【正文】 printf(num = %3d ,(short int)(Num_Count))。同時(shí)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，數(shù)碼管顯示系統(tǒng)電路，串口通訊電路，接收信息分析算法的設(shè)計(jì)。 TR1 = 1。 (3).REN：允許接收位。 特點(diǎn)：并行通信控制簡(jiǎn)單、相對(duì)傳輸速度快，但由于傳輸線太多，遠(yuǎn)距離傳送成本高。根據(jù)公共端的不同分為共陽(yáng)極和共陰極數(shù)碼管，要想對(duì)數(shù)碼管點(diǎn)亮，就需要對(duì)需要顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，編完碼后在經(jīng) IO口輸出就可以顯示相應(yīng)的數(shù)字。 第 五 章 單片機(jī)下位機(jī)設(shè)計(jì) 下位機(jī)流程圖 程序流程圖： Y N Y N 開(kāi)始 定時(shí)器 0、串口、數(shù)碼管初始化 定時(shí)器中斷 循環(huán)計(jì)數(shù)值加 1 退出中斷 串口中斷 數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示循環(huán)計(jì)數(shù)值 Num_Count = SBUF。 （ 20）將打開(kāi)串口按鈕連接到第二層條件結(jié)構(gòu)的？好上。 （ 6） 讀取 串口函數(shù)：編程 儀器 I/O串口（ Serial） VISA 讀 取 。 2．程序前面板設(shè)計(jì) 在 新建的 前面板設(shè)計(jì)區(qū) 右擊鼠標(biāo) 右鍵， 有一個(gè)工具選擇塊，我們可一點(diǎn)擊左上角將其鎖定到前面板 。 通過(guò)對(duì)比這些 ，我們選擇用 Labview 來(lái)編寫本次上位機(jī)。邏輯操作位尋址功能 STC89 系列是傳統(tǒng)的單片機(jī)和 AT89 系列 單片機(jī)之間相互通用 ，這一系列單片機(jī)為 12T 單片機(jī)。 LabVIEW 技術(shù)移植伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而跟著提高 ， 同時(shí)他還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與旁路設(shè)備進(jìn)行互相聯(lián)機(jī)通信 ， 我們只需要添加或減少一部分框圖內(nèi)容即可改變測(cè)量?jī)晒δ?，擴(kuò)展性非常強(qiáng)， 并且這十分簡(jiǎn)單。 表 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的區(qū)別 虛擬儀器的發(fā)展與現(xiàn)狀 虛擬儀器 還沒(méi)有問(wèn)世的時(shí)候 ，傳統(tǒng)儀器設(shè)備 占據(jù)著各大市場(chǎng)領(lǐng)域 。計(jì)算機(jī)與 測(cè)量 儀器的結(jié)合 大概分為 兩種方式：一種是將計(jì)算機(jī) 嵌入到測(cè)量 儀器 當(dāng)中 ， 智能化儀器就是一種典型的表現(xiàn) ， 比如目前比較流行的嵌入式系統(tǒng)；另外一種方式就 是 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)將所需的測(cè)量設(shè)備跟計(jì)算機(jī)連接 ， 在高效快速的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)上 ， 實(shí)現(xiàn)不同的功能 。 并行通信可以以字節(jié)或多字節(jié)為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 ,因此 他的 傳輸速度 非常快 快 ,但需用的通訊線多 ,成本較高 ,并且 不適宜遠(yuǎn)距離傳輸 通常應(yīng)用于計(jì)算機(jī)總線和 PLC 內(nèi)部總線之間的通信 。 虛擬儀器軟件 LabVIEW 的問(wèn)世 ， 大大提高了開(kāi)發(fā)效率 ，減編寫程序的難度，縮短了研發(fā)周期 ， 從而減少研發(fā)成本 ， 為我們實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)提高了效率，帶來(lái)了巨大財(cái)富。 上位機(jī)上可以設(shè)置通信波特率、數(shù)據(jù)位、停止位，同時(shí)設(shè)有打開(kāi)串口按鈕、停止運(yùn)行按鈕、清空發(fā)送去按鈕、清空接收區(qū)按鈕；還有接收數(shù)據(jù)顯示文本框和發(fā)送數(shù)據(jù)顯示文本框，用戶通過(guò)設(shè)置串口通信參數(shù) 和打開(kāi)串口按鈕即可與下位機(jī)進(jìn)行串口通信，并將下位機(jī)發(fā)回的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示到 PC 機(jī)上，同時(shí)還可以控制循環(huán)的初始值。 NI 公司提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件 —— LabVIEW，能 簡(jiǎn)單快捷 地與各種軟硬件 進(jìn)行對(duì)接 ， 并且 能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力 ，還有設(shè)置參數(shù)，保存數(shù)據(jù)的功能 ， 同時(shí)顯示客戶需要的數(shù)據(jù) 。 隨著科技進(jìn)步和信息化的發(fā)展 ， 各種測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍 ： 數(shù)據(jù)采集卡和一系列標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)的確立 。 LabVIEW 的編程語(yǔ)言和傳統(tǒng)的語(yǔ)言不同，它采用了圖形語(yǔ)言 ———— G 語(yǔ)言 ，這種語(yǔ)言直觀通俗易懂，編起程序來(lái)高效快速 。 下圖分別為 51 單片機(jī)的應(yīng)引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。 同時(shí)，利用LabVIEW20xx 軟件， 編寫一個(gè)串口上位機(jī)通信界面 。 方案三： 用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管編寫程序簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，資料齊全，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，只能顯示數(shù)字。 （ 6）添加一個(gè) 清空接收區(qū) 按鈕控件：控件 express按鈕與開(kāi)關(guān) ok 按鈕 ，將標(biāo)題改為“ 清空接收區(qū) ”。同樣在 1 和 4 中添加 ASRL2：： INSTR 和 ASRL3：： INSTR 一直到 ASRL5：： INSTR （ 11） 添加一個(gè)波特率選擇組合框，在前面板添加一個(gè)字符串組合框：新式 字符串 組合 切換到框圖面板修改標(biāo)簽為波特率 。 （ 23）將第一個(gè)分支改變?yōu)椤巴Ｖ埂敝蹈淖儭? 下位機(jī)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總硬件電路 在該論文設(shè)計(jì)的串口通信控制系統(tǒng)中， 硬件電路有主控制電路、數(shù)碼管顯示電路、 led 顯示電路、電源指示電路 、復(fù)位電路、始終電路、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路、CH340 USB 轉(zhuǎn)串口電路。 圖 串行通信 串行通信的特點(diǎn)是： 通信只需一根數(shù)據(jù)線節(jié)約資源，控制簡(jiǎn)單，先對(duì)來(lái)說(shuō)傳輸速度可以滿足大多場(chǎng)合下的通信速度。 （ 1） 單工形式：早期的電流環(huán) 單工是通信時(shí)，數(shù)據(jù)是單向的，僅限于接收或發(fā)送二者不能同時(shí)存在 ，如圖 所示。 設(shè)置數(shù)據(jù)位為 8 位。 在調(diào)試之前，我們需要將開(kāi)發(fā)板準(zhǔn)備好，并根據(jù)本設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行電路的連接，仔細(xì)檢查個(gè)元件之間是否連接妥當(dāng)，一定要注意電源方面的連接，因?yàn)橐坏┻B錯(cuò)就會(huì)造成燒芯片這種嚴(yán)重后果。 void main()// 主函數(shù) { unsigned char key = 0。 // EA=1。 TH0=(6553650000)/256。 下位機(jī)調(diào)試通之后就開(kāi)始調(diào)試上位機(jī)方面的程序，上位機(jī)的調(diào)試主要是調(diào)試器通信能力，一開(kāi)始運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)老是出現(xiàn)串口資源出錯(cuò)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槲抑跋螺d軟件 STCISP 燒錄軟件為關(guān)閉串口而造成的，當(dāng)吧該軟件關(guān)閉之后，通信指示燈就變綠了，短時(shí)欣喜若狂，但是此刻新的問(wèn)題又出現(xiàn)了，就是發(fā)回來(lái)的數(shù)據(jù)都是亂碼，經(jīng)過(guò)多方的查閱，最后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是單片機(jī)用的是 12M 晶振，使得波特率的誤差非常大，將其換位 問(wèn)題就影刃而解了。系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn) 為 SMOD=0。 單片機(jī)內(nèi)部串口配置 51 單片機(jī) 內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信接口，有一個(gè)接收和發(fā)送緩存區(qū)— SBUF，可以讀也可以寫，接口有兩個(gè)分別為 和 ,。 圖 串行通信 2 異步通信 異步串行通信時(shí)發(fā)送方和接收方使 用不同的時(shí)鐘，為了使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)正確有效就必須是兩端的時(shí)鐘盡可能一致 。 本電路的串口通信使用 USB 轉(zhuǎn)串口芯片 CH340 是一個(gè) USB 總線的轉(zhuǎn)接芯片，該芯片支持 5V 電壓或 電壓，其電路圖如下圖 圖 串口電路 震蕩 電路 單片機(jī) 要想正常工作就必須 有一個(gè)時(shí)鐘電路，就像生命需要心臟跳動(dòng)一樣， 80C51 內(nèi)部有高增益反響放大器，輸入輸出分別為 XTAL1,輸出引腳為 XTAL2， 從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器 。 根據(jù)電腦設(shè)備管理的 口選擇 口。 （ 15） 添加一個(gè)條件結(jié)構(gòu)，真和假兩個(gè)分支，？連接到錯(cuò)誤代碼端子。 （ 1）添加一個(gè) 枚舉常量 ：編程 數(shù)值 枚舉常量 。 發(fā)送數(shù)據(jù) 清空接收區(qū) 清空發(fā)送區(qū) 發(fā)送區(qū) 建立 VI 創(chuàng)建前面板 創(chuàng)建框圖程序 運(yùn)行和調(diào)試程序 程序流程圖： 開(kāi)始 打開(kāi)串口 串口初始化 發(fā)送數(shù)據(jù) 清空緩存區(qū) 發(fā)送串口數(shù)據(jù) 發(fā)送數(shù)據(jù) 發(fā)送循環(huán)初值 清空發(fā)送緩存區(qū) 上位機(jī) LabVIEW 串口通訊的實(shí)現(xiàn) 本上位機(jī)主要用到串口通信模塊， VISA 是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在，也是一個(gè)重要樞紐。 LABVIEW上位機(jī) STC89C51RC 數(shù)碼管顯示 CH340 USB 轉(zhuǎn)串口 方案三： STC89 系列單片機(jī)便宜功耗低，操作簡(jiǎn)單，速度不太好，但是資料成熟， 上手容易。 21 個(gè)專用寄存器 4 調(diào)試方便： 當(dāng) Labview 編好程序后，我們?cè)鯓域?yàn)證自己程序的可行性呢，如果直接放到項(xiàng)目工程中進(jìn)行測(cè)試肯定不現(xiàn)實(shí)，那么我們就可以一部一部讓程序執(zhí)行，通過(guò)觀察每一塊程序的結(jié)果來(lái)驗(yàn)證 程序執(zhí)行有沒(méi)有問(wèn)題 。 3 嵌入式系統(tǒng) 因?yàn)樘摂M儀器中有很多通信接口就來(lái)自與嵌入式系統(tǒng)，我們可以通過(guò)虛擬儀 器編寫上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制下位機(jī)的的狀態(tài)。 方便擴(kuò)展 有了虛擬儀器，各種軟硬件工程師們就可以從畫 PCB，電路設(shè)計(jì)和軟件代碼的編寫中解放出來(lái)， 因?yàn)樘摂M儀器的靈活性，用戶可以根據(jù)項(xiàng)目升級(jí)或功能變動(dòng)二更新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或替換高效率的硬件模塊，這就極大地降低了成產(chǎn)成本和維護(hù)成本，大大的縮短了開(kāi)發(fā)周期，加速產(chǎn)品的上市時(shí)間 。就在此刻虛擬儀器應(yīng)運(yùn)而生。 它的人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)一大特色，利用 圖形化界面， 在屏幕上顯示一起的操作界面 ， 只需要通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤操控 ， 簡(jiǎn)單方便 ，儀器 的各種參數(shù)選擇和控制方式都能通過(guò)人性化的界面來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 Labview 內(nèi)部提供了很多庫(kù)函數(shù) ， 使得 編程 就像畫畫一樣過(guò) 容易。 然而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，新的測(cè)試?yán)碚?、測(cè)試方法、測(cè)試領(lǐng)域及測(cè)試儀器的不斷出現(xiàn)，在很多方面早已突破傳統(tǒng)儀器的概念，電子測(cè)量?jī)x器的功能和作用已經(jīng)發(fā)生質(zhì)的變化。 高性能 因?yàn)樘摂M儀器是在現(xiàn)代通用計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的，所以它完美的繼承了計(jì)算機(jī)技術(shù)的高性能，高處理的優(yōu)點(diǎn)，比如運(yùn)算速度，文件管理，圖像處理，數(shù)據(jù)分析等很多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)儀器望塵莫及的。 2 教育 教學(xué) 方面 由于虛擬儀器的快速發(fā)展，目前已擴(kuò)展至各個(gè)領(lǐng)域，教育方面 也不例外，引起簡(jiǎn)介的編程方式和高效率的研發(fā)過(guò)程使得教學(xué)部門也使用該軟件編寫教學(xué)管理系統(tǒng)，使得教學(xué)方法更加的靈活。 3 模塊化和層次分明： LabVIEW 編寫的 VI 面板可作為用戶 層程序 來(lái) 使用， 我們還可以將 VI 制作為子 VI 共其他程序調(diào)用，因此模塊化程度很高。 內(nèi)部有 111 條指令，大部分為單字節(jié)指令 技術(shù)成熟，資料多，上手容易，性價(jià)比是它的優(yōu)勢(shì)。 上位機(jī)框圖 上位機(jī)前面板框圖： 上位機(jī)創(chuàng)建虛擬儀器過(guò)程 接收區(qū) 打 開(kāi) 串 口 圖 上位機(jī)控制 程序 前面板 3．框圖程序設(shè)計(jì) 添加函數(shù)并 連線 在前面板點(diǎn)擊窗口，選擇顯示到程序框圖，或者用快捷鍵 ctrl+E。 （ 15） 編輯對(duì)話框錯(cuò)誤輸出：編輯 對(duì)話框與用戶程序 建議錯(cuò)誤處理器并將其和 VISA 資源配置設(shè)置的錯(cuò)誤輸出連接 。 圖 程序運(yùn)行界面 操作步驟： 點(diǎn)擊坐上角連續(xù)運(yùn)行按鈕。 圖 復(fù)位電路 串口電路 串口電路是本設(shè)計(jì)的的關(guān)鍵技術(shù)，主要用到了串口轉(zhuǎn) USB 通信，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電腦之間的通信。 特點(diǎn)： 發(fā)送者和接受者因?yàn)樵谕粋€(gè)時(shí)鐘下工作，因此通信不容易出錯(cuò)，并且高效穩(wěn)定 。 圖 全雙工形式 本次設(shè)計(jì)采用的全雙工方式，高效快捷，傳輸速度高。 電源管理寄存器 PCON PCON 主要是為 CHMOS 型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專用 寄存器，單元地址是 87H，其結(jié)構(gòu)格式如下： 表 2 PCON 電源管理寄存器結(jié)構(gòu) PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號(hào) SMOD GF1 GF0 PD IDL 在 CHMOS 型單片機(jī)中，除 SMOD 位外，其他位均為虛設(shè)的， SMOD 是串行口波特率倍增位，當(dāng) SMOD=1 時(shí)，串行口波特率加倍。發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示跟想要的結(jié)果完全不一樣，下載進(jìn)程序后，數(shù)碼管倆個(gè)位置上的數(shù) 字來(lái)回跳動(dòng)還不穩(wěn)定，后來(lái)發(fā)現(xiàn)時(shí)軟件中數(shù)碼管顯示函數(shù)的延時(shí)有點(diǎn)過(guò)長(zhǎng)，減小延時(shí)后就正常顯示了。 } } void Timer0Interrupt(void) interrupt 1//定時(shí)器中斷函數(shù) {