基于labview單片機串口通信設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-15 16:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （論文） 7 課題發(fā)展的狀況 在虛擬儀器出現(xiàn)之前，傳統(tǒng)儀器設(shè)備就是普通的模擬測量設(shè)備。每一種儀器就是一種完全封 閉的專用系統(tǒng)。 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個階段。 第一階段是使用 計算機增強傳統(tǒng)儀器的功能。由于計算機技術(shù)的長足發(fā)展和接口的統(tǒng)一， 只要把儀器和計算機通過特定的接口相連接，用戶就可以通過計算機控制儀器的功能，這使得用計算機控制測控儀器成為一種趨勢。 第二階段是開放式的通用接口和儀器硬件構(gòu)成。隨著時代的發(fā)展，儀 器的硬件出現(xiàn)了技術(shù)進步：插入式的計算機數(shù)據(jù)采集卡和儀器總線標準的確立。這些新的技術(shù)使儀器的構(gòu)成和接口得以統(tǒng)一和不斷開放，這樣就慢慢地消除了原來由用戶定義和供應(yīng)商定義的儀器功能的區(qū)別。 第三階段，虛擬儀器構(gòu)架和結(jié)構(gòu)得到了廣泛認同和采用。在硬件和軟件領(lǐng)域產(chǎn)生許多行業(yè)標準，有幾個虛擬儀器平臺已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用并有趨勢逐漸成為虛擬儀器行業(yè)標準。 第四階段，虛擬儀器編程的行業(yè)標準產(chǎn)生了，接口、總線、傳輸?shù)榷加型ㄟ^統(tǒng)一的標準，虛擬儀器的作者只要把大部分精力放在程序的開發(fā)和儀器功能的設(shè)計上就可以了，就不需要考慮 這些問題。 在以上階段中，可以看出在虛擬儀器技術(shù)發(fā)展中有兩個特別突出的標志：一個是各種總線標準的建立和應(yīng)用，它從硬件標準上為虛擬儀器鋪平了道路；另一個是圖形化編程語言的出現(xiàn)，用戶不再面對枯燥的代碼，這就使用戶把更多的精力放在程序的流程和效率上面。 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計單片機及其相關(guān)電路，編寫控制程序 設(shè)計基于串行通信的協(xié)議，實現(xiàn)和 LabView的通信功能 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （論文） 8 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 利用 C51 單片機的最小系統(tǒng)，控制一個簡單的 LED 電路。即： P1 口控制 8 盞LED。使用 C 語言編寫一段程序，可以接收上位機發(fā)來的數(shù)據(jù)，并顯示出來。同時，利用 軟件，編寫一個上位機界面。通過這個上位機界面能夠控制這個 LED 電路，根據(jù)電腦輸入的數(shù)字，點亮相應(yīng)位的 LED。 圖 總體設(shè)計 系統(tǒng)硬件的選擇 控制器選用 STC12C5A60S2，該單片機具有 8路 10 位 AD，雙串口，該單片機有 1024 字節(jié)的擴展 RAM，同時，該單片機采用了不分頻執(zhí)行機器周期，同晶振頻率下，運行速度是普通 51 單片機的 12 倍，可不用進行初始化設(shè)置，就可進行在常用波特率下的串口通信。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （論文） 9 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 元器件的介紹 主控制器 STC12C5A60S2 單片機中包含中央處理器（ CPU）、程序存儲器 (Flash)、數(shù)據(jù)存儲器（ SRAM）、定時 /計數(shù)器、 UART 串口、串口 I/O 接口、告訴 A/D 轉(zhuǎn)換、SPI 接口、 PCA 和外部晶體振蕩電路等模塊。 STC12C5A6060S2 系列單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個偏上系統(tǒng)。下圖為該系列單片機引腳圖： 圖 STC12C5A60S2 單片機引腳圖 STC12C5A60S2 是 STC 生產(chǎn)的單時鐘 /機器周期（ 1T）的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代 8051 單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，但速度快 812倍。內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路， 2 路 PWM， 8 路高速 10位 A/D 轉(zhuǎn)換，針對電機控制，強干擾場合。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （論文） 10 單片機 C51 單片機 是對所有兼容 Intel 8031 指令系統(tǒng) 的 單片機 的統(tǒng)稱。 圖 單片機 硬件電路圖設(shè)計 MCU 及復(fù)位電路 復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進行計算。和計算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動的手段有所不同。一是在給電路通電時馬上進行復(fù)位操作；二是在必要時可以由手動操作；三是根據(jù)程序或者電路運行的需要自動地進行。復(fù)位電路都是比較簡單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了。再復(fù)雜點就有 三極管 等等配合程序來進行了。 為確保微機 系統(tǒng)中 電路 穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電 復(fù)位 。一般微機電路正常工作需要供電電源為 5V177。 5%，即 ～ 。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng) VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才會撤除，微機電路開始正常工作。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 （論文） 11 圖 及復(fù)位電路 串口電路 串口通信電路采用的是 USB 接口與上位機通信。它不是一種新的總線標準，而是應(yīng)用在 PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。 串
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