2011毕业设计-单片机与计算机串行通信设计

1、合肥师范学院2011届本科生毕业论文（设计）摘 要单片微型计算机简称单片机，它是将中央处理器（CPU）、存储器（RAM，ROM）、定时计数器和各种接口电路都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。随着计算机技术尤其是单片机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统参数进行检测和控制。PC机具有强大的监控和管理功能，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，是许多通信系统中常用的一种通信解决方案。因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有非常重要的现实意义。本设计介绍了STC89C52单片机与PC机串行通信的实现方法，给出了具体通信接口电路以及利用VB6.0的通信控件MSComm实现PC机串行通信的程序。通过VB程序控制LED及数码管的亮灭，同时可实现对两者的参数设置，更改其亮灯次数和间隔时间。系统经过实际应用，效果令人满意 .关键词：串行通行 单片机 VB程序 proteus仿真合肥师范学院2011届本科生毕业论文（设计）ABSTRACTSingle-chip microcomputer(SCM) is also be calle

2、d the single chip computer which is integrated the central processing unit(CPU), memory(RAM and ROM), timer/counter and various interface circuit into a piece of integrated circuit chip of microcomputer. With the development of computer technology, especially in microcomputer technology development, people have increasingly used single-chip microcomputer into some industry controlling system parameters to test and control. Personal computers(PC) have powerful functions of monitoring and manageme

3、nt. SCM has rapid and flexible controlling features. Through the RS-232 serial interface of PC communicate with external devices, it is an common communication solutions in many communication system. Therefore, how to realize the communication between the microcomputer and PC has very important practical significance.This design introduces the realization method of serial communication between microcomputer(STC89C52) and PC. It gives the specific communication interface circuit and the program w

4、hich using VB6.0 MSComm control realize serial communication with PC. The LED and digital tube can be controlled by the VB program, which can set the parameters both of them and change time interval and bright light times. By practical application, the effect of system is satisfactory.Key words: serial communication microcomputer VB program proteus simulation合肥师范学院2011届本科生毕业论文（设计）目 录一 前言11.1概述11.2串行通信基本概念11.3本次设计的工作任务2二 总体方案设计32.1可行性分析32.2系统功能分析32.3单片机选型32.4系统硬软件的功能设计4三 通信系统硬件电路设计63.1串行接口的基本通信方式

5、63.3电平转换电路的设计83.4绘制电路原理图10四 串行通信程序设计134.1下位机（单片机）串行通信及程序设计134.2上位机（pc机）串行通信及程序设计14五 总结18六 致谢19参考文献20附 录21合肥师范学院2011届本科生毕业论文（设计）一 前言1.1概述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。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

6、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。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸，对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不了的。1.2串行通信基本概念单片机在与外部设备或与其他计算机之间交换信息时，通常采用并行通信和串行通行两种方式。其中串行通行又可分为异步传送和同步传送。异步传送时，数据在线路上似一个字（或字符），为单位来传送的，各个字符之间可以是接连传送，也可以是间断传送，这完全由发送方根据需要来决定。另外，在异步传送时，发送方和接收方各用自己的时钟源来控制发送和接收。在异步通信时，对字符必须规定一定的格式，以利于接收方能判别何时有字符传来及何时是一个新字符的开始。异步通信方式中的一个字符有四部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。起始位为“0”信

7、号时，用来通知接收设备一个新的字符开始来到。线路在不传输数据时应保持位“1”，接收端不断检测线路的状态，若连续为“1”后又检测到一个“0”，就知道又发来了一个新的字符。起始位还被用来同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进行。起始位后面紧跟的是数据位，他可以是五位、六位、七位或八位。串行通信的速度与数据的位数成比例因此要根据需要来确定数据的位数。在本课题中没有用到奇偶校验位，有一个起始位、一个停止位和八位数据位。在串行通信中有个重要指标叫波特率，它定义为每秒传送二进制数码的位数，以位/秒为单位。在异步通信中，波特率位每秒传送的字符数和每个字符位数的乘积1。1.3本次设计的工作任务标准的51单片机都有一个全双工串行通信接口，利用这个通信接口，我们可以方便地与其它单片机系统或电脑（PC机）进行串行通信，相互交换数据。在微机测控系统中，一般称计算机为上位机、而前端采集控制的单片机系统称为下位机。上位机主要负责所有测控数据的综合管理与下位机的调度控制，而下位机由单片机构成前端的测控系统，进行原始数据的采集及设备的控制，下位机受上位机的管理控制。串口对单片机意义重大，不但可以将单片机采集的实时

8、数据传输到电脑上，而且也能接受电脑对单片机的控制指令，实现对单片机的智能化控制，从而开发出以计算机为控制中心的数据发送和接收系统，这样不仅拓宽了单片机的应用领域，而且使我们的控制系统、监控系统可以充分利用计算机强大的数据处理能力和管理功能，使系统功能更加完善、更加强大、更加完美。基于此目的，进行单片机与PC机串行通信系统设计，本次设计的主要工作：（1）单片机系统：实现和PC通信的串口通信的方法。（2）外围电路：实现单片机和PC机之间的串口电平转换。（3）通信程序：一方面是单片机汇编程序，另一方面是PC的通信程序。2合肥师范学院2011届本科生毕业论文（设计）二 总体方案设计按照单片机系统的设计方法，这一阶段，我需要考察实际应用环境的需要，确定单片机与PC机串行通信系统的整体设计方案。它包括系统的可行性分析、功能分析、单片机选型以及系统硬软件的分工问题。2.1可行性分析毕业设计在指导老师的指导下，搜集、查阅相关资料，确定单片机系统能达到需要的设计目标，而且达到目标需要的经济成本没有超出可接收的范围。2.2系统功能分析单片机以其体积小、价格低、抗干扰性好等特点，在现在控制系统中常用在操作现

9、场进行数据采集，以及实现现场控制中。但是由于其数据存储容量和数据处理能力都较低，所以一般情况下要通过通信手段使它与PC机相连，把所接收到的数据传送到PC机上，再在外部设备上进行显示。由于单片机输入、输出电平是TTL电平，而PC机配置的是RS-232标准串行接口，两者的电气规范不一致，因此要完成单片机与PC机的数据通信，必须对单片机输出的TTL电平进行电平转换。2.3单片机选型单片机的选型的依据为，应用系统本身对数据处理能力的要求，以及是否有其他方面的特殊需要（低功耗、工作温度、接口电路）的原则来确定。在此，选择Intel公司的MCS-51系列单片机中的8051单片机。MCS-51系列的单片机是Intel公司在1980年推出的8位机系列，8051为这一系列的代表产品。8051单片机内部包括8位CPU、4KB片内ROM、128KB片内RAM、4个8位并口、一个全双工的串口，支持64KB寻址空间，并提供5个中断源和两级中断。其性能指标如表2-1。表2-1 MCS-51系列单片机8051的性能指标单片机片内ROM（KB）片内ROM（KB）I/O并口计数器串行口DMAA/D中断源空闲和掉电方式类型型号ROM8051412842 16UART无无5无以上我选用的单片机的种类和型号，取决于对该类型号的熟悉程度以及手头所具备开发系统的条件。而在第六章用单片机实验板对系统软件进行调试所用到的单片机是STC89C52RC，其特点是可以直接用串口进行ISP编程。2.4系统硬软件的功能设计对系统的各项功能进行划分，确定软件和硬件的分工问题，实现该方案需要从通信协议（串行通信总线标准接口）、硬件电路和程序3个方面考虑。2.4.1通信协议标准接口，就是明确定义若干信号线，使接口电路标准化、通用化，借

《2011毕业设计-单片机与计算机串行通信设计》由会员n****分享，可在线阅读，更多相关《2011毕业设计-单片机与计算机串行通信设计》请在金锄头文库上搜索。