【正文】 本次畢業(yè)設計為我的大學生活畫上了圓滿的句號，為我即將的工作和生活奠定了堅實的基礎。畢業(yè)設計是對我們4年所學知識的一次綜合性測試和考驗，無論是在動手能力方面還是理論知識的運用能力方面，都使得我有了很大的提高；同時加深了我對網(wǎng)絡資源的認識，大大提高了查閱資料的能力和效率。從PCB板的制作加工到硬件的調(diào)試，路老師給予了我們很大的幫助。測試[M]. 南京：華中理工大學出版社,2001.[15][J] .漳州師院學報，1997,37(8):2325. [16]Yao Liang，Zhang zhenren，Zhang Bo，Communication realization Between PC and MCS51 Scm Based on MODBUS Protocol.[17]Mathworks Corp. External Interfaces/API[Z],2000.致謝時間流逝，畢業(yè)設計飛快的結束了。系統(tǒng)設計簡便、實用性強、操作簡單、程序設計簡便。使用CreateFile( )打開串行端口若成功，返回一個Handle值，以下操作函數(shù)就可以使用此Handle值進行具體操作。由于C++Builder已經(jīng)將Win32 API均聲明進去了，因此在C++Builder中使用API只要直接引用就可以了。 （7） 硬件連接 本文的要求只是實現(xiàn)單片機與ＰＣ機的簡單通信，在硬件連接上，采用了3線制（RXD、TXD、GND）軟握手的零MODEM方式。我們可以把單片機的內(nèi)部電平轉換接口與PC機的串行通信口COM1或COM2通過串行連接線連接起來，然后用軟件對它們進行初始化，使它們運行各自的接收或發(fā)送程序。而PC機配置的是RS—232串行接口，因此，單片機與PC機之間進行通信時，要進行電平的轉換，需要將TTL電平轉換為RS—232電平（5V～15V表示邏輯1，+5V～+15V表示邏輯0），在傳輸線上傳送的RS—232電平可高達 12V，比TTL電平有更強的抗衰減能力及抗干擾能力，可用于遠距離傳輸。在選擇通信的波特率時，不要盲目追高，要以滿足數(shù)據(jù)傳輸要求為原則。發(fā)送與接收設備可以使用各自的時鐘源完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，無需使用相同的時鐘信號。如果不再發(fā)送新數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)尚未準備好，就將傳輸線鉗在高電平狀態(tài)。 （2） 串行通信的數(shù)據(jù)傳送格式 　 異步串行通信以字符為單位，即一個一個字符地傳送。并行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于30米，計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送通常都是并行的；串行數(shù)據(jù)傳送的特點是：數(shù)據(jù)傳送按位順序進行，最少只需一根線即可完成，成本低但速度慢。顯然，若以串行通信的方式互聯(lián)PC機和單片機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，將使單片機的功能進一步發(fā)揮，在數(shù)據(jù)處理以及人機交互上得到完善。 (4)波特率越低，傳輸?shù)木嚯x越遠，最長有人做到300米長，還能正常工作?？梢园颜妷罕兜?6伏，把負的變到6伏。(2) max232旁邊的四個電容是什么作用呢？是倍壓的(升壓的)，也就是說和芯片一起共同作用把電壓從+5伏變到+10伏，負的變到10。(1)max232是電平轉換電路，232電平的高電平是15伏到3伏，低電平是+3伏到+15伏，TTL電平的高電平的理想值是+5伏，低電平是0伏。關閉串口設備對象Delete(s)。Fwrite(s,255)。Stopbits:定義停止位位數(shù), (1，) ，Teminator:定義結束字符串ReadAsyncMode:定義異步讀操作為連續(xù)或手，工方式(默認為continous，或定義為manual)。,1)。,39。,9600,39。建立串口對象 s=serial(39。這些工具箱都是由該領域內(nèi)學術水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學科范圍內(nèi)的基礎程序，而直接進行高，精，尖的研究。其工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。由于MATLAB的程序不用編譯等預處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。(6) MATLAB的圖形功能強大。(3) MATLAB既具有結構化的控制語句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語句和if語句），又有面向對象編程的特性?！】梢?，MATLAB的程序極其簡短。 35b= 43 79 45以下用MATLAB編寫以上兩個小程序的具體過程。在求解過程中，最麻煩的要算第二部分。由于庫函數(shù)都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數(shù)的可靠性。MATLAB給用戶帶來的是最直觀，最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。MATLAB最突出的特點就是簡潔。 開 始鍵盤事件處理等 待 鍵 盤 事 件初始化顯示程序處理圖41 程序設計框圖 MATLAB的運用 MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）之意。交通燈的點亮采用發(fā)光二極管實現(xiàn) PC機與單片機的串行通訊模塊：PC機與單片機的串行通訊是通過MAX232的電平轉換來實現(xiàn)的，它工作時，MATLAB 通過調(diào)用設備控制工具箱中的serial 類及相關函數(shù)，來創(chuàng)建串口設備對象，得到設備的文件句柄， 從而以操作文件的方式實現(xiàn)對P C機串行口的讀寫操作。對于232信號的電器特性等知識，在這里無法詳細解說，有興趣的話可以去網(wǎng)站查閱這方面的文章，232是最常用的通信方式之一，大量應用于各種工業(yè)控制或電子家電等產(chǎn)品中，是電子工程師必須掌握的知識之一。 圖34在RS232的通訊標準中是以一個25針的接口來定義的，并在早期的計算機如PC或XT機型上廣泛使用，但在AT機以后的機型上，實際均采用了9針的簡化版本應用，現(xiàn)在所說的232通訊均默認為9針的接口。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。LED 燈的顯示原理:通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點亮。　　數(shù)碼管引腳，共陰和共陽的測量　　找公共共陰和公共共陽：首先，我們找個電源（3到5伏）和1個1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發(fā)光的，找到一個就夠了，然后GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陰的了?！　≡牧闲酒腣F和亮度和波長是一個正態(tài)分布，　　即使篩選過芯片，VF和亮度和波長已在一個很小的范圍了，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還是在一個范圍內(nèi),結果就是亮度不一致?！　〕笠?guī)模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可自動關斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示?！　『懔黩寗优c非恒流驅動對數(shù)碼管的影響　　顯示效果：　　由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。 　　由于它的價格便宜、使用簡單,在電器特別是家電領域應用極為廣泛,空調(diào)、熱水器、冰箱等等。一般用于顯示時鐘中的秒。比外型高度小。　　② 動態(tài)顯示驅動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮?！? 數(shù)碼管的驅動方式　　數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。30V輸入電平低電源電流：典型值是8mA符合甚至優(yōu)于ANSI標準 EIA/ESD保護大于MILSTD883（方 法3015）標準的2000V 數(shù)碼管介紹數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。由于電腦串口rs232電平是10v +10v，而一般的單片機應用系統(tǒng)的信號電壓是ttl電平0 +5v,max232就是用來進行電平轉換的,該器件包含2驅動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA232F電平。由于TXD端最多可以驅動8個TTL門。然后，用軟件將TI清0，發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)。器件執(zhí)行任何一條將SBUF作為目的寄存器的命令時，數(shù)據(jù)便開始從RXD端發(fā)送。(7)AT89S51本身集成了看門狗指令，當系統(tǒng)出現(xiàn)異常看門狗將發(fā)出溢出中斷。(4)通過AT89c51單片機的P3口來控制系統(tǒng)是工作。74LS04反向器一片，發(fā)光二極管13個（8個綠的，4個紅的用于交通控制，1個用于標識電源），7805三端穩(wěn)壓電源一個，一個按鍵，一條數(shù)據(jù)下載線。在方式0和方式1中，每當CPU響應中斷后，都應該在中斷服務子程序中對T0和T1初始化，即軟件重裝初值n。（2）、定時和計數(shù)應用兩個前提：溢出停止和加法計數(shù)A、定時工作方式0在方式0工作方式下，當為計數(shù)工作方式時，計數(shù)值的范圍是：1～8192（213）當為定時工作方式時，定時時間的計算公式為：（213－計數(shù)初值）晶振周期12或 （213－計數(shù)初值）機器周期其時間單位與晶振周期或機器周期相同（us）.B、定時工作方式1方式1是16位計數(shù)結構的工作方式，計數(shù)器由TH0全部8位和TL0全部8位構成。因此在單片機的定時或計數(shù)應用中要注意GATE位的清“0”。而這時或門輸出端的高電平狀態(tài)卻打開了與門。當C/=1時，多路開關接通計數(shù)引腳（T0），外部計數(shù)脈沖由引腳T0輸入。表23 中斷的說明表 定時工作方式0(1)、電路邏輯結構 方式0是13位計數(shù)結構的工作方式，其計數(shù)器由TH0全部8位和TL0的低五位構成。8051型單片機提供了五個中斷源：兩個外部中斷源和三個內(nèi)部中斷源。從寄存器的位格式中可以看出，它的低半字節(jié)定義定時器/計數(shù)器0，高半字節(jié)定義定時器/計數(shù)器1。其中有關定時的控制位共有4位：?F0和TF1—計數(shù)溢出標志位當計數(shù)器計數(shù)溢出（計滿）時，該位置“1”；使用查詢方式時，此位作狀態(tài)位供查詢，但應注意查詢有效后應以軟件方法及時將該位清“0”；使用中斷方式時，此位作中斷標志位，在轉向中斷服務程序時由硬件自動清“0”。它有一種單步工作方式，所謂單步執(zhí)行就是由外來脈沖控制程序的執(zhí)行。從中斷相應到轉向執(zhí)行中斷服務程序，完成中斷所要求的操作任務，是一個很復雜的過程。 在MCS－51單片機中，控制寄存器共有4個，即定時器控制寄存器、中斷允許控制寄存器、中斷優(yōu)先控制寄存器及串行口控制寄存器。所謂實時控制，就是要求計算機能及時地相應被控對象提出的分析、計算和控制等請求，使被控對象保持在最佳工作狀態(tài)，以到達預定的控制效果。其他情況下，PSEN線均為高電平封鎖狀態(tài)。在不訪問片外存儲器時，89C51自動在ALE/PROG線上輸出頻率為F0SC/6的脈沖。定時反饋電路一般為石英晶振和電容組成的并聯(lián)回路。（4）~ ：這組引腳的第一功能和其余端口的第一功能相同。這時，輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性；第二種情況是89C51帶片外存儲器，~ ，然后傳送CPU對片外存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。 引腳描述 圖22 是AT89C51的引腳結構圖： 圖22 8051引腳圖AT89C51有40 條引腳，分為端口線、電源線和控制線三類（4*8=32條）8051有四個并行I/O端口，每個端口有8條口線，用于傳送數(shù)據(jù)和地址。在外部總線方式下，P0口的輸出緩沖器能驅動8個LSTTL輸入，但P0口用作輸入輸出口時需外接上拉電路驅動輸入。在PPP3端口內(nèi)，都接有內(nèi)部上拉電阻，此上拉電阻分為固定部分和附加部分，當端口的狀態(tài)要從0變?yōu)?時，在發(fā)生變化的哪個機器周期的S1P1和S1P2接通附加的拉高電路以增加變化的速度，否則這個狀態(tài)的變化將十分緩慢。在AT89C51和AT89C52中，I/O端口復位值均為1。接通鎖存器時，P0口作為雙向I/O使用，如P0口的鎖存器的值為1，使輸出驅動器中的場效應管截止，引腳空，此時端口可作高阻輸入。高檔型的有AT89S8252，這是一種可下載FLASH單片機，它和IBM微機通信進地程序是十分方便的。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進行修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求。（1）靜態(tài)時鐘方式89系列單片機采用靜態(tài)時鐘方式，所以可以節(jié)省電能，這對于降低便攜式產(chǎn)品的功耗十分有用。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡?，F(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機?？梢哉f，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進入的電腦時代。單片機是把包括運算器、控制器、少量的存儲器、最基本的輸入輸出口電路、串行口電路、中斷和定時電路等都集成在一個尺寸有限的芯片上。我們從中可以得出的是，我們最終的設計應該盡量使用模塊化設計。注意：本實驗中若采用更復雜的四片74190控制主干道的兩組燈，再用八片74153分別對74190置數(shù)可實現(xiàn)任意數(shù)值的交通燈系統(tǒng)。還有一個必須考慮到的就是，預置數(shù)必須在下一個狀態(tài)來之前準備好，而紅綠燈的狀態(tài)變化，必須和計數(shù)狀態(tài)同步，于是引起預置數(shù)變化的程序要超前于系統(tǒng)本身的狀態(tài)變化，所以，系統(tǒng)中的兩個狀態(tài)轉換時，在上一狀態(tài)結束時設置預置數(shù)，而控制紅綠燈的是隨著系統(tǒng)本身狀態(tài)的變化而變化，體現(xiàn)在本子電路中就是有兩組電路去判斷符合的狀態(tài)。方案1設計思想：采用分模塊設計