基于PC与单片机的串行通信系统设计2208

Ⅰ摘要计算机技术在其发展过程中形成两个重要分支：通用计算机领域，现在以ⅡVBⅡ 摘要第一章绪论第二章主要器件介绍传感器的工作原理单片机介绍第三章系统的硬件设计设计方案的选定部分复位电路电路数码管的选择及其硬件连接数码管的引脚结构第四章软件设计原理软件设计的总思想单片机发送部分序的分析Ⅲ谢英文材料原文1第一章绪论绪论里所说的通信是只计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与计算机之间，也包括计算机和外部设备之间、计算机与单片机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输。对于那些终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等、上位机与下位机之间的通信，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用连线及其他应用领域，在不同的应用领域，串行通信可以与其他通信方式相结的目的就是以数字传感器机界面上，实现与近年来，由于机(个人计算机)优越的性价比和丰富的软件资源，已成为计算机应用的主流机种。而单片机在工业控制系统中也越来越得到广泛的应2 用，它以价格低、功能全、体积小、抗干扰能力强、开发应用方便等特点已渗智能仪表仪器、家用电器和过程控制中作为智能前沿机。但由于单片机计算能力有限，难以进行复杂的数据处理，因此应用高性能的计算机对系统的所有智而由主机完成各种复杂的数据处理和对单片机的控制。所以计算机与单片机之，数据有多少位，就需要有多少根传输线。当数据位数较多和传送距离较远时，就会导致通信线路成本提高，因此它适合于短距离传输。而串行通信就是数据线，降低通信成本。位顺序传递数据的通信方式，由于仅需三根传输线传送信息且通信距离相对较远，所以在控制领域的现场监测、分布控制等场合有着重3第二章主要器件介绍二章主要器件介绍是美国公司推出的单总线专用芯片之一。单总线是指将地图第一种是寄生电源方式如图所示。内部电容在线为高时能量得图，并在检测无需本地电源缺少正常电源条件下也可读。4 图外接电源方式用一根导线但它完成温度测量所需的时间较长而外部电源方式测量速度则要包括三个主要的数据部件位温度传感器非易失性温度告警触发器和。其中位序列号最后位是开始位的校验码。位和操作控制部分允许作为单个单线器件工作并遵循单线协议。完成温度变换后所测温度值与储存在和内的触发值比较如果测温结果高于或低于内部的告警标志就被置位表示温度值超出测量范围。图5第二章主要器件介绍的引脚排列及详细的引脚说明图温度测量电路方框图低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器为计数器提供一频率稳定的计数脉冲。高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器为计数器提供一个频率随温度变化的计数脉冲。初始时温度寄存器被预置成℃值每当计数器从预置数开始减计数到时温度寄存器中寄存的温度值就增加℃这个过程重复进行直到计数器计数到时便停止。初始时计数器预置的是与℃相对应的一个预置值。以后计数器每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。为了补偿振荡器温度特性的非线性处6 使温度寄存器寄存值增加℃计数器所需的计数个数。图中比较器的作用是以四舍五入的量化方式确定温度寄存器的最低有效位。在计数器停止计数后比较器将计数器中的计数剩余值转换为温度值后与℃进行比较若低于℃温度寄存器的最低位就置若高于℃就置若高于存器的值就是最终读取的温度值了其最末位代表℃四舍五入最大量化误差为±即±℃。温度寄存器中的温度值以位数据格式表示最高位为符号位其余位以二进制补码形式符号位占用第字节全“”或全“”位温度数据占用第字节共位数据与温度对应关系见表。表温度、数据对应关系表。可在线时读出的将是各片地址相紧跟该命令之后要输入位于单片它忽略位地址。接了几片用该命令可以确认的个数和对应的位地址。搜7第二章主要器件介绍只有温度超过设定的高限或低于设定的低限的片子才响应此命令接下来的搜寻过程同执行命令后相同。开始进行温度转换转换时间最长为使用寄生电源时数据线至少保持读内部笔记本中字节的内容。向笔记本的第和第字节写上下限数据紧跟该命令后是传送两字节的数将将笔记本的第和第字节存入。中内容恢复到笔记本中第和第字节每次上电自动读的供电模式如果采用寄生模式发送如果采用外接电源发送。单片机介绍单片机又称单片微控制器它不是完成某一个逻辑功能的芯片而是把计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过元即可用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的(比如家用)的主要区别。单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国年代开发的系列，或者年代的系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大板！但是如果要是用美国年代成功投放市场的系列8 单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十的尺寸！对于家用的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用上来运行，家用的也是承受不可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。是系列单片机的一个型号，它是是一个低电压，高性能位单片机，片内含公司生产的。的可反复擦写的只读程序存储器和的随机存取数据存储器()，器件采用公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准指令系统，片内置通用位中央处理器和存储单元，功能强大的单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。有个引脚，个外部双向输入输出()端口，同时内含个外中断口，个位可编程定时计数器个全双工串行通信口，个读写口线，可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其9第二章主要器件介绍将通用的微处理器和存储器结合在一起，特别是可反复擦写的存储器可有效地降低开发成本。8有52、及等三种封装形式，以适应不同产主要功能特性：兼容指5令系统·8k可反复擦写次)3个6位可编程定时计数器中断·时钟频率22个串行中断·可编程串行通道低功耗空闲和掉电模式·软件设置睡眠和唤醒功能2339~3号2端子)21~2号8端子)。号端子)。 外部扩展存储器时，当做数据总线(如图外部扩展存储器时，当作地址总线(如图除了作为使用外(其内部有上拉电阻)，还有一些特殊功能，由特殊的单片机芯片(例如)，为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源，这些信号编程电压()：脚()读取时，在每个机器周期会动作两次；问和序存储器控制信号第二章主要器件介绍读取内部程序存储器()扩展外部：当读取内部程序存储器超过()()时自动读取外部。读取外部程序存储器()。石：电源输入 第三章系统的硬件设计定图系统的硬件结构图具有引脚－小体积封装形式；温度测量范围为－℃~＋℃可编程为位~位转换精度，测温分辨率可达℃，被测温度用符号扩展的位数字量方式串行输出，支持~的电压范围，使系统设计更灵活、脚为数字信第三章系统的硬件设计当系列单片机的复位引脚全称出现个机器周期以上的根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复也能达到上电复位的操作功能，如下图中右图所示。图 型号和版本的不同，工作电压在直流~的范围内，汽车级温度可以在实际环境参数会对的连接如图所示第三章系统的硬件设计图单片机与的硬件连接图的选择及其硬件连接 图数码管的正面结构框图及内部结构图第三章系统的硬件设计图 电路图图与连接的电路图总线或者混淆)。大多数计算机包含两个基于串口通信的概念非常简单，串口按位()发送和接收字节。尽管比按字的参数。它表示每秒钟传送的的个是指波特率例如如果协议需要波特率，那么时钟是。这意味着串口第三章系统的硬件设计。位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的码是~(位)。扩展的码是~(位)。如果数据使用简单的文本(标准码)，那么每个数据包使校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高是偶数个。如果是奇校验，校验位位，这样就有个逻辑高位。高位和低位不一资料简介脑串口电平是，而一般的单片机应用系统的信号电压是电平就是用来进行电平转换的该器件包含驱动器、接收器和一电平。成电平。每一个发送器将电平转换成 、符合甚至优于标准及推荐标准、保护大于(方法)标准的三的时候，若输入为输出可以达到左右，输入为输出在扇出电流为的时候，处处电压可以稳定在和因此，在功耗不是很大的情况下，可以将的输出信号经稳压块后作电源使。它的全名是“数据终端设备()和数据通讯设备()之间串行二进制接口叫做。()接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与电平第三章系统的硬件设计()传输速率较低，在异步传输时，波特率为()接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种()传输距离有限，最大传输距离标准值为英尺，实际上也只能用在 四章软件设计原理也就是里，－图通讯控制项设定步骤第四章软件设计原理本文是设定1，其中“1,N,8,1”，代表“所使用的通讯口是以每秒1的速度进行传输，不作同位位元的检查，每个位元是8个，停止位 要求将下几MOVTH1,#72HMOVR0，#20H第四章软件设计原理MOVR30；数据个数MOVSBUF，A；发送联络信号WAITJBCTIWAIT；等待发送完毕AJMPWAIT1AJMPWAIT2XLOOPMOVA，@R0MOVSBUF，AAJMPWAIT；等待发送完毕信道。按下调出属性窗口，变量属性为，另外将hresh属性设置一个pictur对象，把由单片机传送来的数据以线条方式绘制在此图片框控件上。按下调出属性窗口，其a属性改为“Graph1”此定义两个类型的动态数组来存放和接受数据，在接受数据时采用事件驱动法，当接受缓冲区有hresh个数据时，引起事件。因为支持坐标格式，我们用函数作出坐标，定义轴由到， 表示有个数据，轴由到，表示采集数据的范围是到，表达式第五章程序的分析0公司生产的一线式数字温度传感器，具有引脚－2小体积封装形式；温度测量范围为－55℃~＋125℃,可编程为位~12位 挂接一个芯片，使用默认的位转换精度，外接供电电源，读取的温度值高位温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存和一个非易失性的可电擦除的后者存放高温度和低温度触发器、和结构寄存器。位位位位据线下拉微秒，然后释放，收到信号后等待~微秒左右，后发出~微秒的存在低脉冲，主收到此信号表示复位成功这是关于的读写程序数据脚晶振温度传感器汇编程序采用器件默认的位转化最大转化时间第五章程序的分析************ds18b20汇编程序起始********************AIN;**************主程序开始************MAIN:LCALLINITB0;**********DS18B20复位程序***************** ;********************设定DS18B20暂存器设定值**************第五章程序的分析;*****************读转换后的温度值****************LCALLINITB0YLCALLINITB0;***************写ds18b20汇编程序************ ;***********读18B20程序，读出两个字节的温度*********第五章程序的分析;************读出的温度进行数据转换**************YMAIN;*******************DISPLAY****** ;***********************************;*************************第五章程序的分析 结论结论改。 施松昆数字温度传感器国外电子元器件，解丽红，薛志宏及其高分辨率测温江苏电器，谢瑞和串行技术大全北京：清华大学出版社，社周立功单片机实验与实践北京：北京航天航空大学出版社，阎石数字电子技术基础北京：高等教育出版社杨永国＋＋实用教程北京：清华大学出版社，余永权世界流行单片机技术手册美国系列北京：北京航天航空大学出版社，付杰用实现串口编程赛迪网技术天地社学出版社致谢致谢本文是在陈勇老师悉心指导和鼓励下完成的。陈勇老师严谨的治学态度和最后，感谢电子科技大学成都学院四年的培养。感谢曾经教育和帮助作者感谢他们为审阅本文所付出的辛勤劳动。 Pic.CurrentX=(jishuMod50-1)*w-19:Pic.CurrentY=(Pic.ScaleHeight-'Label29.Caption=jss(0)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(1)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(2)+50* CInt(JISHU/50)&""&jss(3)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(4)+50*CInt(JISHU/50)dIfdIf'Label29.Caption=jss(0)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(1)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(2)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(3)+50*CInt(JISHU/50)&""&jss(4)+50*CInt(JISHU/50)dIfdIfdIf英文材料原文leuitryInadditiontheforthePDIPwhich