2022年单片机上位机通信设计

单片机控制技术项目：单片机-232-上位机通信设计1234任务导入任务目标任务要求实施方案

目录单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计5仿真与调试全名是数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准。图9串口调试助手接收数据界面单片机的数据存储容量和数据处理能力都较低，所以一般情况下单片机通过串行口与PC机的串行口相连，把采集到的数据传送到PC机上，再在PC机上进行数据处理。通过本项目制作，完成以下任务。3）软件源程序（1）逻辑0，+5V-15V,典型值是12V,噪声容限是2V，即要求，接收器识别低至+3V的信号，作为逻辑0，高到-3V的信号，作为逻辑1。1）谁主谁从的问题，即通信由何方发起。TR1=1;//启动定时器1单片机-232-上位机通信设计IE=0x0;//禁止任何中断1）单片机-232-上位机串口通信，最小硬件电路如图5。单片机-232-上位机通信设计#include<reg52.9针(DB9)和25针(DB25)串口插座管脚排列和引脚定义与功能，参见图3和表1所示。RS-232的连接分为两种：直连与交叉（如图2）。一、任务导入）RS-232的连接

RS-232的连接分为两种：直连与交叉（如图2）。

1）一般情况下，设备和电脑的连接通讯，需用到RS232串口线直连线；2）设备和设备的连接通讯，就会用到RS232串口线的交叉线。图2RS-232接口的连接单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计一、任务导入

表1串口线信号定义与功能图39针和25针串口插座引脚

）串口线信号的定义与功能9针(DB9)和25针(DB25)串口插座管脚排列和引脚定义与功能，参见图3和表1所示。目前串口线插座常用9针插座。单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计一、任务导入）串口的电气性能在RS-232C中的任何一条信号线的电压均为负逻辑关系，即逻辑1，“-5V—15V”典型值是-12V.逻辑0，+5V-15V,典型值是12V,噪声容限是2V，即要求，接收器识别低至+3V的信号，作为逻辑0，高到-3V的信号，作为逻辑1。）串口的物理结构

一些设备，与PC机连接的RS-232C接口，因为不适用对方的传送控制信号，只需3根接口线，即“发送数据”、“接收数据”，“信号地”所以多采用DB-9芯插头，传输线采用屏蔽双绞线。单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计一、任务导入）PC机与单片机串行接口设计单片机的数据存储容量和数据处理能力都较低，所以一般情况下单片机通过串行口与PC机的串行口相连，把采集到的数据传送到PC机上，再在PC机上进行数据处理。由于单片机的输入输出是TTL电平，而PC机配置的都是RS-232标准串行接口，为9针插座，由于两者的电平不匹配，必须对单片机输出的TTL电平转换为RS-232电平。单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计二、任务目标

基于单片机的终端设备，如手持式抄表器，车载公交收费机等，通常需要在现场记录数据，并于事后上传到PC主机的数据库以供存取、查询与分析。通过本项目制作，完成以下任务。1）学习与掌握单片机和PC机串行通信的工作原理和程序设计方法。2）掌握MAX232电平转换芯片的工作原理和使用方法。3）学习单片机与上位机通信协议制定。单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计三、任务要求任务要求：主要是利用单片机串口，不停地向上位机（PC机）发送字符串“WelcometoBeijing”，上位机，则通过串口调试软件，接收字符串，换行显示。单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计四、实施方案1）单片机-232-上位机串口通信，最小硬件电路如图5。单片机采用AT89C51,晶振为。2)单片机与上位机采用MAX232转换芯片，转换电平。3）转换接口采用DB9接口。注意：MAX232外围芯片电容通常选以上的电容，以无极电容位佳，采用有极电容时，连接时，需注意极性。）硬件电路设计图5RS-232串口通信电路单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计四、实施方案）通信协议在通信中至关重要，本任务属于点对点通信，两侧分别为单片机与PC机，在点对点通信过程中，通信协议主要考虑以下几方面。1）谁主谁从的问题，即通信由何方发起。2）握手问题，即主从双发如何建立通信链路和表示一次数据的开始。3）通信格式。单片机与上位机通信协议如下：a)波特率都为9600；b)帧格式：10位，包括1位起始位，1位停止位，8位数据位，无校验位。）软件设计要点（1）图5RS-232串口通信电路单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计四、实施方案）上位机软件开采用可视化环境开发，常用的有，等，本任务简化起见，采用一款免费绿色软件串口调试助手，该软件代码小，无需安装，方便用户使用，串口调试助手界面如图6.按界面，设置相关串口参数，接口通过发送区、接收区收发数据。）软件设计要点（3）图6串口调试助手界面单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计四、实施方案#include<reg52.h>#include<intrins.h>charcodestr[]="WelcometoBeijing\n\r";voidsend_str();main(){TMOD=0x20;//定时器1工作于8位自动重载模式,用于产生波特率

TH1=0xFD;//波特率9600TL1=0xFD;SCON=0x50;//设定串行口工作方式

PCON&=0xef;//波特率不倍增

TR1=1;//启动定时器1IE=0x0;//禁止任何中断

while(1){send_str();//传送字串"welcome!}}4.3）软件源程序（1）单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计四、实施方案voidsend_str()//传送字串{unsignedchari=0;while(str[i]!='\0'){SBUF=str[i];//数据传送

while(!TI);//等特数据传送

TI=0;//清除数据传送标志

i++;//下一个字符

}}4.3）软件源程序（2）单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计五、仿真与调试）系统仿真图7系统仿真图1）系统仿真如图7，单片机串口通过虚拟终端VirtualTerminal，向上位机连续发送”welcometoBeijing”字符串。虚拟终端通信参数，按通信协议设置，设置如图8。2）上位机，采用串口调试软件，接收单片机发出字符，自动换行显示。图8虚拟终端参数设置图单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计五、仿真与调试）单片机串口通过232串口，向上位机连续发送”welcometoBeijing”字符串。）上位机，采用串口调试助手软件，接收单片机发出字符，自动换行显示。）上位机串口调试助手软件，按制定的通信协议，进行通信设置，串口调试助手接收数据界面如图9。）系统调试图9串口调试助手接收数据界面单片机控制技术单片机-232-上位机通信设计表2单片机-232-上位机通信项目清单五、仿真与调试

元件名称参数数量元件名称参数数量单片机AT89C511开发板提供电源和