【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LC23 0 p FC03 0 p FC11 0 u FV C CR1 1 0 k234567891R P 11 0 k武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 10 串口通信電路 串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議不要與通用串行總線Universal Serial Bus 或者 USB 混淆。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于 RS232 的串口。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議很多 GPIB 兼容的設(shè)備也帶有RS232 口。同時(shí)串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。 串口通信的概念非常簡(jiǎn)單串口按位 bit 發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié) byte的并行通信慢但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)?現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如 IEEE488 定義并行通行狀態(tài)時(shí)規(guī)定設(shè)備線總常不得超過(guò) 20 米并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò) 2 米而對(duì)于串口而言長(zhǎng)度可達(dá) 1200 米。 典型地串口用于 ASCII 碼字符的傳輸。通信使用 3 根線完成 1 地線 2 發(fā)送 3接收。由于串口通信是異步的端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手但是不是必須的。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。 MAX232 是電平轉(zhuǎn)換芯片。 1970 年美國(guó)電氣學(xué)會(huì)規(guī)定 ―RS232‖串口通信協(xié)議。規(guī)定邏輯 ―1‖5— 15V 邏輯 ―0‖5— 15V 。噪聲容限為 2V。要實(shí)現(xiàn)利用串口與單片機(jī)進(jìn)行通信就要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換把標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化成單片機(jī)可以識(shí)別的。MAX220–MAX249 都是電平轉(zhuǎn)換芯片在單片機(jī)最小系統(tǒng)中使用 MAX232。Protues 上串口通信電路設(shè)計(jì)如下圖 所示： 圖 串口通信電路設(shè)計(jì) T 1 I N11R1O UT12T 2 I N10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U3M A X 2 3 2 E RR O RT X D3RX D2CT S8RT S7DS R6DT R4DC D1RI9P1CO M P I MC30 .1 u FC40 .1 u FC50 .1 u FC60 .1 u F武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 11 總設(shè)計(jì)電路 圖 總設(shè)計(jì)電路 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LC23 0 p FC03 0 p FC11 0 u FV C CR1 1 0 k234567891R P 11 0 kT 1 I N11R1O UT12T 2 I N10R2O UT9T 1 O UT14R1I N13T 2 O UT7R2I N8C2 +4C25C1 +1C13VS+2V S 6U3M A X 2 3 2 E RR O RT X D3RX D2CT S8RT S7DS R6DT R4DC D1RI9P1CO M P I MC30 .1 u FC40 .1 u FC50 .1 u FC60 .1 u F武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 12 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件介紹 設(shè)計(jì)軟件 Protel PROTEL 是 Altium 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件 ，在電子行業(yè)的 CAD軟件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多 EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來(lái)學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫著要求會(huì)使用 PROTEL。 Protel 99 采用全新的管理方式，即數(shù)據(jù)庫(kù)的管理方式。 Protel 99 是在 桌面環(huán)境 下第一個(gè)以獨(dú)特的設(shè)計(jì)管理和 團(tuán)隊(duì)合作 技術(shù)為核心的全方位的印制板設(shè)計(jì)系統(tǒng)。所有 Protel99 設(shè)計(jì)文件都被存儲(chǔ)在唯一的綜合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并顯示在唯一的綜合設(shè)計(jì)編輯窗口。 Protel 99 軟件沿襲了 Protel 以前版本方便易學(xué)的特點(diǎn)，內(nèi)部界面與 Protel 98大體相同，新增加了一些功能模塊。 Protel 公司引進(jìn)了德國(guó) INCASES 公司的先進(jìn)技術(shù)，在 Protel99 中集成了信號(hào)完整性工具，精確的模型和板分析，幫助你在設(shè)計(jì)周期里利用 信號(hào)完整性分析 可獲得一次性成功和消除盲目性。 本次設(shè)計(jì)采用的是 Altium Dsigner 進(jìn)行電路原理圖的繪制。 程序編寫軟件 Keil Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品 的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。本次設(shè)計(jì)編程主要使用 Keil軟件進(jìn)行編程。 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 13 仿真軟件 Proteus Proteus 軟件是英國(guó) Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。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。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞 。 使用 Proteus 軟件 進(jìn)行單片機(jī) 系統(tǒng)仿真 設(shè)計(jì)，是 虛擬仿真技術(shù) 和 計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù) 相結(jié)合的綜合運(yùn)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力及 仿真軟件 的操作能力 .實(shí)踐證明， 在使用 Proteus 進(jìn)行 系統(tǒng)仿真 開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高 單片機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。 本次采用的是 Proteus 進(jìn)行仿真。 數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì) 該程序分為鍵盤掃描和數(shù)碼管顯示兩部分，其程序流程圖如 所示 : 否 是 是 否 圖 數(shù)據(jù)輸入流程圖 開始 鍵盤掃描 N Y N 是否有鍵按下 是否是切換鍵 數(shù)字顯 示 返回模式選擇 Y 是否有鍵按 是否是切換 數(shù)字顯示 返回模式選擇 Y 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 14 串 行通信接收程序 由于要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單片機(jī)之間的通信，在接收單片機(jī)上要寫與發(fā)送程序相對(duì)應(yīng)的接收程序，兩者應(yīng)設(shè)定相同的波特率。對(duì)應(yīng)的接收程序流程圖如圖 所示。 圖 接收程序流程圖 T1 初始化，啟動(dòng) T1 工作 設(shè)定串行通信方式 并設(shè)定允許接收 RI=1 接收數(shù) 據(jù) 清 RI 全部數(shù)據(jù)完全接收完 結(jié)束 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 15 5 仿真結(jié)果與分析 矩陣鍵盤功能仿真 數(shù)據(jù)輸入 根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)可知，需要數(shù)據(jù)輸入 10 個(gè)四位十進(jìn)制數(shù)。圖 （ a,b,c,d,e,f）為實(shí)驗(yàn)中輸入序號(hào)為 6 的 4321 四位十進(jìn)制數(shù)的過(guò)程： 圖 （ a） 序號(hào)輸入 圖 (b) 序號(hào)輸入后按確定鍵 圖 (c) 輸入第一個(gè)數(shù)據(jù) 圖 (d) 輸入第二個(gè)數(shù)據(jù) 圖 (e)輸入第三個(gè)數(shù)據(jù) 圖 (f) 輸入第四個(gè)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)顯示 圖 (a,b)為序號(hào)為 6 的數(shù)據(jù)顯示過(guò)程： 武漢理工大學(xué)《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)習(xí)》報(bào)告 16 圖 (a）選擇數(shù)據(jù)顯示功能 鍵 圖 (b)按下 6 鍵和確定鍵后的顯示 仿真結(jié)果分析：從數(shù)據(jù)輸入與數(shù)據(jù)顯示的步驟可知，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)滿足任務(wù)要求的數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)顯示的功能。其余的清除功能，確定功能，功能鍵選擇功能在 Protues 軟件上都能正確體現(xiàn)。故得出相關(guān)軟件與程序的設(shè)計(jì)是正確的。