【正文】 在次我衷心的對(duì)所有熱心幫助過我的老師及同學(xué)表示感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 曾一江，劉虹，李壽強(qiáng) . 單片機(jī)微機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 北京：科學(xué)教育出版社 2020年 2 月 第一版（ 2020 年 1 月第三次印刷）： 135190 [2] 丁元杰，吳大偉，陳瀛清 . 單片機(jī)微機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. 7 ( 重印 )： 146167 [3] 何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 [M]. 北京：北京航天大學(xué)出版社 ,1993： 168175 [4] 曹克澄 單片機(jī)原理及應(yīng)用 (高職高專十一五機(jī)電類專業(yè)規(guī)劃教材 ) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社（ 20200101 第 2 版）： 168199 [5] 康維新 MCS51 單片機(jī)原理與應(yīng)用 (高校教材 ) [M]. 北京 : 輕工業(yè)出版社 （ 20200101 第 1 版）： 110119 [6] 陳忠平 單片機(jī)原理及接口（高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育規(guī)劃教材） [M]. 清華大學(xué)出版社 ,202031： 201221 35 [7] 求是科技編著 . 單片機(jī)通信技術(shù)與工程實(shí)踐 [M]. 北京 : 人民郵電出版社 , 2020: 273315 [8] 楊金巖 , 鄭應(yīng)強(qiáng) , 張振仁 . 8051 單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 [M]. 北京 : 人民郵電出版社 , 2020: 258318 [9] 楊將新 , 李華軍 , 劉東駿 . 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實(shí)踐 [M]. 北京 : 電子工業(yè)出版社 , 2020 [10] 李國興，李偉 , 單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京：北京大學(xué)出版社， (第 1次印刷 ) [11] 白林峰，李國厚 , 單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社， 第 1版 (第 1 次印刷 ): 204250 附錄 附錄 A：系統(tǒng)源代碼 36 附錄 B：系統(tǒng)線路總圖（原理圖） 37 附錄 B：系統(tǒng)線路總圖（ PCB 圖） 材料清單： 自制 PCB 板 13 89SC52RC 單片機(jī) 13 彈片按鍵 183 38 四位七段數(shù)碼管 23 五色環(huán)電阻 200 歐 8 千歐 4 680 歐 2 10 千歐 13 電容 無極性電容 30PF 2 2 有極性電容 10uF 1 100 uF 2 LED 燈 33（紅、綠、黃） ULN2803 反向驅(qū)動(dòng)管 23 IN4001 二極管 13 12MHz 晶振 13 7805 三端穩(wěn)壓管 13 導(dǎo)線 23 組 電源插座 13 1 。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我首先要感謝我的指導(dǎo)老師徐竟躍老師，是他給了我設(shè)計(jì)的方向，在我的設(shè)計(jì)過程中遇到了許多問題，是他在百忙中幫我解答讓我順利通過一個(gè)又一個(gè)難關(guān)。到此時(shí)我的大學(xué)生活已接近尾聲，用畢業(yè)設(shè)計(jì)做 為結(jié)尾曲也是在為明天吹響號(hào)角。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是即將完了但是它留給我的知識(shí)確實(shí)無限的，它讓我們真正的明白“在學(xué)習(xí)中成長(zhǎng)，在實(shí)干中鍛煉”的意義，沒有這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我就不會(huì)對(duì)單片機(jī)以至相關(guān)知識(shí)有這么多的了解。在這樣的系統(tǒng)中，智能式測(cè)量和控制儀表既能獨(dú)立地完成數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)，又 34 可將數(shù)據(jù)傳輸給 PC 機(jī)， PC 機(jī)則將這些數(shù)據(jù)形象的顯示雜 CRT 或由打印機(jī)打印成各種報(bào)表并將控制命令傳送給各臺(tái)儀表，以實(shí)現(xiàn)集中管理和最優(yōu)控制。 隨著科技的發(fā)展，特別是在工業(yè)自動(dòng)化控制、智能檢測(cè)等方面的 高速發(fā)展單片機(jī)在其中的應(yīng)用也就越來越廣泛，它起著舉足輕重的重用。 總結(jié)與體會(huì) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)單片機(jī)有了系統(tǒng)的了解，對(duì)單片機(jī)也有了新的認(rèn)識(shí)，從以前的知其然到現(xiàn)在的知其所以然是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)最大的收獲。無限網(wǎng)絡(luò)也將是另一個(gè)流行趨勢(shì)，以后的無線上 網(wǎng)將由目前正在普及的 3G 跨越到 4G 平臺(tái)，速率不斷提升的同時(shí)還要降低成本，并要保證信息的保密性，這對(duì)于多機(jī)通信來說還是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，需要不斷的深入研究。 但技術(shù)還在不斷的發(fā)展，正如開題時(shí)所說的，技術(shù)不斷更新的同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)更多的問題，我們還要不斷的深入研究。 開始 從機(jī)自檢程序 從機(jī)初始化相應(yīng)口 從機(jī)掃描 SBUF 口，等待中斷 跳轉(zhuǎn)至從機(jī)通信主程序 跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)顯示 返回 32 圖 從機(jī)通信模塊流程圖 從機(jī)中斷程序入口 禁止串口中斷，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 地址相符 N 反饋從機(jī)地址 接收下一幀 接收命令分類 非法指令 從機(jī)接收就緒？ 從機(jī)發(fā)送就緒？ 接收指令 發(fā)送指令 兩組命令未就緒 反饋主機(jī)已經(jīng)就緒 反饋主機(jī)已經(jīng)就緒 接收數(shù)據(jù)塊 發(fā)送數(shù)據(jù) 塊 接收效驗(yàn)和 計(jì)算效驗(yàn)和 從機(jī)效驗(yàn) N 跳轉(zhuǎn)顯示 數(shù)據(jù)發(fā)送完 發(fā)送效驗(yàn)和 數(shù)據(jù)來自調(diào)用鍵盤掃描 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) SM2 多機(jī)控制位 允許串口中斷 返回 置 SM2 為 1，開中斷 33 結(jié)論 本論文核心在于研究以單片機(jī)串口來實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信，整個(gè)設(shè)計(jì)的思路新穎，條路簡(jiǎn)潔，采用串行通信能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)通信，占用單片機(jī)接口較少，并能夠在實(shí)現(xiàn)智能的自身檢錯(cuò)及效驗(yàn)，實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。 接收的數(shù)據(jù)分為接收及發(fā)送兩類，數(shù)據(jù)為普通的接收時(shí)就直接將數(shù)據(jù)從 SBF緩沖器中提取后顯示出來就行了；當(dāng)數(shù)據(jù)指令為發(fā)送指令時(shí)，則要跳轉(zhuǎn)到掃描矩陣鍵盤，待使用者按下相應(yīng)的鍵后再發(fā)送數(shù)據(jù)。 4 . 3 從機(jī)通信主模塊設(shè)計(jì) 首先，從機(jī)程序較主機(jī)有了很大的不同，從機(jī)在未收到數(shù)據(jù)時(shí)都在掃描數(shù)據(jù)緩沖器 SBUF 的的 TXD,RXD 口，并不是在掃描鍵盤。主機(jī)做為系統(tǒng)的命令發(fā)出者更多的是在面向用戶接收指令，從機(jī)做則更多的做為數(shù)據(jù)的接收端，相對(duì)操作較少。 其效驗(yàn)流程為： 圖 奇偶效驗(yàn)法檢測(cè)流程圖 接收端奇偶效驗(yàn)碼相加后與接收端奇偶碼相比較 Y N 發(fā)送出錯(cuò)，返回 發(fā)送端奇偶效驗(yàn) 碼 發(fā)送正確 繼續(xù)下一步 29 4 . 2 主機(jī)通信主模塊設(shè)計(jì) 主機(jī)通信模塊是整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能的核心，也包含了前面所講的很多內(nèi)容，包括了 定時(shí)器中斷設(shè)計(jì)、 SBUF 數(shù)據(jù)緩沖的初始化及中間變量設(shè)計(jì)、奇偶效驗(yàn)誤差法等重要的設(shè)計(jì)。 其他兩種 包括累加和效驗(yàn)和循環(huán)冗雜碼效驗(yàn)，前者無法檢驗(yàn)出字節(jié)或位序的錯(cuò)誤，運(yùn)用到本設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸?shù)臋z驗(yàn)不夠，所以不予采用；后者在于采用一個(gè)特定的數(shù)去除它，將余數(shù)作校驗(yàn)碼附在數(shù)據(jù)塊之后一起發(fā)送，對(duì)芯片及軟件的要求都較高，難以在普通 51 系列單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)。收、發(fā)雙方應(yīng)具有一致的差錯(cuò)檢驗(yàn)設(shè)置，當(dāng)接收 1 幀字符時(shí)，對(duì) 1 的個(gè)數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，若奇偶性 (收、發(fā)雙方 )一致則說明傳輸正確。通過上述的辦法節(jié)約了不少硬件成本，系統(tǒng)硬件圖更加簡(jiǎn)潔，同一時(shí)刻點(diǎn)亮的只有一個(gè)數(shù)碼管，相對(duì)也更加省電。缺點(diǎn)硬件消費(fèi)過高，不適應(yīng)采用在數(shù)碼管較多的電路中。 圖 按鍵斷開和閉合電壓信號(hào) 通過兩段介紹后得出了本設(shè)計(jì)的基本流程圖為： 25 圖 鍵盤掃描子程序流程圖 通過上面的鍵盤掃描子程序后，得出的一部分鍵值跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的通信程序中實(shí)現(xiàn)功能，另外一部分則緊接著跳轉(zhuǎn)到動(dòng)態(tài)顯示中用于顯示。 開始 數(shù)碼管全部點(diǎn)亮并閃爍3 次 返回 Y 數(shù)碼管不正常，返回 N 鍵盤粗掃描，判斷是否有鍵按下 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示 ERR 返回 開始 24 掃描出鍵值后，還需要進(jìn)行相應(yīng)的鍵值處理，最重要的就是要進(jìn)行消抖處理，消抖分為硬件消抖及軟件消抖，硬件消抖需要額外的加入元件，這樣也就加大了設(shè)計(jì)開銷，本設(shè)計(jì)為節(jié)省硬件開銷采取的是軟件消抖法。 4 . 1 . 2 矩陣鍵盤線偏法子程序 矩 陣鍵盤的掃描方法很多，本設(shè)計(jì)采用的線偏轉(zhuǎn)法，即先將列線全部置低電平，再讀出行線的值，如果有鍵按下則相應(yīng)行的輸出低電平值；同理再將行線全部置低電平，再讀出列線的值，如果有鍵按下則相應(yīng)列的輸出即為低電平值。 具體的實(shí)現(xiàn)過程由下面的程序流程圖做說明。為隨時(shí)監(jiān)控 22 到電源的供電情況，再在電路中接上一個(gè)發(fā)光二極管用做電源指示燈。 21 圖 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路圖 3 . 4 系統(tǒng)電源 模塊 最后提到的是重要的電源模塊，為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的 5V 電壓輸出是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，一方面穩(wěn)定的電壓源能是單片機(jī)保持正常的工作狀態(tài) ；另一方面防止不定時(shí)的高壓燒壞電路中的元器件。再通過程序?qū)ο鄳?yīng)按下鍵的鍵值與存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得出鍵值數(shù)據(jù)后再跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的子程序，便實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)按鍵的功能。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。這樣，一個(gè)端口（本設(shè)計(jì)采用 P1 口）就可以構(gòu)成 4*4=16 個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯。 19 圖 主從機(jī)串口連接及紅綠燈連接圖 3 . 2 矩陣鍵盤模塊 本設(shè)計(jì)為因使用的按鍵較多，普通 I/O 口鍵盤數(shù)量難以滿足其使用，并且為節(jié)省 I/O 占用，干擾其它功能的實(shí)現(xiàn)，所以采用了矩陣式鍵盤。