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单片机与PC机双向串行通信
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2012-11-28
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这个是本人大学时期的综合课程设计,单片机和PC机的双向串行通信技术,严禁不注名的转载,后果自负,本人保留一切权利。
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目 录
1 选题.......................................................................................................................................1
1.1 选题背景.................................................................................................................1
1.2 设计任务.................................................................................................................1
2 整体通信设计.......................................................................................................................2
2.1 总体方框图...............................................................................................................2
2.2 通信过程分析....................................................................................................................3
2.3 通信方式的选择................................................................................................................3
3 硬件电路的设计..........................................................................................................4
3.1 AT89C52 单片机引脚及其说明.........................................................................................4
3.2 MAX232 芯片引脚及其说明..............................................................................................6
3.3 DB9 及其说明.....................................................................................................................7
3.4 数码显示、驱动电路及说明............................................................................................8
4 PC 端软件设计......................................................................................................................9
4.1 用户界面设计....................................................................................................................9
4.2 程序设计..........................................................................................................................10
5 原理总图.............................................................................................................................11
6 元器件清单.........................................................................................................................12
7 调试.....................................................................................................................................13
7.1 调试过程..........................................................................................................................13
7.2 调试结果..........................................................................................................................13
8 小结和设计体会........................................................................................................15
9 单片机程序................................................................................................................15
参考文献................................................................................................................................16
Ⅰ
1 选题
1.1 选题背景
在各种单片机应用系统的设计中,如智能仪器仪表、各类手持设备、GPS 接收器等,
常常遇到计算机与外界的信息交换,即通讯。通信的基本方式可分为并行通信与串行通
信两种。
目前,在许多单片机应用系统中,上、下位机分工明确,作为下位机核心器件的单
片机往往只负责数据的采集和通信,而上位机通常以基于图形界面的 Windows 系统为操
作平台。
现阶段这种应用的核心便是数据通信,它包括单片机和上位机之间、客户端和服务
器之间以及客户端和客户端之间的通信,而在单片机和上位机之间的数据通信则是整个
系统的基础。单片机和 PC 的通信是通过单片机的串口和 PC 机之间的硬件连接实现。鉴
于 PC 机具有强大的监控和管理功能,单片机则具有快速以及容易控制的特点,在数据量
不大、传输要求不高的情况下,一般都采用给 PC 机配置的 RS-232 标准串行接口
COM1、COM2 等相连接来实现应用系统与 PC 机之间的数据交换。
现今我国工业迅速发展的情况下,对工业中的计算机控制提出了较高的要求。比如
在常见的现场数据采集中,对各个采集点需要采集不同的数据,比如温度、湿度、压力、
照度,这就需要单片机对计算机发出的不同的指令做出不同的反应,并且返回相应的采
集到的数据。这就需要单片机和 PC 机进行双向数据通信。这也是本设计可以应用到的地
方之一。
1.2 设计任务
在计算机控制系统中,不可避免的要采用多机进行通信。随着单片机在各个领域的广
泛应用,利用 51 实验板等单片机系统与 PC 机 RS232 串口相连,实现双向数据通信。
利 用 可 视 化 程 序 设 计 编 制 串 口 调 试 软 件 , 然 后 向 串 口 发 送
“1”、“ 2”......“8”、“ 9”、“ 0”等字符,实验板收到数据后通过数码管显示出来,同时会
向 PC 机反馈显示成功的确认信号,即在 PC 机串口调试软件的接收缓冲区内将显示
“Display OK!”等字样。
1
2 整体通信设计
2.1 总体方框图
图 2-1 总体方框图 (单片机)
2
图 2-2 总体方框图 (PC 端)
2.2 通信过程分析
单片机上电之后显示显示缓存区的数据,等待串行中断。串行中断过来的时候,先
判断是接受中断还是发送中断,如果是发送中断,那么把 TI 清零之后中断返回;如果是
接收中断,那么就进入处理子程序,在处理子程序里面,单片机把接收到的 ASCII 码形式
的数据转换为十六进制的数字,存放到显示缓存区,调用显示子程序在数码管上显示出
接收到的数据,再调用发送子程序给 PC 端软件回送一个确认显示的信号。
2.3 通信方式的选择
一、数据通信的传输方式:常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多
工方式。
A. 单工方式:数据仅按一个固定的方向传送。因为这种传输方式的用途有限,常用
3
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