单片机扩展串行通信完整设计报告（含电路原理图和程序）.doc
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2023-06-19
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1 绪论
我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料，个
人完成电路的设计、焊接、检查、调试，再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编
写发射和显示程序，然后加电调试，最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需
要选择适当的元件，合理的电路图扎实的焊接技术，基本的故障排除和纠正能力，会
使用基本的仪器对硬件进行调试，会熟练的运用汇编语言编写程序，会用相关的软件
对自己的程序进行翻译，并烧进芯片中，要与对方接收机统一通信协议，要耐心的反
复检查、修改和调试，直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式，发射并显示两位数字信息，既显示
00-99，使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块，由 AT89C51 和多个按
键组成的控制模块，包括时钟电路、控制信号电路，时钟采用 6MHZ 晶振和 30pF 的
电容来组成内部时钟方式，控制信号用手动开关来控制，P1 口来控制，P2、P3 口产
生信号并通过共阳极数码管来显示，软件采用汇编语言来编写，发射程序在通信协议
一致的情况下完成数据的发射，同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富自己的知识和理论，巩固所学
的知识，提高自己的动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解，明白发射机的工作原
理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高自己的设计能力，培养创新能
力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一
步层次了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术，中断
技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍：单片机串行
通信发射机电路的设计，单片机 AT89C51 的功能和其在电路的作用。介绍了
AT89C51 的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51 与 MCS-51 兼
容，4K 字节可编程闪烁存储器，寿命：1000 次可擦，数据保存 10 年，全静态工作：
0HZ-24HZ，三级程序存储器锁定，128*8 位内部 RAM，32 跟可编程 I/O 线，两个 16
位定时/计数器，5 个中断源，5 个可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内
震荡和时钟电路，P0 和 P1 可作为串行输入口，P3 口因为其管脚有特殊功能，可连
接其他电路。例如 P3.0RXD 作为串行输出口，其中时钟电路采用内时钟工作方式，
控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式；
串行通信有两种形式，异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器，电源管理寄
存器 PCON，中断允许寄存器 IE，还介绍了数码显示管的工作方式、组成，共阳极和
共阴极数码显示管的电路组成，有动态和静态显示两种方式，说明了不同显示方法与
单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程，及在焊接时遇到的问题和应该注意
的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分：
在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，列出数码显示的断码表，
计算波特率，设置串行口，在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射
程序。编写完程序还要进行编译，这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用
和使用过程中遇到的问题，及在编译后烧入芯片使用的软件 PLDA，后来的加电调试，
及遇到的问题，在没问题后与接受机连接，发射数据，直到对方准确接收到。在软件
调试过程中将详细介绍调试遇到的问题，例如：通信协议是否相同，数码管是否与芯
片连接对应，计数器是否开始计数等。
我所设计的单片机串行接口现在已经发展到无线收发的阶段，本文参考无线发射
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