【文章內(nèi)容簡介】 的串口都符合符合 RS232 通信協(xié)議，如圖 10， 開始位 數(shù)據(jù) 位 奇偶校驗(yàn)位 停止位 圖 10 RS232通信協(xié)議 所以下位機(jī)（ 單片機(jī) ） 和 PC的波特率和開始位和奇偶校驗(yàn)位和停止位相同就可以實(shí)現(xiàn)串口通信。下位機(jī)（單片機(jī)）通過配置寄存器圖現(xiàn)實(shí)波特率為 位為 1位、數(shù)據(jù)位為 8位、無奇偶校驗(yàn)位、停止位 1位。如 配置串口控制寄存器UCTL。 UCTL=0x10,就配置好的停止位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、開始位就這么簡單。在下位機(jī)軟件編程中，因?yàn)榈?MSP430單片機(jī)的引腳都第二功能，而串口是第二功能，所以必 須要讓單片機(jī)的引腳進(jìn)入第二功能。字符在 TFT的現(xiàn)實(shí)原理。 PC機(jī)和單片機(jī)顯示字符原理類似， 通過的點(diǎn)陣的形式進(jìn)行顯示。如字符 ’A’的點(diǎn)陣圖 的 點(diǎn)陣為：寬 x高 =8x16 ，通過 zimov2軟件生成 C語言數(shù)組， /* 文字 : A */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x高 =8x16 */ 0x00,0x00,0x00,0x10,0x10,0x18,0x28,0x28,0x24,0x3C,0x44,0x42,0x42,0xE7,0x00,0x00 取存在單片機(jī)的代碼段，然后通 過軟件編程，顯示你需要的字符。 實(shí) 現(xiàn)PC機(jī)和單片機(jī)液晶 TFT字符顯示 具體的流程圖如圖 11 16 圖 11 MSP430F149 的串口 通信程序 流程圖 的程序編寫， DS18B20 是單總線通信協(xié)議，對時(shí)序的要求非常嚴(yán)格。所以需要精確定時(shí)，單片機(jī) MSP430F149 的定時(shí)器功能強(qiáng)大，通過合理配置定時(shí)器的寄存器可以實(shí)現(xiàn)精確定時(shí)， DS18B20 在數(shù)據(jù)位傳輸?shù)臅r(shí)候低位在前，這點(diǎn)非常重要， DS18B20 在進(jìn)行溫度啟動(dòng)和溫度轉(zhuǎn)換、溫度讀取的時(shí)候必須先進(jìn)行復(fù)位操作，具體操作看 圖 12 流程圖 17 圖 12 DS18B20 的流程圖 18 SerialPort類的介紹 上位機(jī)串口通信程序的開發(fā)平臺是基于 Windows 操作系統(tǒng) 的 VS2020 環(huán)境。VS2020 軟件界面非常方便友好，編程工作量相對較小，只需進(jìn)行主要應(yīng)用功能的編程和少量界面控制的編程。 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)是 運(yùn)用 C語言結(jié)合NET Framework 中提供 的 SerialPort 類，該類主要實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信等 應(yīng)用 。下面主要介紹該類的主要屬性（表 2）和方法（表 3）。 表 2 SerialPort 類 的常用屬性 名 稱 說 明 BaseStream 獲取 SerialPort 對象的基礎(chǔ) Stream 對象 BaudRate 獲取或設(shè)置串行波特率 BreakState 獲取或設(shè)置中斷信號狀態(tài) BytesToRead 獲取接收緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) BytesToWrite 獲取發(fā)送緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) CDHolding 獲取端口的載波檢測行的狀態(tài) CtsHolding 獲取 ―可以發(fā)送 ‖行的狀態(tài) DataBits 獲取或設(shè)置每個(gè)字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)位長度 DiscardNull 獲取或設(shè)置 一個(gè)值，該值指示 Null 字節(jié)在端口和接收緩沖區(qū)之間傳輸時(shí)是否被忽略 DsrHolding 獲取數(shù)據(jù)設(shè)置就緒 (DSR) 信號的狀態(tài) DtrEnable 獲取或設(shè)置一個(gè)值，該值在串行通信過程中啟用數(shù)據(jù)終端就緒 (DTR) 信號 Encoding 獲取或設(shè)置傳輸前后文本轉(zhuǎn)換的字節(jié)編碼 Handshake 獲取或設(shè)置串行端口數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈帐謪f(xié)議 IsOpen 獲取一個(gè)值，該值指示 SerialPort 對象的打開或關(guān)閉狀態(tài) NewLine 獲取或設(shè)置用于解釋 ReadLine( )和 WriteLine( )方法調(diào)用結(jié)束的值 19 Parity 獲取或設(shè)置奇偶校驗(yàn)檢查協(xié)議 名 稱 說 明 ParityReplace 獲取或設(shè)置一個(gè)字節(jié)，該字節(jié)在發(fā)生奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)替換數(shù)據(jù)流中的無效字節(jié) PortName 獲取或設(shè)置通信端口，包括但不限于所有可用的 COM 端口 ReadBufferSize 獲取或設(shè)置 SerialPort 輸入緩沖區(qū)的大小 ReadTimeout 獲取或設(shè)置讀取操作未完成時(shí)發(fā)生超時(shí)之前的毫秒數(shù) ReceivedBytesThreshold 獲取或設(shè)置 DataReceived 事件發(fā)生前內(nèi)部輸入緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù) RtsEnable 獲取或設(shè)置一個(gè)值，該值指示在串行通信中是否啟用請求發(fā)送 (RTS) 信號 StopBits 獲取或設(shè)置每個(gè)字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)停止位數(shù) WriteBufferSize 獲取或設(shè)置串行端口輸出緩沖區(qū)的大小 WriteTimeout 獲取或設(shè)置寫入操作未完成時(shí)發(fā)生超時(shí)之前的毫秒數(shù) 表 3 SerialPort 類的常用方法 方 法 名 稱 說 明 Close 關(guān)閉端口連接，將 IsOpen 屬性設(shè)置為 False， 并釋放內(nèi)部 Stream 對象 Open 打開一個(gè)新的串行端口連接 Read 從 SerialPort 輸入緩沖區(qū)中讀取 ReadByte 從 SerialPort 輸入緩沖區(qū)中同步讀取一個(gè)字節(jié) ReadChar 從 SerialPort 輸入緩沖區(qū)中同步讀取一個(gè)字符 ReadLine 一直讀取到輸入緩沖區(qū)中的 NewLine 值 ReadTo 一直讀取到輸入緩沖區(qū)中指定 value 的字符串 Write 已重載。將數(shù)據(jù)寫入串行端口輸出緩沖區(qū) WriteLine 將指定的字符串和 NewLine 值寫入輸出緩沖區(qū) 20 基 于 Winform的可視化應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 串口畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件基于微軟的 VS2020 開發(fā)平臺。運(yùn)用 VS2020 提供的 Winform 的可視化 界面。利用 工具中提供的 SerialPort 類、 Button 類、 Text 類等實(shí)現(xiàn)串口的波特率，串口號，停止位，數(shù)據(jù)位，起始位，接受數(shù)據(jù)顯示區(qū)，發(fā)送數(shù)據(jù)顯示區(qū)，溫度顯示。具體步驟如下 （ 1） 打開 VS2020開發(fā)軟件 圖 13 啟動(dòng) VS2020 （ 2）打開文件 —新建 —windows 窗體應(yīng)用程序 21 圖 14 創(chuàng)建 Winform 窗口程序 （ 3） 打開左邊的工具箱增加 SerialPort控件、 Button控件 、 Text控件等 然后拖入Winform界面中 圖 15 在 Winform 窗口程序中加入需要的控件 （ 4） 在 Winform界面中，點(diǎn)擊 SerialPort類，在界面的右下角出現(xiàn)屬性，設(shè)置波特率 1200、停止位 開始位 數(shù)據(jù)位 8位、串口號。 22 圖 16 設(shè)置 SerialPort 的屬性 （ 5）在 Winform界面中，內(nèi)部代碼實(shí)現(xiàn)見附錄 3上位機(jī)代碼 23 （ 6）生成的應(yīng)用程序 圖 17 最后生成 上位機(jī)控制界面 24 第五章 : 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析 測試結(jié)果的記錄 驗(yàn)證 PC機(jī)通過 RS232口傳輸字符到單片機(jī)并控制 TFT液晶顯示 圖 18 上位機(jī)和單片機(jī)串口通信顯示結(jié)果 25 圖 19 上位機(jī)通過串口發(fā)送給單片機(jī)字符顯示結(jié)果 圖 20 單片機(jī)接受 PC 機(jī)的字符并在 TFT 顯示字符結(jié)果 26 驗(yàn)證單片機(jī)通過串口把 DS18B20實(shí)時(shí)溫度傳遞給 PC機(jī)顯示 圖 21 PC 機(jī)顯示通過串口接受 DS18B20 的溫度 結(jié)果 PC機(jī)接受單片機(jī)通過串口發(fā)來的字符 圖 22 PC 機(jī)顯示通過串口接受單片機(jī)發(fā)來的字符 結(jié)果 27 驗(yàn)證通過上位機(jī)的應(yīng)用程序的按鈕控制單片機(jī)的 TFT使顯示內(nèi)容 圖 23 單片機(jī)發(fā)送圖標(biāo)命令顯示新華學(xué)院圖標(biāo) 結(jié)果 28 圖 24 單片機(jī)接受圖標(biāo)命令顯示新華學(xué)院圖標(biāo) 結(jié)果 圖 25 上位機(jī)通過串口發(fā)送校訓(xùn)命令給單片機(jī) 結(jié)果 圖 26 單片機(jī)接受校訓(xùn)命令顯示新華學(xué)院校訓(xùn) 結(jié)果 29 測試結(jié)果的分析 通過無數(shù)次的修改程序，終于達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。圖 17 結(jié)果 分析通過PC 機(jī)的串口向單片機(jī)串口發(fā)送一段英語字符驗(yàn)證單片機(jī)是否可以正確的接受并顯示在 TFT 液晶顯示器上。圖 20 結(jié)果 分析，通過 DS18B20 采集室內(nèi)溫度，DS18B20 將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行分析處理，然后把處理好的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送 PC 機(jī)顯示。 結(jié) 論 串行通信端口在系統(tǒng)控制的范疇中一直占據(jù)著及其重要的地位，它不僅沒有因?yàn)闀r(shí)代的進(jìn)步而遭淘汰，反而在規(guī)格上越來越完善，應(yīng)用也越來越廣泛。作為一種基本而又靈活方便的通信方式，串口通信被廣泛應(yīng)用于 PC 與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換以及其他工業(yè)控制與自動(dòng)控制中。本設(shè)計(jì)給出了上位 PC 機(jī)與下位單片機(jī)（ MSP430F149）之間進(jìn)行異步串行通信的解決方案，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī) 與 下位機(jī)的雙向通信功能 。 上位機(jī)應(yīng) 用 VS2020 開發(fā)工具 ， 運(yùn)用 C語言和 Net Framework 提供的 SerialPort 類設(shè)計(jì)的 可視化應(yīng)用 程序 界面 ，使 系統(tǒng) 控制界面化，可視化，給工 業(yè)控制提供了 方便。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對單片機(jī)和 PC 機(jī)的串口通信有的深刻的了解，從中學(xué)習(xí)很多知識，雖然遇到很多問題，通過請教和自我學(xué)習(xí)得到解決，加強(qiáng)自我面對困難的信心 。 30 參考文獻(xiàn) [1] 張晞，王德銀，張晨 . 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