【正文】 俗成，故而可繼續(xù)沿用。國際上逐漸采用 “MCU”(Micro Controller Unit)來代替，形成了單片機界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞。單片機一詞最初是源于 “Single Chip Microputer”,簡稱 SCM。 3 2 硬件 硬件的基本組成 ： 單片機 89C5 6M 晶震、 30pF 電容、 22uf/10V 電容、 1K 電阻、共陽極數(shù)碼顯示管、按鍵。 單片機無線串行接口電路由 MICRF102單片發(fā)射器芯片、 MICRF007 單片接收器芯片組成，工作在 300~440 MHz ISM 頻段；具有 ASK 調(diào)制和解調(diào)能力，抗干擾能力強，適合工業(yè)控制應(yīng)用；采用 PLL 頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達(dá) － 96 dBm，最大發(fā)射功率達(dá)－ dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá) 2 Kb/s；低工作電壓： ~ V；功耗低，接收時電流 3 mA，發(fā)射時電流 mA，接收待機狀態(tài)僅為 ，發(fā)射待機狀態(tài)僅為 ；可用于單片機之間的串行數(shù)據(jù)無線傳輸，也可在單片機數(shù)據(jù)采集、遙測遙控等系統(tǒng)中應(yīng)用。在軟件調(diào)試過程中將詳細(xì)介紹調(diào)試遇到的問題，例如：通信協(xié)議是否相同，數(shù)碼管是否與芯片連接對應(yīng)，計數(shù)器是否開始計數(shù)等。編寫完程序還要進(jìn)行編譯，這就必須會使用編譯軟件。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器 IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。例如 作為串行輸出口，其 中時鐘電路采用內(nèi)時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。介紹了 AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法。 我的畢業(yè)設(shè)計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。本課題的重要意義還在于能在進(jìn)一步層次了解單片機的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。 畢業(yè)設(shè)計的目的是了解基本電路設(shè)計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學(xué)的知識，提高自己 的動手能力和實驗?zāi)芰?，從而具備一定的設(shè)計能力。 單片機串行通信發(fā)射機 采用串行工作方式，發(fā)射并顯示兩位數(shù)字信息，既顯示0099，使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。 1 1 緒論 我所做的單片機串行通信發(fā)射機主要在實驗室完成 ,參考有關(guān)的書籍和資料，個人完成電路的設(shè)計、焊接、檢查、調(diào)試，再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語言編寫發(fā)射和顯示程序，然后加電調(diào)試，最終達(dá)到準(zhǔn)確無誤的發(fā)射和顯示。在這過程中需要選擇適當(dāng)?shù)脑?，合理的電路圖扎實的焊接技術(shù)，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進(jìn)行調(diào)試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關(guān)的軟件對自己的程序進(jìn)行翻譯，并燒進(jìn)芯片中，要與對方接收機統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試，直到達(dá)到預(yù)期目的。硬件部分主要分兩大塊，由 AT89C51 和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用 6MHZ 晶振和 30pF 的電容來組成內(nèi)部時鐘方式，控制信號用手動開關(guān)來控制， P1 口來控制， P P3 口產(chǎn)生信號并通過共陽極數(shù)碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射，同時顯示程序?qū)Πl(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。 我做得的畢業(yè)設(shè)計注重于對單片機串行發(fā)射的理論的理解，明白發(fā)射機的工作原理，以便以后單片機領(lǐng)域的開發(fā)和研制打下基礎(chǔ)，提高自己的設(shè)計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結(jié)合。理解單片機的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設(shè)計。硬件部分介紹：單片機串行通信發(fā)射機電路的設(shè)計，單 片機 AT89C51 的功能和其在電路的作用。 AT89C51 與 MCS51 兼容， 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命： 1000 次可擦，數(shù)據(jù)保存 10 年，全靜態(tài)工作： 0HZ24HZ，三級程序存儲器鎖定， 128*8 位內(nèi)部 RAM， 32 跟可編程 I/O 線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源， 5 個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)震蕩和時鐘電路， P0 和 P1 可作為串行輸入口， P3 口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應(yīng)該注意的方面。軟件部分：在了解電路設(shè)計原理后，根據(jù)原理 和目的畫出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計算波特率，設(shè)置串行口，在與接受機設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫顯示和發(fā)射程序。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件 PLDA，后來的加電調(diào)試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機連接，發(fā)射數(shù)據(jù)，直到對方準(zhǔn)確接收到。 我 所設(shè)計的單片機串行接口 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到 無線收發(fā) 的階段，本文 參考無線發(fā)射 2 部分就是參考 南華大學(xué)黃智偉、朱衛(wèi)華的《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》一文，該串行無線發(fā)射 電路結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，可方便地在單片機與單片機之間，構(gòu)成一個點對點、一點對多點的無線串行數(shù)據(jù)傳輸通道 。 最后介紹了畢業(yè)設(shè)計做完后的結(jié)論以及自己的心得體會 。 電路圖 （ 見附 錄 A） 硬件介紹 單片機概述 單 片機也被稱作 “單片微型計算機 ”、 “微控制器 ”、 “嵌入式微控制器 ”。隨著 SCM 在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴展其控制功能，單片機已不能用 “單片微型計算機 ”來表達(dá)其內(nèi)涵。為了與國際接軌，以后應(yīng)將中文 “單片機 ”一詞和 “MCU”唯一對應(yīng)解釋。 單片機 的發(fā)展歷史 如果將 8 位單片機的推出作為起點，那么單片機的發(fā)展歷史大致可以分為以下幾個階段： 第一階段 （ 1976—1978） ：單片機的探索階段。MCS48 的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有 Motorola、 Zilog 等。這就是 SCM 的誕生年代， “單片機 ”一詞即由此而來。 Intel 公司在 MCS48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機系列 MCS51。 。 外圍功能單元的集中管理模式。 ，并且增加了許多突出控制功能的指令。 Intel 公司推出的 MCS96 系列單片機，將一些用于測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運行監(jiān)視器、脈寬 調(diào)制器等納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。隨著單片機在各個領(lǐng)域全面、深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強運算能力的 8 位 /16 位 /32 位通用型單片機，以及小型廉價的專用型單片機。隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成 度將更高、體積將更小和功能將更強。 、體積小、有很高的可靠性。另外，其體積小，對于強磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境 下工作。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、 I/O 口的邏輯操作以及位處理功能。 、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。它的應(yīng)用遍及各個領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 在機電一體化中的應(yīng)用 單片機已成為計算機發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面，另一方面，單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。這種用軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是對傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 B：用單片機組成的微機控制系統(tǒng)具有以下特點 : ,片內(nèi)存儲器容量較小 ,一般片內(nèi) ROM 小于 4—8K 字節(jié) ,片內(nèi)RAM 小于 256 字節(jié) 。 。程序指令及其常數(shù)、表格固化在 ROM 中不易破壞 。 5 。 。一般來說 ,單片機的邏輯控制功能及運行速度均高于同一檔次的微處理器。但近年來已開始出現(xiàn)了片內(nèi)固化有 BASIC 解釋程序及 FROTH 操作系統(tǒng)的單片機 ,使單片機系統(tǒng)的開發(fā)提高了一個新水平。特別是單片機與傳統(tǒng)機械產(chǎn)品相結(jié)合 ,使原有機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化。近年來 ,單片機發(fā)展極快 ,其產(chǎn)量占微機產(chǎn)量的 70%以上。國內(nèi)普及的幾乎都是 INTEL 公司的產(chǎn)品。 AT89C51 單片機可為你提供許多高性價的應(yīng)用場合，可靈活的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)的全兼容 1000 次可擦寫周期 三 級加密程序存儲器 32 個可編程 I/O 口線 6 個中斷源 低功耗空閑和掉電模式 AT89C51 功能特性描述： AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路。空閑方式停止 CPU 的工作 ，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器，竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 （ 1） AT89C51 引腳功能說明： GND：地 可作為輸出口使用時，每位可吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電路，對端口寫 “1”可作為高阻抗輸入輸入端用。在 Flash 編程 時， PO 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求接上拉電阻。P1 口： P1 口是一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸入緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流（ I）。 對端口 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時和作為輸出口，作輸出口時，因為存在內(nèi)部上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時， P2 口線的內(nèi)容（也既特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。 P3 口除可作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示： P3 口還接收一些用于 Flas 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號 7 圖 AT89C51 方框圖 當(dāng)震蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平使機器復(fù)位。ALE/ PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)，即使不訪問外部字節(jié)， ALE 仍時鐘震蕩頻率的1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘脈沖或用于定時目的。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖（ PROG ）。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令可激活。 在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問允許。要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 這個放大器與作為反饋 元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。對外接電容 CC2 雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用 30pF177。10pF。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，既內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 懸空。 程序接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號。而高電平模式可與通用 EPROM 編程程序兼容。編程方