【正文】 肖 老師的孜孜不倦的教誨和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)令我終生難忘，也將使我受益終生。 肖老師學(xué)識(shí)淵博，專業(yè)知識(shí)過(guò)硬，治學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了許多新知識(shí)，學(xué)會(huì)了如何查找資料，學(xué)會(huì)了遇到問(wèn)題先分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)了如何充分的利用網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)提 高自己的文化知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一般流程；也明白了許多不曾明白的道理，明白了求學(xué)應(yīng)當(dāng)有嚴(yán) 謹(jǐn) 的作風(fēng)，并且更應(yīng)該有鍥而不舍 、 堅(jiān) 強(qiáng)的韌勁 。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之初，我查了很多關(guān)于單片機(jī)串行 通信、單片機(jī)原理與接口 技術(shù) 的設(shè)計(jì)資料，我發(fā)現(xiàn)經(jīng) 過(guò) 長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐的檢驗(yàn)，而我?guī)缀鯊牧汩_始做，我發(fā)現(xiàn)自己很難找到創(chuàng)新點(diǎn)，即使成功了也是對(duì)前人工作的一次重復(fù)，一 直 很茫然，前人的設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 何在？但是經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考，我端正了自己的態(tài)度，同時(shí)我也找到了姑且算 做 創(chuàng)新點(diǎn)的所在，作好了一切準(zhǔn)備工作之后便開始了緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 A0 A1 A2 A3 A4 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 A0 A1 A2 A3 A4 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 A0 A1 A2 A3 A4 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 A0 A1 A2 A3 A4 程序運(yùn)行 后 PC 上的運(yùn)行結(jié)果 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 第五章 結(jié)論 經(jīng)過(guò) 一段時(shí)間的 學(xué)習(xí)與研究，至此，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)全部完成，所設(shè)計(jì)的 接口電路、 單片機(jī)串行 通信、 傳輸模塊基本達(dá)到預(yù)期的目的， 順利 地完成了 任務(wù)。 Serial_Txd(Txdnum)。 EA=1。 ET0=1。 SCON=0X50。 TL1=0xfd。 TL0=0x00。 Timercount=100。 Rxdcount=0。 Txdflag=1。 TH0=0xdc。 } else Es=1。 TR0=1。 RI=0。 if(temp==0xaa) { while (!RI)。 temp=SBUF。 RI=0。 ES=0。 TI=0。i++) { SBUF=*p++。 for(i=0。 bit Txdflag。同樣實(shí)現(xiàn)該通信的數(shù)據(jù)流為： 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 程序設(shè)計(jì) 假設(shè) PC 機(jī)先向單片機(jī)一組指令 “55H、 AAH、 01H”當(dāng)單片機(jī)接收到 PC 發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并判斷命令為 “01H”時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)發(fā)送程序，即每隔 2S 向 PC 發(fā)送15 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。在VIRTUAL TERMINAL 中可直接鍵盤輸入想要發(fā)送的數(shù)據(jù)，但界面中無(wú)任何顯示，可以通過(guò)串口調(diào)試助手看到相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。這樣就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信了。 先在 Proteus 中將環(huán)境建立起來(lái)，很簡(jiǎn)單，先需要 兩個(gè)元器件就可以建立連接VIRTUAL TERMINAL 和 COMPIM,如圖 VIRTUAL TERMINAL 的 TXD 與COMPIM 的 TXD 相連， RXD 與 RXD 相連，后面有圖分析為什么這樣相連： 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 VIRTUAL TERMINAL是串口監(jiān)視儀器，可以通過(guò)它將數(shù)據(jù)線上的符合 RS232協(xié)議的波形捕捉到，并顯示出來(lái)，也可以往數(shù)據(jù)線上發(fā)送 RS232 協(xié)議的波形；COMPIM 為串口元件，可設(shè)置占用計(jì)算機(jī)上哪一個(gè)串口，可以是 “實(shí)際串口 ”，也可以是 “虛擬串口 ”，對(duì) Proteus 而言，是分不清虛擬串口還是實(shí)際串口的。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 到這虛擬串口已經(jīng)設(shè)置好，對(duì)其它設(shè)計(jì)軟件而言，虛擬串口和普通串口沒有區(qū)別，如串口調(diào)試助手對(duì)虛擬串口的使用和普通串口的使用方法一樣。軟件設(shè)置時(shí)將所設(shè)置的兩個(gè)虛擬串口對(duì)接，這樣就可實(shí)現(xiàn)發(fā)送與接收的監(jiān)視。 設(shè)置界面： 由于 我設(shè)置的是 COM3 和 COM4，軟件只能 成對(duì) 設(shè)置，主要是因?yàn)橥ㄐ艜r(shí)，一方可以監(jiān)視另一方，如果僅設(shè)置 1 個(gè)虛擬串口的話，如你用 COM3 發(fā)送接收數(shù)據(jù)，但發(fā)送了什么接收到什么，你無(wú)法驗(yàn)證其正確與來(lái)源。 Proteus 中的 仿真 使用 虛擬串口 虛擬串口是計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件模擬的串口，當(dāng)其它設(shè)計(jì)軟件使用到串口的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)用虛擬串口仿真模擬，以查看所設(shè)計(jì)的正確性。 軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的關(guān)系 為了滿足設(shè)計(jì)的功能和指標(biāo)的要求，我們必須在開始設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮到硬件和軟件的協(xié)調(diào)；不然就是造成硬件資源的浪費(fèi)，就是增加軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)的困難和復(fù)雜程度，甚至造成信號(hào)的斷層，即使硬件和軟件能單獨(dú)使用，卻不能使它們組成的系統(tǒng)工作，故 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須考慮軟、硬件的處理能力以及它們的接口是否兼容，實(shí)現(xiàn)軟、硬件的過(guò)渡，其次、設(shè)計(jì)時(shí)硬件之間應(yīng)盡可能減小聯(lián)系，只要把必要的信號(hào)線相連即可。需對(duì) T1 進(jìn)行一些設(shè)置，才能得自己想要的波特率。故設(shè)計(jì)用 C 語(yǔ)言對(duì)其編程并燒錄到芯片內(nèi)部， C語(yǔ)言表達(dá)和運(yùn)算能力比較強(qiáng)，且具有很好的可移植性和硬件控制能力，程序可分為發(fā)射部分和接收部分。圖中外接電解電容 C1,C2,C3,C4 用于電源電壓變換，提高抗干擾能力，它們可以取相同數(shù)值電容 選擇任一組電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)行串行通信，如圖中選 Tlin, Rlout 分別與 51 單片機(jī)的 TXD， RXD 相連， Tlout ， Rlin 分別與 PC機(jī)中 RS232 接口的 RSD ， TSD相連，這種發(fā)送與接收的對(duì)應(yīng)關(guān)系不能連錯(cuò)，則不能正常工作。其中管腳16(C1+,V+,C1,C2+,C2,V)用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在其內(nèi)部接入相 應(yīng)電解電容即可：管腳 710 和管腳 TTL 信號(hào)電平與 RS232 信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)管腳可直接與單片機(jī)串行口的 TTL 電平引腳和 PC 機(jī)的 RS232電平引腳相連。所以，采用此芯片實(shí)現(xiàn)接口電路只需單一的 +5V電源就可以。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 、 MAX232 接口電路 MAX232 芯片是 MAXIM 公司生產(chǎn)的具有兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的 IC芯片，其內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以將輸入 +5V 的電壓變換成 RS232C 輸出電平所需的 +/12V 的電壓。其常用的方法有兩種，一種是采用運(yùn)算放大器、晶體管、光電隔離器等器件組成的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一種是采用專門集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 1） 數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)：發(fā)送數(shù)據(jù)（ TXD），接收數(shù)據(jù)（ RXD） （ 2） 調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)：請(qǐng)求發(fā)送（ RTS），清除發(fā)送（ CTS） （ 3） 地線：保護(hù)地（ PG），信號(hào)地（ GND） Rs232 C 總線的其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下： （ 1） RS232 總線標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平： +5+15V 表示邏輯“ 0”， 1 5 表示邏輯“ 1”，噪聲容限為 2V。 RS232 總線標(biāo)準(zhǔn) RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)定義了 25個(gè)引腳的連接器，各引腳的定義如表 31 所示。為了使單片機(jī)正常工作，被鎖存的 EA電平與這個(gè)引腳當(dāng)前輯電平一致。 模式 程序存儲(chǔ)器 ALE PSEN P0 P1 P2 P3 閑散模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 閑散模式 內(nèi)部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 表 。 掉電模式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在中指掉電模式前被凍結(jié)。二是通過(guò)硬件復(fù)位也可將閑散工作模式終止。終止閑散工作模式的方法有兩種，一是任 何一條被允許中斷的事件被激活， IDL 被硬件清除，即刻終止閑散工作模式。此時(shí)，片內(nèi)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。如需要同時(shí)進(jìn)入兩種工作模式，即 PD 和 IDL 同時(shí)為 1，則先激活掉電模式。 PD 是掉電模式，當(dāng) PD=1 時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作狀態(tài)。 圖 圖 AT89C51 有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是閑散模式和掉電工作模西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 式。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2則懸空。用戶也可以采用外部時(shí)鐘。10PF，而如果使用 陶瓷振蕩器建議選擇 40PF177。對(duì)外接電容 C1， C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自然震蕩器。 XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電壓 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。需要注意的是：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。 PSEN： 程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C51 由端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。這個(gè)位置后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會(huì)被應(yīng)用。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖時(shí)，閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖。 ALE/ PROG ： 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。 RST： 復(fù)位輸入。對(duì) P3 口寫如 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。閃爍編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 口接收高位地址和其它控制信號(hào)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。對(duì)端口寫 “1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電 平，此時(shí)，可作為輸入口。閃爍編程時(shí)和程序校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址。對(duì)端口寫 “1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。 P0 口在閃爍編程時(shí)， P0 口接收指令，在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令，需要接電阻。當(dāng) “1”被寫入 P0 口時(shí)，每個(gè)管腳都能夠作為高阻抗輸入端。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 單片機(jī) AT89C51的引腳說(shuō)明： 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 圖 AT89C51 的引腳排列 引腳描述： VCC：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。可編程串行通道 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù) 器 1288位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 壽命： 1000寫 /擦循環(huán)