串口通信电路设计

和课题验收两部分构成， 其中： 平时成绩（研讨、作业、实验）占30％ 课题验收（作品、报告）占70％ 2）平时成绩是指同学们实验课的表现，实验子课题的 完成程度，表现出的理解、思维、表达、创造性等方面的 能力等各方面的情况。 3）课题验收评分标准如下： 课题完成程度（包括功能和指标）（40％） 课题在软件构思、功能、指标等方面的创造性（15％） 课题验收时回答问题的正确性、准确性和发挥（15％） 课题设计总结报告（30％）
2、PCF8563：
case 2: hou = (read_byte_8563() ) & 0x3F;break;//获取小时 case 3: day = (read_byte_8563() ) & 0x3F;break;//获取日 case 4: week = (read_byte_8563() ) & 0x07; if(week==0)week=7;break;//获取星期 case 5: mon = (read_byte_8563() ) & 0x9F;break;//获取月 case 6: year = (read_byte_8563() ) & 0xFF;break;//获取年 default:break;
somenop;
} sda_8563 = 1; 字节后释放总线 scl_8563 = 0; 个脉冲，接收应答位 return (a); } //读完一个 //加上第九
其他相关程序编写模块：
1、键盘扫描应用程序 2、数码管或者液晶应用程序 3、STC89C52单片机定时器中断应用 程序
4、系统模块间的整合与测试
具体制作过程，同学们自行落实，可以是 创新基地、可以是机房、可以是宿舍等。
硬件调试部分：——主要熟悉和掌握各模块的原理图 软件调试部分：
1、DS18B20：
单线总线操作流程： * 单线总线工作过程中的协议如下： * 初始化，ROM操作命令，存储器操作命令，处理数据。 * 每次要对存储器操作前，都必须先进行初始化，然后进行 ROM操作，最后才能对存储器进行操作。
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实现串口通信的方法
串口通信在当前得到越来越广泛的应用，如仪 器设备，各种短距离通信，各种无线串口通信， 各种数据采集系统等等。 具体实现方法如低端8位单片机、16位中等单片 机、32位高端单片机，各种嵌入式处理器， CPLD或FPGA等等。 不管用何种方法，关键学会如何使用，如何设计
原理上要掌握几个重要的参数：波特率、数据位、 停止位、校验位、通信端口、缓冲区大小等
三、主要研究工作
（1）硬件平台设计——参考现有的实验平台画出原理图或自 行按照现有的功能模块重新设计电路图；
（2）单片机应用程序编写与测试——先通过模块的实验然后 再由同学们自行进一步完善与扩充； （3）编写设计报告，完成作品论文
四、各阶段研究工作安排
（1）学习相关芯片的用法和单片机硬件设计平台： 学习单片机要重点掌握：定时器、中断、PWM、串口等常用 片内功能。 （2）编写单片机应用程序：时钟、温度、显示、串口通信等 等。 （3）递交作品并答辩汇报 注：递交的作品必须经过老师审核通过后方能参加答辩！
课程性质与目的
本课程是电工电子类专业技术基础课平台课程 的课程之一，也是最重要的一门实践性课程。 其目的是通过一个以工程实践或社会生活为背景 的电子系统的研究、设计与实现，使学生能将已 学过的模拟电路、数字电路以及单片机等知识综 合运用于电子系统的设计中，从而培养同学们知 识综合应用及电子系统设计的能力。
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串口通信电路设计制作课程题目及设计要求
题目：串口通信控制系统设计 基本设计要求：
• 1、将当前采集到的温度值、时钟通过串口发送到上位 机平台； • 2、设计上位机软件界面显示接收到的温度、时钟参数； • 3、实时绘制当前温度曲线图； • 4、能够还原历史温度数据值。 同学们可充分发挥自身想象力，只要能想到的，都 尽量通过程序将其实现。
本课程重点学习和掌握：
（1）单片机系统应用程序的编写与测试 （2）要求：掌握系统设计方案，会写设计报告 （3）相关模块的综合设计与编写 （4）体验模块化的设计思路
总之：重点锻练和培养系统软件的设计与方法
实验工具：
1、STC-ISP V35下载软件； 2、Keil C51
实验地点：物理楼405机房
scl_8563 = 1; somenop; scl_8563 = 0; dat <<= 1; } sda_8563 = 1; 释放总线 scl_8563 = 1; 接收应答位 scl_8563 = 0; } //写完一个字节后 //加上第九个脉冲，
2、PCF8563：
读字节操作： uchar read_byte_8563(void) { uchar i; uchar a = 0; sda_8563 = 1; for(i=0;i<8;i++) { scl_8563 = 1; a <<= 1; //先进行 移位操作，以免最后一位不能读出 a |= sda_8563; scl_8563 = 0;
5、 带设计实物、论文及PPT参加第15周举办的答辩会
同学们答辩成绩细则：
同学们的成绩由二个部分组成，总分100分。 1、出席情况：10分 2、答辩情况： 设计论文报告（20分） 综合实验完成情况（50分）（编写代码技 术、代码的规范程度、具体功能实现） 回答问题（20分） 。
清楚需求后该从何做起？
1、DS18B20：
写字节操作：
void write_one_char(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i--) { DQ = 0; DQ = dat&0x01; nop(5); DQ = 1; dat>>=1; }
}
读温度值操作： int read_temperature(void) {unsigned char a=0; unsigned char b=0; int t=0; init_DS18B20(); write_one_char(0xCC); // 跳过读序列号 write_one_char(0x44); // 启动温度转换 init_DS18B20(); write_one_char(0xCC); //跳过读序列号 write_one_char(0xBE); //读取温度寄存 器等前两个就是温度 a = read_one_char(); b = read_one_char(); t = b; t <<= 8; t |= a; return t; }
1、DS18B20：
初始化操作： void init_DS18B20(void) { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ复位 nop(8); //稍做延时 DQ = 0; //单片机将DQ拉低 nop(80); //精确延时 大于 480us DQ = 1; //拉高总线 nop(35); }
扩展设计要求：
系统设计方案介绍 一、总体设计框图
PCF8563 时钟模块 数码管显 示模块
STC89C52单 片机控制核 心
DS18B20 温度模块
串口通信
上位机软 件平台
二、相关模块介绍
1、STC89C52：系统控制核心，串口下载，片上资源丰富
2、PCF8563：工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功 耗的多功能时钟/日历芯片。 3、DS18B20：单总线数字温度传感器芯片，测温分辨率 0.5度
2、PCF8563：
void read_8563(void) { unsigned int s; for(s=0;s<7;s++) { start_8563(); write_byte_8563(0xa2); //写操作器件地址 write_byte_8563(s+0x02);//写入单元地址 start_8563(); write_byte_8563(0xa3); //读操作器件地址 switch ( s ) { case 0: sec = (read_byte_8563() ) & 0x7F;break;//获取秒数据 case 1: min = (read_byte_8563() ) & 0x7F;break;//获取分钟
读字节操作： uchar read_one_char(void) { unsigned char i = 0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { DQ = 0; //给脉冲信号 dat>>=1; //先进行移位操作，以免最 后一位不能读出 DQ = 1; //给脉冲信号 if (DQ) { dat |= 0x80; } nop(4); } return dat; }
2、PCF8563：
IIC总线操作流程： * 一、 写操作顺序： * 启动总线→写器件地址→写单元地址→写数据→． ． ．→关 闭总线 * 器件地址组成：固定地址（厂家）＋外部连线地址＋１位读 写地址（1：读 ，0：写） * 二、 指定单元读操作： * 启动总线→写器件地址→写单元地址→启动总线→写入要读 出的器件地址→ * 读数据→． ． ．→关闭总线 * 三、 当前单元读操作 * 启动总线→写入要读出的器件地址→读数据→． ． ．→关闭 总线
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课程形式
一、本课程是研讨型课程，采用教师授课、 自主学习与研究、设计与实践、答辩与验 收等多种教学方式。 老师理论授课时间：2次 同学们实验时间：4次 同学们制作时间：6次
先修课程：电路分析基础、电子技术基础（模 拟、数字）、高频电子线路、信号与系统、单片 机技术
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设计与实践要求
同学们在学完成有关内容后，在课程提供的项目中，根 据设计要求进行设计与制作，真正地掌握电子系统的设计 与实现方法。课题设计以1人为一组，同学们一定要以该 平台为基础，提高自行学习的能力和水平，完成系统的设 计任务，以培养学生的独立研发能力。在设计过程中同学 们可以自主设计、积极创新，以锻炼创新思维。 （1）系统结构设计：将系统划分为多个功能模块，选择 系统实现的技术方案并进行论证。 （2）电路设计：根据选定的技术方案，运用相关平台 进行各功能模块的电路设计，并作仿真分析。 （3）软件设计：运用相关开发语言进行数字系统设计； 在单片机或嵌入式处理器上进行程序设计实现系统功能。 （4）系统调试与测试：系统各部分电路与软件进行联 调，实现系统功能与指标。 4
1、各自按照任务要求进行资料查找，了解各芯 片的性能、典型应用原理图、常用的单片机控制 测试代码； 2、分硬件和软件两大部分进行设计和测试； 3、以模块方式测试通过后再进行整机联合调试； 4、写出论文报告
}
} stop_8563(); }
2、PCF8563：
写字节操作： void write_byte_8563(uchar dat) { uchar i; scl_8563 = 0; for (i=0;i<8;i++) //共8位 { if ( dat & 0x80) { sda_8563 = 1; } else { sda_8563 = 0; }
同学们的后续工作安排：
1、分组：按1个同学进行分组，各字完成系统要求的功 能模块。 2、画出系统设计的原理图和PCB图，在图上标上组员信 息，如姓名、学号等。要求各组于4月5日前发到我邮箱
3、 编写系统程序，在5月7日前完成
4、上交设计论文，按照本科设计论文标准，经 老师审阅合格后方可参加答辩，在5月28日前完成。