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课设:基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计

课设:基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计
课设:基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计

沈阳航空航天大学

课程设计

(论文)

题目基于单片机的RS-232C串行通讯接口

设计

班级 9407102

学号 2009040701067

学生姓名徐茂哲

指导教师张晓东

沈阳航空航天大学

课程设计任务书

课程名称专业综合课程设计

院(系)自动化学院专业测控技术与仪器

班级9407102 学号2009040701067 姓名徐茂哲

课程设计题目基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计

课程设计时间: 2012 年12月29 日至2013 年1月11 日

课程设计的内容及要求:

利用8051单片机开发RS-232C串行通信系统,利用Modbus通信协议,实现单片机与PC机的通信,要求实现数据收发功能。

具体要求如下:

(1)按以上要求制定设计方案,并绘制出系统工作框图;

(2)按要求设计单片机系统,给出电路原理图;

(3)用单片机系统和PC机进行程序设计与调试;

(4)接收PC机发送数据,并将其回发给单片机;

指导教师年月日

负责教师年月日

学生签字年月日

目录

0. 前言 (1)

1. 总体方案设计 (2)

2. 硬件电路的设计 (2)

2.1 单片机系统 (2)

2.2 MAX232芯片 (5)

2.3 整体电路设计 (6)

3 软件设计 (7)

4.联合调试 (8)

5. 课设小结及进一步设想 (9)

参考文献 (10)

附录I 元件清单 (11)

附录II 整体电路图 (11)

附录III 源程序清单 (13)

基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计

徐茂哲沈阳航空航天大学自动化学院

摘要:本文主要设计了一个基于RS-232C的单片机串行通讯接口系统,利用Modbus通信协议,实现单片机与PC机的通信,要求实现数据收发功能。。

关键字:RS-232C;数据发送;数据接收;LED显示;单片机与PC机串行通信。

0.前言

计算机的发展对通信起了巨大的推动作用,计算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统,也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。随着电子技术和计算机技术的发展,特别是单片机的发展,使传统的测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化,形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器,它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理,而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。目前,有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品,而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。在科学技术高速发展的今天,如何用简单便宜、性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品,已经成为人们研究的主要趋势。

在自动化技术中,无论是过程控制技术还是数据采集技术还是测控技术,都离不开单片机,在工业自动化的领域中,机电一体化技术发挥越来越重要的作用,在通信方面,单片机得到了广泛运用。在实现计算机与计算机、计算机与外设的串行通讯时,通常采用标准的通讯接口。所谓标准的通讯接口,就是明确定义若干信号线的机械、电器特性,使接口电路标准化、通用化,这样就能方便地把不同的计算机、外设等有机地连接起来,进行串行通讯。

RS-232C是由美国电子工业协会(EIA)制定的用于串行通信的标准通信接口,利用它可以很方便地把各种计算机、外围设备、测量仪器等有机地连接起来,进行串行通信。它包括按位传输的电气和机械方面的规定,适用于短距离或带调制解调器的通信场合。

RS-232C标准适用于DCE和DTE之间的串行二进制通信,最高的数据速率为19.2Kbit/s,在使用此波特率进行通信时,最大传输距离在20m之内。降低波特率可以增加传输距离。对于RS-232C标准接口的使用是非常灵活的,实际通信中经常采用9针接口进行数据通信。

1.总体方案设计

在本次设计中,硬件部分,对于一片89C51和PC机,采用RS232进行通信,硬件的连接方法如图1所示。电平转换芯片采用MAX232,传输距离一般不超过15m,传输小于20kbit/s。发送方的数据由串行口TXD段输出,经过电平转换芯片MAX232将TTL 电平转换为RS232电平输出,经过传输线将信号传送到接收端。为提高抗干扰能力,还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。

软件部分,通过通信协议进行发送接收。串行口的工作方式为8位UART,波特率可变(T1溢出率/n)。定时器的工作方式为工作方式2。

图1 RS-232C电平信号传输的连接图

2. 硬件电路的设计

2.1 单片机系统

标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器,可进行1000次擦写操作。全静态工作为0~33MHz,有3级程序存储器加密锁定,内含有128~256字节的RAM、32条可编程的I/O端口、2~3个16位定时器/计数器,6~8级中断,此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。AT89C51相当于将8051中的4KB ROM换成相应数量的Flash存储器,其余结构、供电电压、引脚数量及封装均相同,使用时可直接替换。AT89C51在内部采用40条引脚的双列直插式封装,引脚排列如图2所示:

图2 AT89C51芯片引脚

在自动化测量和控制系统中,各台仪表之间需要不断地进行各种信息的交换和传输,这种信息的交换和传输是通过仪表的通信接口,按照一定的协议进行的。通信接口是各台仪表之间或者是仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。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。所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收,其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。串行通信是指将构成字符的每个二进制数据位,依照一定的顺序逐位进行传送的通信方式,其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单片机内部有一个可编程全双工串行通信接口。该部件不仅能同时进行数据的发送和接收,也可作为一个同步移位寄存器使用。51单片机串行接口的结构如下:(1)串行数据缓冲器(SBUF)

接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。SBUF包括缓存寄存器和发送寄存器,以便能以全双工方式进行通信。此外,在接收寄存器之前还有移位寄存器,从而构成了串行接收的双缓冲结构,这样可以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误。发送数据时,由

于CPU是主动的,不会发生帧重叠错误,因此发送电路不需要双重缓冲结构。在逻辑上,SBUF只有一个,它既表示发送寄存器,又表示接收寄存器,具有同一个单元地址99H。但在物理结构上,则有两个完全独立的SBUF,一个是发送缓冲寄存器SBUF,另一个是接收缓冲寄存器SBUF。如果CPU写SBUF,数据就会被送入发送寄存器准备发送;如果CPU读SBUF,则读入的数据一定来自接收缓冲器。即CPU对SBUF的读写,实际上是分别访问上述两个不同的寄存器。

(2)串行控制寄存器(PCON)

串行控制寄存器SCON用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等。它是一个既可以字节寻址又可以位寻址的8位特殊功能寄存器。其格式如表1所示:

表1 串行口控制寄存器SCON

SM2:多机通信控制位。

REN:接收允许控制位。软件置1允许接收;软件置0禁止接收。

TB8:方式2或3时,TB8为要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。

RB9:在方式2或3时,RB8位接收到的第9位数据,实际为主机发送的第9位数据TB8,使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。

TI:发送中断标志。发送完一帧数据后由硬件自动置位,并申请中断。必须要软件清零后才能继续发送。

RI:接收中断标志。接收完一帧数据后由硬件自动置位,并申请中断。必须要软件清零后才能继续接收。

SM0,SM1:串行口工作方式选择位,这两位组合成00,01,10,11对应于工作方式0、工作方式1、工作方式2、工作方式3。串行接口工作方式如表2:

表2 串行工作方式

(3)输入移位寄存器

接收的数据先串行进入输入移位寄存器,8位数据全移入后,再并行送入接收SBUF 中。

(4)波特率发生器

波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的,51系列单片机用定时器T1作为波特率发生器,T1设置在定时方式。波特率是用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量,定义为每秒钟传送的数据位数。

(5)电源控制寄存器PCON

波特率系数控制寄存器PCON的最高位为Smod,仅仅是最高位与串行口有关。在工作方式1~工作方式3时,若SMOD=1,则串行口波特率增加一倍。若SMOD=0,波特率不加倍。系统复位时,SMOD=0。PCON字节地址为87H,不能位寻址。PCON的格式如表3

表3 特殊功能寄存器PCON的格式

(6)波特率计算

串行口每秒钟发送(或接收)的位数称为波特率。设发送一位所需要的时间为T,则波特率为1/T。对于不同方式,得到的波特率的范围是不一样的,这是由定时器/计数器T1在不同方式下计数位数的不同所决定的。串行口工作在方式1或方式3时,常用定时器T1作为波特率发生器,关系式为:波特率=2SMOD×(T1溢出率)/32。

2.2 MAX232芯片

在电气特性上RS-232C采用负逻辑,要求高、低两信号间有较大的幅度,标准规定为:逻辑‘1’:-5~-15V ,逻辑‘0’:+5~+15V 。而单片机的信号电平与TTL电平兼容,逻辑1大于+2.4V,逻辑0为0.4V以下。很显然,RS-232C信号电平与TTL电平不匹配,为了实现两者的连接,必须进行电平转换。MAX232C为单一+5V供电,内置自升压电平转换电路,一个芯片能同时完成发送转换和接收转换的双重功能。其引脚如图3:

图3 电平转换芯片MAX232

(1) C1+,C1-,C2+,C2-;外接电容端。

(2) R1IN,R2IN:两路RS-232C电平信号输入端,可接传输线。

(3) R1OUT,R2OUT:两路转换后的TTL电平输出端,可接单片机的RXD端。

(4) T1OUT,T2OUT:两路转换后的RS-232C电平信号输出端,可接传输线。

(5) T1IN,T2IN:两路TTL电平输入端,可接单片机的TXD端。

(6)Vs+,Vs-:分别经电容接电源和地。

2.3 整体电路设计

最终设计电路如图4所示,发送方的数据由串行口TXD段输出,经过电平转换芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出,经过传输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后,信号到达接收方串行口的接收端。接受方接收后,通过P0口在数码管上显示接收的信息。

图4 串行通信电路

3 软件设计

通过通信协议进行发送接收,主机先送AAH给从机,当从机接收到AAH后,向主机回答BBH。主机收到BBH后就把数码表TAB[16]中的16个数据送给从机,并发送检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和,与主机发送来的检验和进行比较,若检验和相同则发送00H给主机;否则发送FFH给主机,重新接受。从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。

3.1串行通信软件实现

(1)串行口工作于方式1;用定时器1产生9600bit/s的波特率,工作于方式2。

(2)功能:将本机ROM中数码表TAB[16]中的16个数发送到从机,并保存在从机内部ROM中,从机收到这16个数据后送到一个数码管循环显示。

(3)通信协议:主机首先发送连络信号(AAH),从机接收到之后返回一个连络信号(BBH)表示从机已准备好接收。

(4)通信过程使用第九位发送奇偶校验位。

(5)从机接收到一个数据后,立即进行奇偶校验,若数据没有错误,则返回00H,否则返回FFH。

(6)主机发送一个数据后,等待从机返回数据;若为00H,则继续发送下一个数据,若为FFH,则重新发送数据。

3.2 程序流程图

3.2.1单片机向PC机发送数据流程图

图5 单片机向PC机发送数据流程图

3.2.1 PC

图6 PC机向单片机发送数据流程图

4.联合调试

在protues上进行仿真实验。首先使用Keil uVsion 2将编写完成的程序编译生成HEX文件,将HEX文件烧录单片机中,进行仿真实验,结果如图7所示,可以看到,接收端已将接收到的数据完整的显示出来。

图7 仿真图一

图8 仿真图二

5. 课设小结及进一步设想

通过这次紧张的课程设计,我学到了很多,尤其是对串行通信这方面有了新的认识,加深了对单片机知识点的理解。在繁忙的一个学期即将结束之时,我的思想成熟了,这次的课设让我找到了方向,让我懂得了很多,有知识方面的,但大部分还是人格方面的。我相信,只要不放弃,只要努力,就一定可以!

本文采用的RS-232标准实现单片机与PC机之间的串行通信。RS-232是目前最常用的一种串行通讯接口。由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处。

主要表现在:

1、接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不容,故

需使用电平转换电路才能与TTL电路连接。

2、传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。

3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地

传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

4、传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米

左右。

因此建议使用RS-485标准实现,RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距

离和多站能力等优点就使其成为首选的串行接口。

参考文献

[1]方彦君.智能仪器技术及其应用.北京: 化学工业出版社,2007.9

[2]张毅刚,刘杰.MCS—51单片机原理及应用.哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,2004.6

[3]何立民.单片机应用技术选编.北京:北京航天航空大学出版,2002.5

附录I 元件清单

附录II 整体电路图

附录III 源程序清单

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar Receive_Buffer[101];

uchar Buf_Index = 0;

uchar code DSY_CODE[]=

{

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00 };

void Delay(uint x)

{

uchar i;

while(x--)

{

for(i=0;i<120;i++);

}

}

void main()

{

uchar i;

P0 = 0x00;

Receive_Buffer[0]=i;

SCON = 0x50;

TMOD = 0x20;

PCON = 0x00;

TH1 = 0xfd;

TL1 = 0xfd;

EA = 1;

EX0 = 1;

IT0 = 1;

ES = 1;

IP = 0x01;

TR1 = 1;

while(1)

{

for(i=0;i<100;i++)

{

if(Receive_Buffer[i]==-1)

break;

P0 = DSY_CODE[Receive_Buffer[i]];

Delay(200);

}

Delay(200);

}

}

void Serial_INT() interrupt 4

{

uchar c;

if(RI==0)

return;

ES = 0;

RI = 0;

c = SBUF;

if(c>='0' && c<='9')

{

Receive_Buffer[Buf_Index]=c-'0';

Receive_Buffer[Buf_Index+1]=-1;

Buf_Index = (Buf_Index+1)%100;

}

ES = 1;

}

void EX_INT0() interrupt 0

{

uchar *s = ("STC89C51\r\n");

uchar i = 0;

while(s[i]!='\0')

{

SBUF = s[i];

while(TI == 0);

TI = 0;

i++;

}

}

组态王与单片机多机串口通信的设计方案

组态王与单片机多机串口通信的设计 1 引言 随着工业化要求提高,分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要,组态软件设计的监控系统逐步普及。现在组态软件繁多,比如KingVieW(组态王>、MCGS、W inCC等。KingView软件基于Microsoft Windows XP,NT/2000操作系统.具有友好的人机操作界面、强大的IO设备端口驱动能力,可与各种PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等实时通讯。由于在检测大量模拟量的工业现场使用PLC与组态软件通讯势必增加产品成本。而单片机接口丰富,与A/D转换模块组合可以完成相同的工作,并且系统可靠、成本低。 2 组态王与单片机的串口通讯方法 目前,组态王与单片机的通信多是通过动态数据交换(DDE>或通过自己开发通讯驱动程序完成。DDE是Windows平台上的一个完整的通信协议,组态王通过该协议与其他应用程序交换数据。但不可靠和非实时。而自己开发通讯驱动程序会带来设计困难,增加系统开发周期,可行性不高。组态王专门提供一种与单片机多机串口通信方法,可满足大多数系统需求。 3 PC机与单片机的硬件接口电路 图1为上位PC机与下位单片机80C51的连接电路。PC机与单片机本身都自带串行通讯接口,但由于在分布式系统中PC机与各单片机的分布不集中,不能利用RS-232通讯传输,只能改用RS-485。RS-485采用差分式传输信号,最大传输距离为1 219 m.最大传输速率为10 Mb/s.对同时出现的两条信号线A、B的干扰有较强的抑制能力。当两条线绞在一起时,被通信各种分布参数耦合过来的干扰信号可平均地分配到这两条线上,因此对RS-485的差分式传输线路而言,用双绞线可获得较强的抗干扰能力。RS-485采用二线与四线平衡传输方式,二线制可实现真正的多点双向通信,但需要在传输线上接电阻(约120 Ω>。

基于单片机的数据串口通信研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9f1561956.html, 基于单片机的数据串口通信研究 作者:蒋信 来源:《电子技术与软件工程》2016年第06期 摘要科技的发展日新月异,机电一体化的发展对自动化系统的可靠性提出了更高的要 求,在这样的背景下,单片机在工业控制领域的应用越来越广泛也越来越重要。基于以上,本文从通信过程、显示设计、键盘接口等方面研究了基于单片机的数据串口通信。 【关键词】单片机数据串口通信研究 在计算机控制领域中,计算机与外设数据之间的通信主要依靠单片机来实现,单片机的串口功能能够实现数据的传输以及分析,这就属于串口通信,可以预见的是,单片机的数据串口通信将会得到更广泛的应用,单片机之间的通信也有赖于其数据串口通信功能。基于以上,本文简要研究了基于单片机的数据串口通信。 1 串口通信的实现方式 设备在实现通信的过程中,必须树立一个信息接发双方都认可的通信方式,只有这样才能够保证信息在传送的过程中不发生冲突,才能够实现设备之间的通信,对于串口通信来说,主要有以下两种方式。 1.1 异步通信方式 异步通信方式实现的过程中,数据传输方式为独立字节的形式,不同的字节前端有着不同的起始信号,不同字节的后端则会有不同的终止信号,起始信号只能是一个,而终止信号可以是一个也可以是多个。数据传输过程中,字节进行移动,一个字节的迁移过程表示一个字节的传输过程,传输之前使用起始信号进行传输,传输结束之后使用终止信号将传输线调回标准状态,一个字节传输完毕后进行下一个字节的传输,字节传输有着连续性,这就是异步传输方式。由于没一个字节都要附加起始信号信息和终止信号信息,因此异步传输方式的效率较低,但异步通信方式容许一定程度的频率漂移,有着一定的误差缓冲作用。 1.2 同步通信方式 同步通信方式指的是将所有字符和字节连接在一起进行传输的一种通信方式,多个字符相互连接组成数据块,在数据块前增加同步字符,以同步字符作为传输起始信号,在传输后增加校验字符,以校验字符作为传输终止信号,以此来校验传输过程中的错误和误差,数据块中的各个字符之间没有间隔,相较于异步通信方式来说,其传输效率较高,但其对于信息接收端和信息发送端的同步性要求较高,因此硬件的复杂程度也就更高。 2 基于单片机的数据串口通信

基于51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告 院系:电子通信工程 团组:电子设计大赛1组 姓名: 指导老师:

目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词:STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能: 不加热时实时显示时间,并可手动设置时间; 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度,范围在20~70度之间,打开开关后,根据设定温度与水温确定是否加热,及何时停止加热,可实时显示温度; 设定加热时间功能。限定烧水时间,加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警,并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括:电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度,单片机STC8951获取采集的温度值,经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ,当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ,这里采用通过LED1和LED2取代!!! 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障,或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声,这里采用HLLED提示。

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.

基于51单片机的串口通讯系统课程设计论文

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,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。

基于单片机的串口通信模块设计

1 绪论 1.1 研究背景 通信是指不同的独立系统利用线路互相交换数据,它的主要目的是将数据从一端传送到另一端,实现数据的交换。在现代工业控制中,通常采用计算机作为上位机与下层的实时控制与监测设备进行通讯。现场数据必须通过一个数据收集器传给上位机,同样上位机向现场设备发命令也必须通过数据收集器。串行通信因其结构简单、执行速度快、抗干扰能力强等优点,已被广泛应用于数据采集和过程控制等领域。 计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。串行通信是指一条信息额各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的特点是:数据位传送,按位顺序进行,最少只需要一根传输线即可完成,成本低但传送速度快,串行通信的距离可以从几米到几千米。 随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展,人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行监测和控制。PC机具有强大的监控和管理能力,而单片机则具有快速及灵和的控制特点,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。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及,由于USB 接口有着 RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点,RS-232(DB-9)串口正在逐步地为USB 接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中,出于节省物理空间和用处不大等原因,RS-232(DB-9)串口已不再设置,这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC 机联络的单片机设备的使用围。当前USB接口逐步取代RS-232(DB-9)串口已是大势所趋,单片机同计算机的USB通信在实际工作中的应用围也将越来越广。本文所介

基于51单片机简易电子琴的课程设计

基于51单片机简易电子琴 1 课题背景 单片微型计算机室大规模集成电路技术发展的产物,属于第四代电子计算机它具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠、应用广泛的特点。他的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。因此,单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。 电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物,是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有8个按键,和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析,并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶,最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图,主要芯片,个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样的方波频率信号,因此,我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 2 任务要求与总体设计方案 2.1 设计任务与要求 利用所给键盘的1,2,3,4,5,6,7,8八个键,能够发出7个不同的音调,而且有一个按键可以自动播放歌曲,要求按键按下时发声,松开延时一小段时间,中间再按别的键则发另外一音调的声音,当系统扫描到键盘按下,则快速检测出是哪一个按键被按下,然后单片机的定时器启动,发出一定频率的脉冲,该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后,就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下,则启动中断系统。前面的发音停止,转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。 2.2 设计方案 2.2.1 播放模块 播放模块是由喇叭构成,它几乎不存在噪声,音响效果较好,而且由于所需驱动功率较小,且价格低廉,所以,被广泛应用。 2.2.2 按键控制模块

单片机串口通信的发送与接收(可编辑修改word版)

51 单片机的串口,是个全双工的串口,发送数据的同时,还可以接收数据。 当串行发送完毕后,将在标志位TI 置1,同样,当收到了数据后,也会在RI 置1。无 论RI 或TI 出现了1,只要串口中断处于开放状态,单片机都会进入串口中断处理程序。在中断程序中,要区分出来究竟是发送引起的中断,还是接收引起的中断,然后分别进行处理。 看到过一些书籍和文章,在串口收、发数据的处理方法上,很多人都有不妥之处。 接收数据时,基本上都是使用“中断方式”,这是正确合理的。 即:每当收到一个新数据,就在中断函数中,把RI 清零,并用一个变量,通知主函数, 收到了新数据。 发送数据时,很多的程序都是使用的“查询方式”,就是执行while(TI ==0); 这样的语句来 等待发送完毕。 这时,处理不好的话,就可能带来问题。 看了一些网友编写的程序,发现有如下几条容易出错: 1.有人在发送数据之前,先关闭了串口中断!等待发送完毕后,再打开串口中断。 这样,在发送数据的等待期间内,如果收到了数据,将不能进入中断函数,也就不会保存的这个新收到的数据。 这种处理方法,就会遗漏收到的数据。 2.有人在发送数据之前,并没有关闭串口中断,当TI = 1 时,是可以进入中断程序的。 但是,却在中断函数中,将TI 清零! 这样,在主函数中的while(TI ==0);,将永远等不到发送结束的标志。 3.还有人在中断程序中,并没有区分中断的来源,反而让发送引起的中断,执行了接收 中断的程序。 对此,做而论道发表自己常用的方法: 接收数据时,使用“中断方式”,清除RI 后,用一个变量通知主函数,收到新数据。 发送数据时,也用“中断方式”,清除TI 后,用另一个变量通知主函数,数据发送完毕。 这样一来,收、发两者基本一致,编写程序也很规范、易懂。 更重要的是,主函数中,不用在那儿死等发送完毕,可以有更多的时间查看其它的标志。 实例: 求一个PC 与单片机串口通信的程序,要求如下: 1、如果在电脑上发送以$开始的字符串,则将整个字符串原样返回(字符串长度不是固定的)。

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,

基于51单片机的电子琴设计课程设计

目录 前言 (2) 第1章基于51单片机的电子琴设计 (3) 1.1 电子琴的设计要求 (3) 1.2 电子琴设计所用设备及软件 (3) 1.3 总体设计方案 (3) 第2章系统硬件设计 (5) 2.1 琴键控制电路 (5) 2.2 音频功放电路 (6) 2.3 时钟-复位电路 (6) 2.4 LED显示电路 (6) 2.5 整体电路 (6) 第3章电子琴系统软件设计 (7) 3.1 系统硬件接口定义 (7) 3.2 主函数 (8) 3.2.1 主函数程序 (8) 3.3 按键扫描及LED显示函数 (9) 3.3.1 键盘去抖及LED显示子程序 (10) 3.4 中断函数 (11) 3.4.1 中断程序 (12) 第4章电子琴和调试 (12) 4.1 调试工具 (12) 4.2 调试结果 (13) 4.3 电子琴设计中的问题及解决方法 (14) 第5章电子琴设计总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

前言 音乐教育是学校美育的主要途径和最重要内容,它在陶冶情操、提高素养、开发智力,特别是在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的作用。近年来,我国音乐教育在理论与实践上都取得了有目共睹的成绩,探索并形成了具有中国特色的、较为完整的音乐教育教学体系。但我国音乐教育的改革力度离素质教育发展的要求还存在一定距离。如今,电子琴作为电子时代的新产物以其独特的功能和巨大的兼容性被人们广泛的接受和推崇。而在课堂教学方面,它拥有其它乐器无法比拟的两个瞬间:瞬间多元素思维的特殊的弹奏方法;瞬间多声部(包括多音色)展示的乐队音响效果的特点。结合电子琴自身强大的功能及独特的优点来进行音乐教育的实施,这样就应该大力推广电子琴进入音乐教室,让电子琴教学在音乐教育中发挥巨大的作用。现代乐器中,电子琴是高新科技在音乐领域的一个代表,体现了人类电子技术和艺术的完美结合。电子琴自动伴奏的稳定性、准确性,以及鲜明的强弱规律、随人设置的速度要求,都更便于人们由易到难、深入浅出的准确掌握歌曲节奏和乐曲风格,对其节奏的稳定性和准确性训练能起到非常大的作用。电子琴所包含的巨量的音乐信息和强大的音乐表现力可以帮助音乐教学更好地贯彻和落实素质教育,更有效地提高人们的音乐素质和能力。目前,市场上的电子琴可谓琳琅满目,功能也是越来越完备。以单片机作为主控核心,设计并制作的电子琴系统运行稳定,其优点是硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠、性价比较高等,具有一定的实用与参考价值。这就为电子琴的普及提供了方便。 二、电子琴设计要求本设计主要是用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一台电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有7个按键和1个复位按键。本系统主要是完成2大功能:音乐自动播放、电子琴弹奏。关于声音的处理,使用单片机C语言,利用定时器来控制频率,而每个音符的符号只是存在自定义的表中。

单片机串口通信C程序及应用实例

一、程序代码 #include//该头文件可到https://www.wendangku.net/doc/9f1561956.html,网站下载#define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar indata[4]; uchar outdata[4]; uchar flag; static uchar temp1,temp2,temp3,temp; static uchar R_counter,T_counter; void system_initial(void); void initial_comm(void); void delay(uchar x); void uart_send(void); void read_Instatus(void); serial_contral(void); void main() { system_initial(); initial_comm(); while(1) { if(flag==1) { ES = 0; serial_contral(); ES = 1; flag = 0; } else read_Instatus(); } } void uart_send(void) { for(T_counter=0;T_counter<4;T_counter++) { SBUF = outdata[T_counter]; while(TI == 0);

TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600;fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; }

单片机与PC机串口通讯设计

第一章串口通讯的系统组成与原理 1.1 系统组成及通讯原理 1.1.1 系统构成 一、MSP430F149功能简介: 本设计选用的主要芯片为MSP430F149,该单片机属于德州仪器公司MSP430F14X/16X FLASH 系列。该系列是一组工业级超低功耗的微控制器,运行环境温度为-40~+85 摄氏度工作电压范围 1.8~3.6V,MSP430 单片机之所以有超低的功耗,是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。由于具有16位RISC(精简指令集)结构,16位寄存器和常数寄存器,MSP430 达到了最大的代码效率。数字控制的振荡器提供快速从所有低功耗模式苏醒到活动模式的能力时间少于6ms。MSP430F149有较高的处理速度,在8MHz 晶体驱动下指令周期为125 ns。另外它带有两个16 位定时器(带看门狗功能)、速度极快的8 通道12 位A/D 转换器(ADC)(带内部参考电压、采样保持和自动扫描功能)、一个内部比较器和两个通用同步/异步发射接收器、48个I/O口(均可独立控制)的微处理器结构。硬件乘法器提高了单片机的性能并使单片机在编码和硬件上可兼容[3]。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 二、系统构成 1、系统框图 系统构成如图1-1所示,由上位机(即工业控制计算机)、通讯接口和下位机3部分组成。上位机选用的是工控机,智能终端由单片机MSP430F149和外围传感器放大电路等构成(本设计部涉及该部分的设计)。单片机与PC 机之间通信方式为串行异步方式(UART),下位机采用中断方式进行与上位机的数据交换,上位机采用按时查询方式对各串口进行读写操作。单片机MSP430要想与PC 串口连接或者其它带有串口的终端设备连接,接口电路部分必须要进行EIA-RS-232-C 与MSP430 电平和逻辑关系的转换[4]。本设计将采用MAX3221芯片,完成3V~5V 电平与串口电平的双向转换。

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目:温度监控系统设计 学院:能源与动力工程学院 专业:测控技术与仪器专业 班级: 2班 成员:魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

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。

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。 引言 十六进制减法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阴极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求

单片机与PC机串口通信实现正文

毕业设计(论文)课题:单片机与PC机串口通信实现 学生: 孙波系部: 通信工程 班级: 通信1301 学号: 2013120325 指导教师: 童华 装订交卷日期: 2016年x月x日 装订顺序: (1)封面(2)毕业设计(论文)成绩评定记录(3)标题、中文摘要及关键词(4)正文(5)附录(6)参考文献

毕业设计(论文)成绩评定记录表 注:1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计(论文)成绩评定; 2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%,在上面的评分表中,可分别按40分、60分来量化评分,二项相加所得总分即为总评成绩,总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。 教务处制

重庆电子工程职业学院 毕业设计(论文)开题报告 系别通信工程专业通信技术班级通信1301 学生姓名孙波学号2013120325 指导教师童华 一、毕业设计的内容和意义: 目前,随着计算机和微电子技术的高速发展,单片机在国民经济的各个领域的智能化控制中得到了非常广泛的应用。单片机已成为信息处理、物联网络、通信设备、工业控制、家用电器等各个领域不可缺少的智能部件。在一些工业控制中,经常需要以单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制,以PC机为上位机完成复杂的数据处理,组成主从式控制系统。 为了提高系统管理的先进性,计算机工业自动控制和监测系统越来越多的采用主从式系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位机计算机(主机)和一台直接参与控制检测的下位机单片机(从机)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。从机被动的接收、执行主机发

基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计

基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计---- 1 概述 1.1 课题的目的、背景和意义 最近几年来,由于无线接入技术需求日益增大,以及数据交换业务(如因特 网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加,无线通信和无线网络均呈现出指数增 加的趋势。有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。然而,工业、农业、车载 电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉 足的领域,这些领域对数据吞吐量的要求很低,功率消耗也比现有标准提供的功率 消耗低。此外,为了促使简单方便的,可以随意使用的无线装置大量涌现,需要在 未来个人活动空间内布置大量的无线接入点,因而低廉的价格将起到关键作用。为 降低元件的价格,以便这些装置批量生产,所以发展了一个关于这种网络的标准方案。Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网 络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。 对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术,它不仅在工业、农业、军 事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值,未来应用中还可以涉及人类日常 生活和社会生产活动的所有领域。由于各方面的制约,这种技术的大规模商业应用 还有待时日,但已经显示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进, 一定会得到更广泛应用。 1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状 无线通信从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子 管技术,至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。

基于单片机C#串口通信

基于C#与单片机串口通信的投票器 李浩东20093101004 周守悦20093101012 一.作品的设计概述 我们知道每年每个班都需要班委换届,有很多同学积极参加竞选,然而每一次竞选投票都是大家拿出一张纸,然后再纸上写上自己心目中班委的名字,然后交给监票读票记票,这个过程不仅大大浪费了大家的宝贵时间,还有可能出现漏票等情况,体现不了公平公正公开。 本设计是通过按钮给班委竞选人投票,每个候选人都对应一个按钮,投票人如果想投票给某个人可以按下其对应按钮,每按下一次改竞选人的票数就会自动增加1,每个人只能按下一次,电脑显示屏将通过柱形图动态的呈现每个候选人获得票数竞争的情况以及通过框图显示总票数,不仅使得投票结果更加公开公正,而且也大大节省了大家的时间。本设计的创新点是通过柱形图动态显示整个投票过程,而不是直接显示到最后投票结果,更加体现公正公开。 二.作品的设计与分析 1.主要功能与分析 主要使用单片机和PC机之间的串口通信,在单片机硬件上设置七个按键,其中四个键是用来给A,B,C,D四个人投票的,这四个按键每按下一次就自动增1,记录这四个按键按下的总次数num1,num2,num3,num4,并把四个数按顺序不断循环通过串口发给PC机,PC 机通过串口把这些数据存储下来,并读出来,通过C#编程,把这四个人所获得的总票数在picturebox控件上面的柱形图动态呈现出来,通过time控件,不断更新这个人所获得的票数,让投票人通过柱形图更加形象直观的看出每个被投票人的竞争情况,同时在柱形图下方有着这四个人获得总票数的真实数目。还有一个按键是票数清零,如果这次投票已经完成或者无效可以按下这个按键,此时A,B,C,D四个人的总票数将变成零。还有一个按键作用是停止投票,如果需要停止这次投票可以按下此键,这时候那四个投票的按键将不可用。最后一个按键的作用是继续投票,如需继续投票,可按此键。其系统设计图如下: 2.串口通信规则 单片机与PC机为了可以进行通信,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: (1)数据的传输速率 传输双方通过传输线的电压改变来交换数据,但传输线的电压改变的速度必须和接收端的接收速度保持一致,RS-232通常用于异步传输,即双方并没有一个可参考的同步时钟作为基准。由于没有一个参考时钟,双方所发送的高低电位到底代表几个位就不得而知了,

(完整版)基于51单片机的4人抢答器课程设计

基于51单片机的4人抢答器设计 设计要求: 以单片机为核心,设计一个4位竞赛抢答器:同时供4名选手或4个代表队比赛,分别用4个按钮S0~S3表示。 设置一个系统清除和抢答控制开关S,开关由主持人控制。 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮,锁存相应的编号,并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒)。 当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,同时扬声器发出短暂的声响,声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答的时间,并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示00。 工作原理: 通过键盘改变抢答的时间,原理与闹钟时间的设定相同,将定时时间的变量置为全局变量后,通过键盘扫描程序使每按下一次按键,时间加1(超过30时置0)。同时单片机不断进行按键扫描,当参赛选手的按键按下时,用于产生时钟信号的定时计数器停止计数,同时将选手编号(按键号)和抢答时间分别显示在LED上。

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar num; //定义中断变量,num计满20表示1秒时间到uchar num1; //十秒倒计时显示初始值 uchar flag1,flag2; //清零键及开始键按下标志位 uchar flag3,flag4=0; //定义键盘按下标志位 uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f}; //数码管编码

单片机课程设计--基于51单片机的万年历

单片机课程设计报告 万年历的设计

基于51单片机的万年历 摘要: 电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,使用寿命长,误差小。对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。 本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。万年历的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件部分主要由AT89C52单片机,LCD显示电路,以及调时按键电路等组成。在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。显示器使用了1602液晶显示,并且使用蜂鸣器实现了整点报警的功能,温度测试的功能实现使用了DS18B20,并实现了温度过高或过低时的温度报警。 软件方面主要包括日历程序、时间调整程序,显示程序等。程序采用C语言编写。所有程序编写完成后,在KeilC51软件中进行调试,

确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真,并最终实现基本要求。 综上所述此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。 一、设计要求 基本要求: 1,8 个数码管上显示,显示时间的格式为(假如当前时间是19:32:20)“19-32-20”; 2,具有日历功能; ③时间可以通过按键调整。 发挥部分: ④具有闹钟功能(可以设定多个)。 二:总体设计 电路设计框图

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