【正文】 附錄 附錄 A：系統(tǒng)源代碼 36 附錄 B：系統(tǒng)線路總圖（原理圖） 37 附錄 B：系統(tǒng)線路總圖（ PCB 圖） 材料清單： 自制 PCB 板 13 89SC52RC 單片機 13 彈片按鍵 183 38 四位七段數(shù)碼管 23 五色環(huán)電阻 200 歐 8 千歐 4 680 歐 2 10 千歐 13 電容 無極性電容 30PF 2 2 有極性電容 10uF 1 100 uF 2 LED 燈 33（紅、綠、黃） ULN2803 反向驅(qū)動管 23 IN4001 二極管 13 12MHz 晶振 13 7805 三端穩(wěn)壓管 13 導(dǎo)線 23 組 電源插座 13 1 。 這次畢業(yè)設(shè)計是即將完了但是它留給我的知識確實無限的，它讓我們真正的明白“在學(xué)習(xí)中成長，在實干中鍛煉”的意義，沒有這次畢業(yè)設(shè)計我就不會對單片機以至相關(guān)知識有這么多的了解。無限網(wǎng)絡(luò)也將是另一個流行趨勢，以后的無線上 網(wǎng)將由目前正在普及的 3G 跨越到 4G 平臺，速率不斷提升的同時還要降低成本，并要保證信息的保密性，這對于多機通信來說還是一個漫長的過程，需要不斷的深入研究。 4 . 3 從機通信主模塊設(shè)計 首先，從機程序較主機有了很大的不同，從機在未收到數(shù)據(jù)時都在掃描數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 的的 TXD,RXD 口，并不是在掃描鍵盤。收、發(fā)雙方應(yīng)具有一致的差錯檢驗設(shè)置，當接收 1 幀字符時，對 1 的個數(shù)進行檢驗，若奇偶性 (收、發(fā)雙方 )一致則說明傳輸正確。 開始 數(shù)碼管全部點亮并閃爍3 次 返回 Y 數(shù)碼管不正常，返回 N 鍵盤粗掃描，判斷是否有鍵按下 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示 ERR 返回 開始 24 掃描出鍵值后，還需要進行相應(yīng)的鍵值處理，最重要的就是要進行消抖處理，消抖分為硬件消抖及軟件消抖，硬件消抖需要額外的加入元件，這樣也就加大了設(shè)計開銷，本設(shè)計為節(jié)省硬件開銷采取的是軟件消抖法。 21 圖 數(shù)碼管驅(qū)動電路圖 3 . 4 系統(tǒng)電源 模塊 最后提到的是重要的電源模塊，為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的 5V 電壓輸出是設(shè)計實現(xiàn)的關(guān)鍵，一方面穩(wěn)定的電壓源能是單片機保持正常的工作狀態(tài) ；另一方面防止不定時的高壓燒壞電路中的元器件。 19 圖 主從機串口連接及紅綠燈連接圖 3 . 2 矩陣鍵盤模塊 本設(shè)計為因使用的按鍵較多，普通 I/O 口鍵盤數(shù)量難以滿足其使用，并且為節(jié)省 I/O 占用，干擾其它功能的實現(xiàn)，所以采用了矩陣式鍵盤。 該型數(shù)碼管采用發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，具有功耗 小，無熱量，耐沖擊，長壽命等優(yōu)點。 16 P1 口：可作數(shù)據(jù)和低八位地址傳輸 P2 口：準雙向口，可傳輸高八位地址 P3 口： P3 口是一個 8 位雙向 I/O 口， P3 口亦作為 AT89S52 第二功能。 （ 3） 所以的從機此時都能接收到地址信息，并且各自將信息比對，地址不符，則保持 SM2 不變；地址相同，則置 SM2 為 0，準備接收數(shù)據(jù)幀。具體區(qū)別為： SM2 RB8（接收可編譯位） 控制狀態(tài) 0 0 均可申請中斷 1 1 0 可申請中斷 1 不可申請中斷 串口做為 MCS51 單片機實現(xiàn)串口通信的一重要結(jié)構(gòu)，對于后續(xù)的通信方式的設(shè)置有著重要的指導(dǎo)及影響，本設(shè)計采用的工作方式 3將經(jīng)常運用到各位的設(shè)置。在多機通信中，以 TB8 位的狀態(tài)表示主機發(fā)送的是地址還是數(shù)據(jù)： TB8=1 表示地址， TB8=0 表示數(shù)據(jù)。 1 . 2 . 4 單片機串口工作寄存器 MCS51 單片機的串口有四種工作方式，其工作方式和波特率都可通過該特殊功能寄存器進行設(shè)置 SCON、 PCON。 3 . 全雙工制式（全雙向）：是指通信雙方均設(shè)有發(fā)送器和接收器，并且將信道劃分為發(fā)送信道和接收信道，兩端數(shù)據(jù)允許同時收發(fā)，因此通信效率比前兩種高。 優(yōu)點：相比并行通信，它有了你自己突出的優(yōu)點只需一對信號線進行數(shù)據(jù)傳送，并且 串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù) ， 這樣傳送成本明顯降低，特別適宜于遠距離 傳輸。單片機串行通信方式雖相對并行稍慢，但在遠距離傳輸及抗干擾方面都明顯更強，這也是其越來越流行的一個主要原因，所以研究單片機之間的串行通信顯得非常具有意義。更重 要的意義還在于它的應(yīng)用正在從根本上改變著人們的生活變化。多機通信即兩個及兩個以上的微機處理之間進行數(shù)據(jù)交互 的形式。 89SC52RC就是其中的一類，它是一種以單片機母片為核心，在片中嵌入更多功能的專用型單片機。單片機多機通信的應(yīng)用意義不僅局限于它的廣闊范圍及所帶來的巨大的經(jīng)濟效益。 通過單片機的串口將多個單片機連接在一起，并設(shè)定好適宜的工作方式，制定好相應(yīng)的通信協(xié)議，這樣就可以實現(xiàn)單片機之間的串行通信了。 缺點：數(shù)據(jù)傳輸速度較并行慢。它對于硬件的要求較低，并且能實現(xiàn)雙向的信息交流。 注意的是：其中發(fā)送緩沖器只能寫入，不能讀出；接收緩沖器只能讀出，不能寫入，并且兩個緩沖器共用一個地址 99H。在方式2 和方式 3 時， TB8 是發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)。 （ 7） SM2 多機通信控制 位 本設(shè)計需實現(xiàn)多機通信，需經(jīng)常由軟件來置 1 或 0，來控制多機通信的各個流程環(huán)節(jié)。 （ 2） 主機在發(fā)送 1 幀地址信息時，將其中的 TB8 位置 1，作為地址幀的標志。 ? 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ? 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM ? 32 個雙向 I/O 口 ? ? 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 ? 時鐘頻率 033MHz ? 全雙工 UART 串行中斷口線 ? 256x8bit 內(nèi)部 RAM ? 2個外部中斷源 ? 低功耗空閑和 省電模式 ? 中斷喚醒省電模式 ? 3 級加密位 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 主從機接收過程：與接收相對應(yīng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)收發(fā)過程。 本設(shè)計對矩陣鍵盤設(shè)置的按鍵功能為： SA1—— SA10 ：數(shù)字鍵 0 到 9 SA11—— SA12 ： 確認、刪除 20 SA13 ： 發(fā)送 SA14 ： 接收 SA1 SA16 未設(shè)定功能、待后續(xù)開發(fā) 圖 矩陣鍵盤連接圖 3 . 3 數(shù)碼管驅(qū)動顯示模塊 本設(shè)計中采用了兩個四位 7 段共陰數(shù)碼管來顯示數(shù)據(jù)，結(jié)合了 P0 口和 P2口來實現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)顯示，并采用 ULN2803 來對單片機輸出的信號進行取反，且 ULN2803 還能對數(shù)碼管進行驅(qū)動作用，再通過外接 5V 直流電源來點亮數(shù)碼管的發(fā)光二極管。最后再將行線值與列線值相“與”就可算出鍵值來，得出相應(yīng)鍵的功能。 數(shù)碼管動態(tài)顯示 初始化 關(guān)顯示 顯示緩沖器中取數(shù) 查表求七段碼 27 圖 數(shù)碼管動態(tài)掃描子程序流程圖 輸出七段碼 輸出位代碼 延時 10ms 修改顯緩指針 修改位代碼 8 位是否顯示完 N 返回 28 4 . 1 .4 奇偶效驗數(shù)據(jù)傳輸 首先，奇偶校驗的特點是按字符校驗，即在發(fā)送每個字符數(shù)據(jù)之后都附加一位奇偶校驗位 (1 或 0),當設(shè)置為奇校驗時，數(shù)據(jù)中 1 的個數(shù)與校驗位 1 的個數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù)；反之則為偶校驗。 下面將表現(xiàn)出主機通信主程序的主要工作流程圖： 開始 開機自檢程序 主機掃描鍵盤 得出鍵值，實現(xiàn)相應(yīng)功能 發(fā)送數(shù)據(jù)至從機 主機初始化設(shè)置 調(diào)用顯示功能，顯示數(shù)據(jù) 返回 30 圖 主機通信模塊流程圖 上述則為主機的發(fā)送程序模塊，采用了多環(huán)節(jié)反饋機制，保證了數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)送功能 MAIN_1 初始化串口 置 TB8 為 1 發(fā)送地址幀 從機應(yīng)答 N 置 TB 為 0 從機都能接收地址幀 從機地址比對 從機復(fù)位 N 發(fā)送命令幀 從機應(yīng)答 N 正確命令？ 非法指令 接收命令分類 從機發(fā)送就緒？ 從機接收就緒？ 發(fā)送命令 接收命令 主機開始 接收數(shù)據(jù) 提出就效驗碼 比對 反饋至程序 主機發(fā)送數(shù)據(jù) 提取效驗碼 比對 N 反饋至程序 N 返回 31 的準確性，實現(xiàn)了程序的自動效驗數(shù)據(jù)，在傳輸大量數(shù)據(jù)時，增加了傳輸?shù)姆€(wěn)定性及可靠性。目前串行通信在傳輸速度方面還不及并行通信那樣快，這一方面是自身硬件結(jié)構(gòu)所決定，還有就是傳輸線路的問題，從目前的流行趨勢來看，三網(wǎng)合一將是發(fā)展的趨勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互式傳遞不再僅限于各自傳輸是未來的發(fā)展方向。多機通信作 為 PC 機與單片機通信的基礎(chǔ)所以我們就應(yīng)該認真學(xué)習(xí)單片機的多機通信，為進一步的拓展打下基