【正文】 ................. 3 數(shù)據(jù)顯示 ................................................................................................................. 3 溫度檢測 ................................................................................................................. 4 系統(tǒng)通信方式 ................................................................................................................. 4 系統(tǒng)上位機設(shè)計 ............................................................................................................ 5 第二章 系統(tǒng)下位機硬件設(shè)計與實現(xiàn) ..................................................................................... 6 控制電路 ......................................................................................................................... 6 電源 ................................................................................................................................. 7 DS18B20 溫度檢測 ......................................................................................................... 8 單片機顯示 ..................................................................................................................... 9 第三章 串口通信 ..................................................................................................................... 12 異步串行通信原理 ...................................................................................................... 12 同步 /異步串行收發(fā)器 USART ................................................................................... 12 RS232 串行通信 ......................................................................................................... 14 本設(shè)計的通信協(xié)議 ...................................................................................................... 17 第四章 系統(tǒng)上位機軟件設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................... 19 初識 VISUAL BASIC ........................................................................................................ 19 VISUAL BASIC 串行通信控件 MSCOMM介紹 .................................................................. 21 MSComm 控件的引用 ............................................................................................ 21 MSComm 控件工作方式 ........................................................................................ 22 MSComm 控件控制原則 ........................................................................................ 23 MSComm 控件屬性說明 ........................................................................................ 23 上位機系統(tǒng)操作界面的設(shè)計與實現(xiàn) ......................................................................... 24 第五章 系統(tǒng)程序編寫與設(shè)計 ................................................................................................ 26 下位機部分主程序 ...................................................................................................... 26 上位機部分主程序 ...................................................................................................... 26 II 總結(jié) ............................................................................................................................................ 28 致謝 ............................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 30 附錄 A：程序 ............................................................................................................................ 31 （ 1）上位機部分程序 ........................................................................................................ 31 （ 2）單片機部分程序 ........................................................................................................ 34 附錄 B：電路圖 ........................................................................................................................ 40 （ 1）系統(tǒng)總體電路圖 ........................................................................................................ 40 （ 2）電源部分電路圖 ........................................................................................................ 41 1 第一章 緒 論 系統(tǒng)設(shè)計介紹 本課題是基于 AVR 單片機與上位機通信系統(tǒng)的設(shè)計，此設(shè)計包括下位機 AVR 單片機檢測，串口通信，上位機用戶操作界面部分等。該系統(tǒng)可以 用于簡單的數(shù)據(jù)傳輸，檢測控制 等 。第五部分說明了本設(shè)計的程序軟件流程圖，具體說明了程序的運行流程，說明了軟件設(shè)計思想。這里應(yīng)用了 Visual Basic 編程軟件 設(shè)計操作界面。第三部分是串口通信的說明及通信協(xié)議的制定。第二部分是系統(tǒng)中下位機各部分的原理及具體硬件電路圖的設(shè)計，并使用了 protel 99se 輔助軟件繪制原理圖。摘 要 本論文主要闡述的是 基于單片機與上位機的通信系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)上位機與 AVR 單片機之間數(shù)據(jù)的傳輸。第一部分詳細(xì)說明了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖和系統(tǒng)中各個重要模塊的設(shè)計方案，并根據(jù)情況的不同選擇了不同的方案。這部分包括溫度檢測、液晶顯示等，可以通過串口將當(dāng)前溫度值傳遞給上位機。第四部分是系統(tǒng)上位機用戶界面的設(shè)計和實現(xiàn)。用戶可以根據(jù)需要設(shè)置串口，發(fā)送指令并可以在操作界面顯示。 本系統(tǒng)綜合單片機原理及接口技術(shù)、串口傳輸技術(shù)、上位機控制等技術(shù)設(shè)計出基于 AVR 單片機與上位機的通信系統(tǒng)。具有較好實用價值。 下位機部分包括 AVR 單片機、溫度檢測、液晶顯示和串口傳輸?shù)裙δ?，溫度傳感?DS18B20 檢測外界溫度傳給 AVR 單片機， AVR 單片機處理數(shù)據(jù)，可以通過 LCD1602 顯示當(dāng)前溫度值。上位機和下位機之間通過串口傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。 系統(tǒng)設(shè)計意義 單片機已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高。 AVR單片機與上位機的通信系統(tǒng)是人與單片機應(yīng)用系統(tǒng)之間的交互界 面，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，人們常常需要通過輸入設(shè)備來輸入特定的信息，如電信號、語音信號、光信號等，系統(tǒng)對輸入的信號進(jìn)行分析處理后輸出結(jié)果。 隨著信息技術(shù)的普及和發(fā)展，尤其是跨入 21世紀(jì)以后，通信技術(shù)得到了迅速的發(fā)展 ， 已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)和人們生活的方方 2 面面，在工業(yè)自動化、 生產(chǎn)過程控制、信號的采集與處理、 、 安全防范、家用電器控制及日常生活 等 各個方面都得到了廣泛的應(yīng)用。 該系 統(tǒng)可 以 應(yīng)用于簡單的數(shù)據(jù)傳輸，檢測控制 等領(lǐng)域， 具有較好實用價值。對各模塊的實現(xiàn)分別有以下不同的設(shè)計方案。 上位機 系統(tǒng) 可以通過串口發(fā)送指令給 下位機 ， 下位機 可以將 數(shù)據(jù)通過串口傳遞給上位機 ， 并顯示于 上位機 的 設(shè)計窗口中 。 溫度檢測模塊實時檢測外界環(huán)境溫度，傳遞給 AVR 單片機 Atmega16L 分析處理后可以 通過顯示模塊 顯示數(shù)據(jù) 。 數(shù)據(jù)顯示 方案一 ：采用 AVR 單片機 Atmega16L 控制液晶 LCD1602 顯示數(shù)據(jù)。液晶顯示屏具有微功耗、體積小、重量輕、可靠性高等特點。 串 口 單片機控制系統(tǒng) 顯 示 溫度檢測 按 鍵 下位機部分 顯示 模塊 PC機操作界面 數(shù)據(jù)輸出 /入 設(shè) 置 上位機部分 4 方案二 ：采用 AVR 單片機 Atmega16L 控制七段數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。 此種方法占用的 I/O 接口較多。 溫度檢測 方案一 ： 采用 DS18B20 溫度傳感器。 測量溫度范圍在－ 55℃ 到＋ 125℃ 之間 。 方案二 ： 采用 PT100 溫度傳感器 。 但相對來說 PT100 溫度傳感器價格較高。采用 DS18B20 溫度傳感器不僅設(shè)計的電路簡單，而且降低了設(shè)計成本。 串行通信 ，是指 構(gòu)成一個字符或數(shù)據(jù)的每一位按時間先后一位一位地傳輸 ，占用較少通信線 。 串行通信常作為計算機與外設(shè)或計算機之間傳輸信息之用 ， 使成本降低。 并行通信 即 構(gòu)成一個字符或數(shù)據(jù)的每一位同時傳送。并行通信具有較高的傳輸