0x20既是工作方式2,8位自动重装定时器. 这样一来,初始批工作算是差不多了.而串口通信分为中断方式,和查询方式,如果你想用查询方式你也不用设置IE寄存器了. 在串口通信中,还有一个很重要的寄存器SBUF,其实也不是一个,是两个,只是它们共用同一个地址,再热气表达式的不同,单片机会自动选择使用哪一个SBUF. 下面是我写的一个例子程序,产生的效果是:向单片机发送任一个0~255之间的数,将会被显示到数码管上.并且单片机还会自动把刚才传过去的数又发送回来 ,实验过程中用到了几个工具如下:

51单片机与上位机串口通信程序设计

51单片机与上位机串口通信程序设计 1. 发送:向总线上发命令 2. 接收:从总线接收命令,并分析是地址还是数据。 3. 定时发送:从内存中取数并向主机发送. 经过调试,以上功能基本实现,目前可以通过上位机对单片机进行实时控制。程序如下: //这是一个单片机C51串口接收(中断)和发送例程,可以用来测试51单片机的中断接收 //和查询发送,另外我觉得发送没有必要用中断,因为程序的开销是一样的 #include< reg51.h> #include< stdio.h> #include< string.h> #define INBUF_LEN 4 //数据长度 unsigned char inbuf1[INBUF_LEN]; unsigned char checksum,count3 , flag,temp,ch; bit read_flag=0; sbit cp=P1^1; sbit DIR=P1^2; int i; unsigned int xdata *RAMDATA; /*定义RAM地址指针*/ unsigned char a[6] ={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66} ; void init_serialcomm(void) { SCON=0x50; //在11.0592MHz下,设置串行口波特率为9600,方式1,并允许接收 PCON=0x00; ES=1;

TMOD=0x21; //定时器工作于方式2,自动装载方式TH0=(65536-1000)%256; TL0=(65536-1000)/256; TL1=0xfd; TH1=0xfd; ET0=1; TR0=1; TR1=1; // TI=0; EA=1; // TI=1; RAMDATA=0x1F45; } void serial () interrupt 4 using 3 { if(RI) { RI=0; ch=SBUF; TI=1; //置SBUF空 switch(ch) { case 0x01 :printf("A"); TI=0;break; case 0x02 :printf("B"); TI=0;break; case 0x03 :printf("C"); TI=0;break; case 0x04 :printf("D"); TI=0;break; default :printf("fg"); TI=0;break; } }

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