【正文】 55 所示；定時中斷實現(xiàn)動態(tài)顯示數(shù)據(jù)處理，其程序流程 如圖 55 所示 。 （ 4）選擇“ File|Save Project” 命令，保存文件。動態(tài)掃描驅(qū)動方式下，只要保證一定的顯示頻率，看起來的效果和一直顯示是一樣的。芯片的引腳 配置 及典型工作電路如圖 43 所示。 單片機(jī) 的串行數(shù)據(jù)傳輸很簡單，只要向緩沖器寫入數(shù)據(jù)就可發(fā)送數(shù)據(jù) ， 從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。 三級加密程序存儲器 ； 單片機(jī) LED 動態(tài) 顯示 時鐘電路 復(fù)位電路 RS232 電平轉(zhuǎn)換 PC機(jī) 圖 31 系統(tǒng)框圖 6 4 硬件設(shè)計 主要芯片 AT89C51 在系統(tǒng)設(shè)計中使用 AT89C51 單片機(jī)作為下位機(jī)，與 PC 機(jī)進(jìn)行串口通信，接收數(shù)據(jù)并控制數(shù)據(jù)在 LED 數(shù)碼管上動態(tài)顯示。 當(dāng) 單片機(jī) 無應(yīng)答時， PC 機(jī)將 重發(fā)通信請求直到 下位機(jī) 給出 響應(yīng) 。 2） 查詢方式 查詢方式實質(zhì)上還是事 件驅(qū)動，在有些情況下，這種方式顯得更為便捷。 MSComm 控件 MSComm 控件全稱為 Microsoft Communications Control，是 Microsoft 公司提供的簡化 Windows 下串行通行編程的 ActiveX 控件，它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法。完成這種轉(zhuǎn)換功能的電路叫做通用異步收發(fā)機(jī) UART。 兩種常用 接口方式 并行接口 并行接口是指 8 位數(shù)據(jù)同時通過并行線進(jìn)行傳送， 這樣數(shù)據(jù)的傳輸率能得到極大的提高。在單片機(jī)的輸 入輸出控制中，除直接接上小鍵盤和 LCD 顯示屏等方法外，一般都通過串口和上位機(jī) PC 進(jìn)行通信。 RS485。由于單片機(jī)的計算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，因此在功能 復(fù)雜的控制系統(tǒng)中常采上位機(jī)下位機(jī)系統(tǒng) ，單片機(jī)用作下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，而 PC 機(jī)用做上位機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和對單片機(jī)的控制。 在硬件設(shè) 計中，單片機(jī)系統(tǒng)與 PC 機(jī)系統(tǒng)通過 RS232 串行通信端口進(jìn)行互連，單片機(jī)系統(tǒng)將由 PC 機(jī)傳輸過來的數(shù)據(jù)信息動態(tài)的顯示在 LED 數(shù)碼管上。 由于 單片機(jī)的計算能力有限，難以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。因此研究 PC 機(jī)與單片機(jī)串行通信具有重要 的現(xiàn)實及工業(yè)意義。并行接口主要使用 36針接頭和 25 針 D 形接頭，目前以 25 針 D 形接頭為主。 RS232 采用不平衡傳輸方式，收發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對信號地 。MSComm 控件提供兩種處理通信的方式：事件驅(qū)動方式和查詢方式。 5 3 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計 通信 協(xié)議 設(shè)定 硬件接口：單片輸出的 TTL 電平經(jīng)電平轉(zhuǎn)換芯片 轉(zhuǎn)換成為 RS232 信號，然后與PC 機(jī)互連。在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可以方便的設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 接口。 1） AT89C51 性能參數(shù) AT89C51 有如下性能參數(shù)： 6 個中斷 源 ， 2 個中斷優(yōu)先級； 表 42 特殊功能 寄存器 PCON PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號 SMOD GF1 GF0 PD IDL SMOD：波特率 選擇位。當(dāng)片選端 CE 低電平有效時， DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸； DIR=“1”， 信號由 A 向 B 傳輸；當(dāng) CE 為高電平時， A、 B 均為高阻態(tài)，其引腳配置如 圖 44 所示。 單片機(jī)系統(tǒng)總體電路如圖 46 所示。 12 圖 52 添加 MSComm 控件 （ 2）選擇“ Controls”選項卡中的“ Microsoft Comm Control ”項，單擊“確定”按鈕把它加入到控件工具欄中。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件，是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 原 程序用 wave 進(jìn)行編輯、編譯，編譯之前勾選“仿真器設(shè)置”對話框“目標(biāo)文件”選項卡中的“生成 .Hex 文件”。 2. 詳述了單片機(jī)的發(fā)展概況、特點、應(yīng)用，各個部件的原理，串行口的通信方式，數(shù)碼顯示管的工作原理，使各個部件都能被讀者所了解，從而方便人們來認(rèn)識AT89C51 與 PC 機(jī)串行通信的原理。在此，我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師 胡建東教授 ，在整個畢業(yè)設(shè)計過程中， 他 給予了我悉心的指導(dǎo)和無私的幫助 ， 同時還要感謝同班的許多同學(xué)，我們在相互學(xué)習(xí)和交流中，解決問題共同進(jìn)步。寫輸出緩沖區(qū) Dim readbuff$ 39。每次從接收緩沖區(qū)讀取一個字符 = InputModeText 39。發(fā)送握手信號 handle: hand = False 39。等待回應(yīng) 39。主程序 main: mov sp,0fh 。開總中斷 mov datanum,0 。r0 指向下一個待輸出的段碼 mov a,r6 rl a 。等待接受串行傳輸?shù)淖址麄€數(shù) clr ri mov a,sbuf 。r1 指向待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù) mov r2,datanum 。setb f0 。40h 單元暫存 mov 40h,41h mov 41h,42h mov 42h,43h mov 43h,44h mov 44h,45h 。沒有全部移入，退出為下次移動做準(zhǔn)備 mov r3,datanum 26 cjne r3,6,datamove0 。6,7,8,9,A,B db 58h,5eh,7bh,71h,00h,40h 。大于 6 時允許再移 mov r2,datanum intout1: clr rs0 。退出中斷程序，為下次左移做準(zhǔn)備 。內(nèi)層循環(huán)未結(jié)束退出中斷程序 djnz 50h,intout0 。清除借位位 subb a,48 movc a,a+dptr 。將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)區(qū) inc r1 djnz acc,data_get 。接收握手信號 cjne r5,0ffh,display_jmp 。掃描次數(shù) mov r6,0feh 。設(shè)置串行口工作于方式一 mov 50h,40 mov 51h,100 mov th0,6 mov tl0,6 。發(fā)送完數(shù)據(jù)關(guān)閉端口 22 Exit Sub Else GoTo handle End If rserror: End Sub Private Sub Timer_Timer() = False hand = True 39。Hffh = writebuff 39。打開通行端口 = COM amp。 請重新輸入！ , vbRetryCancel, 錯誤 = Exit Sub End Select Next i On Error GoTo rserror 39。 20 附錄 1： PC 機(jī)事件過程及編程 Dim hand As Boolean 39。 經(jīng)過幾個月的畢業(yè)設(shè)，因為 計 時間和任務(wù)的性質(zhì)的關(guān)系，沒有完全按照上述的測試方法進(jìn)行測試，但經(jīng)過一些簡單的步驟的測試，證明本設(shè)計的串行通信的穩(wěn)定性與實用性。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 圖 61 PC 機(jī)通信程序運行結(jié)果 點擊“退出”按鈕時，退出應(yīng)用程序。 圖 54 應(yīng)用界面代碼程序流程圖 單片機(jī)軟件設(shè)計 單片機(jī)程序 主要完成與 PC 機(jī)的通信及數(shù)據(jù)動態(tài)顯示，包括三個主要的模塊：顯示模塊、通信模塊 、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊 和數(shù)據(jù)動態(tài)顯示模塊。 （ 3）單擊“ Standard EXE”項，再單擊“打開”按鈕，或直接雙擊“ Standard EXE”建立程序開發(fā)窗口。靜態(tài)驅(qū)動方式工作原理是每一個 LED 顯示器有一個 I/O 端口驅(qū)動， 亮度大，占用 I/O（ b）共陰極 （ c）共陽極 （ a）管腳配置 10 端口多，顯示位數(shù)多時很少采用；動態(tài)掃描驅(qū)動方式的工作原理是將多個顯示器的段碼同名端連接在一起，位碼分別控制，利用眼睛的余暉暫留效應(yīng)，分別顯示。硬件接口簡單，被廣泛使用。 圖 42 AT89C51 引腳配置 3） AT89C51 串行口 結(jié)構(gòu) （ 1）數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 串行口 是一個可尋址的專用寄存器， 有兩個物理空間上各自獨立的發(fā)送緩沖器和接受緩沖器 ，可以實現(xiàn)全雙工通信 ， 這兩個寄存器具有同一地址（ 99H）。 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz； 系統(tǒng)設(shè)計時， PC 機(jī)的通 信 程序使用Visual Basic 編寫 ， 單片機(jī)的程序用匯編語言 編 寫。 系統(tǒng)功能設(shè)計 下位機(jī)可以脫機(jī)單獨 工作 ，并用存儲器存儲 由 PC 機(jī)傳送來的數(shù)據(jù) ，通信 時 由上位機(jī)發(fā)出 通信請求 ，要求下位機(jī) 給出回應(yīng) 。這種方法的優(yōu)點使程序響應(yīng)及時、可靠。 表 22 串口通信連接方式 9 針 — 9 針 25 針 — 25 針 9 針 — 25 針 2 3 3 2 2 2 3 2 2 3 3 3 5 5 7 7 5 7 表 22 是對微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行口而言的，還有許多非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備則需要根據(jù)具體情況而定。 由于 CPU 與接口間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，要由接收移位寄存器把串行方式轉(zhuǎn)換成并行方式，由發(fā)送移位寄存器把并行方式轉(zhuǎn)換成串行方式。串行口通信是指外設(shè)和計算機(jī)間使用 3 根信號線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的一種通信方式，這三根信號分別是數(shù)據(jù)信號線、地線及控制線。 單片機(jī)自誕生以來以其性能穩(wěn)定、價格低廉 、功能強(qiáng)大，在智能儀器、工業(yè)裝備以及日用電子消費品中得到了 廣泛的應(yīng)用。 。 單片機(jī)具有 體積小、價格低廉、開發(fā)應(yīng)用方便、 可應(yīng)用于惡劣工業(yè)環(huán)境的特點，在分布式控制系統(tǒng)中多采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制 。在軟件設(shè)計中， 采用 Visual Basic 中的MSComm 通信控件 設(shè)計 PC 上的串口通信程序， 在單片機(jī)編程上采用接近硬件系統(tǒng)的匯編語言編寫通信程序及數(shù)據(jù)處理程序。因此在功能比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，通常以 PC 機(jī)為上位機(jī)，單片機(jī)為下位機(jī)，由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的采集及對裝置的控制，而由上位機(jī)完成各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理及對單片機(jī)的控制 ， 二者結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用已不僅僅局限于傳統(tǒng) 意義上的自動監(jiān)測或控制，而形成了向以網(wǎng)絡(luò)為核心的分布式多點系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。 論文 研究 內(nèi)容 論文 首先介紹單片機(jī)與 PC 機(jī)間的的通信方式及 RS232 串行通信協(xié)議，其次介紹實現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)串行通信的軟件和硬件設(shè)計， 再次介紹利用 LED 數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示的原理及驅(qū)動設(shè)計，最后利用 Proteus Professional 單片機(jī)仿真軟件對單片機(jī)系統(tǒng)的顯示模塊進(jìn)行 仿真 調(diào)試。 串行接口 串行口也是計算機(jī)的一種標(biāo)準(zhǔn)接口， PC 機(jī)一般至少有兩個串行口 Com1 和Com2。 9 針串口引腳和25 針串口引腳定義如表 11 所示。 1） 事件驅(qū)動方式 事件驅(qū)動通信是處理串行端口交互作用的一種非常有效地方法。 字符格式： 1 位起始位， 8 位數(shù)據(jù)位， 1 位停止位。在設(shè)計中以 PC機(jī)為主機(jī)，單片機(jī)為從機(jī)， 通過串行接口構(gòu)成主從系統(tǒng)，設(shè)計其串行通信的基本功能 ，其系統(tǒng)框圖如圖 31 所示。 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容 ； 低功耗空閑和掉電模式 。當(dāng) SMOD=1 時，波特率加倍。 9 圖 44 74LS245 引腳配置 LED 顯示 器 LED 顯示器工作原理 LED（ light emitting diode）顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也稱數(shù)碼管， 其外形結(jié)構(gòu)如圖 45 所示，由圖可知它由 8 個發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示 0~ A~F 及小數(shù)點。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 1