基于单片机应用系统的串行通信设计[图]
基于单片机的CAN总线通讯实现讲解
CAN总线通讯基于51单片机应用第一章前言1.1 概述控制器局域网（CAN－Controller Area Network）属于现场总线（Fieldbus）的范畴，是众多的属于现场总线标准之一，它适用于工业控制系统，具有通信速率高、可靠性强、连接方便、性能价格比高等诸多特点。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，以其短报文帧及CSMA/CD-AMP（带有信息优先权及冲突检测的载波监听多路访问）的MAC（媒介访问控制）方式而倍受工业自动化领域中设备互连的厚爱。
CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，它可以应用于汽车系统、机械、技术设备和工业自动化里几乎任何类型的数据通信。
随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展，同时消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用等的需求不断增加。
高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
微处理器中常用的串行总线是通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线(USB)，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)等。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
在计算机数据传输领域内，长期以来使用的通信标准，尽管被广泛使用，但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETW0RK)就是为适应这种需要而发展起来的。
随着汽车电子技术的发展，消费者对于汽车功能的要求越来越多，汽车上所用的电控单元不断增多，电控单元之间信息交换的需求，使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线，这就促进了车用总线技术的发展。
CAN 总线的出现，就是为了减少不断增加的信号线，所有的外围器件都可以被连接到总线上由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点，逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。
单片机多机串口的通信
摘要本文详细介绍了基于RS-485总线的单片机与多台单片机间的串行通信原理、实现方法和相应的通信硬件、软件设计。
该设计是由单片机与单片机组成的主从控制系统，其中单片机做为上位机对下位单片机是实现控制和监视功能。
它包括通信和控制两个功能模块。
单片机作为下位机在整个系统中属于从属地位，主要用来接收上位机的命令。
由于此通信的单片接口是RS232的9针接口，且下位机数目有限（32台）。
所以本设计采用了RS485总线以及RS232转RS485的协议芯片以满足长距离多机通信，本文讨论了总线接口转换、主从式通信协议设计方法，给出了采用中断式处理的通信过程流程图，并叙述了设计过程中必备的绘图软件Protel DXP的应用，以及编辑源代码软件keil uVision2的应用，实现了单片机对多个单片机组成采集终端的通信与管理。
关键词：单片机单片机RS-485 通信AbstractThe communication 、realized method and corresponding design of hardware and software between 单片and multiple MCUs based on RS-485 is described in detai in the article. This design instroduces a pincipal and subordinate control system which is composed of 单片and single chip. Divided from its function, it includes two parts: communication and control, in which 单片is used as master, and MCUs is used as slave so as to receive the single order from the master.The bus interface conversion and the design of master-slave communication protocol is introduced and The program flowchart of communication with interrupt process is also given. In the process of design, the use of unnecessary painter software and code editor software is depicted so that realize the communication and administration between 单片and multiple MCUs which composed collection terminal.Keywords: 单片MCUs RS-485 communication目录第一章绪论 (1)第二章课题实施方案 (2)2.1 系统硬件设计 (2)2.2 系统软件设计 (3)第三章硬件电路设计 (9)3.1 C51单片机结构 (9)一CPU结构 (10)二ROM存储器 (11)三I/O端口 (11)四定时器/计数器 (12)五中断系统 (13)3.1.2 51单片机引脚功能及其连接 (13)3.1.3 51 中断系统 (15)3.1.4 C-51的串行通信 (15)3.2.1串行接口RS232结构与引脚功能 (21)3.3 Protel DXP 2004原理图设计 (23)3.3.1 Protel 2004的基本操作 (23)3.3.2绘制原理图 (25)3.3.3制作芯片原理图库 (27)第四章软件电路设计 (30)4.1 系统的通信协议 (31)4.2 C51编程实现单片机与单片机之间的串行通信 (31)4.3 Windows集成开发环境uVision2 (35)4.3.1启动uVision2 (35)4.3.2创建程序 (36)总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)第一章绪论单片机由于其具有控制功能强、设计灵活和性能价格比高的特点。
单片机串行通信实验报告(实验要求、原理、仿真图及例程)
《嵌入式系统原理与实验》实验指导实验三调度器设计基础一、实验目的和要求1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件。
2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。
3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。
4.掌握调度器设计的基础知识：函数指针。
二、实验设备1.PC机一套2.Keil C51开发系统一套3.Proteus 仿真系统一套三、实验容1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁（1）要求a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时闪烁，关闭所有的LED。
b.两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制。
i.甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁。
ii.甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁。
iii.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁。
iv.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁。
c.甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。
两机的程序要分别编写。
d.两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下：i.设置串口模式（SCON）ii.设置定时器1的工作模式（TMOD）iii.计算定时器1的初值iv.启动定时器v.如果串口工作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。
（2）电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图（3）程序设计提示a.模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考：b.可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成。
2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用（1）要求：a.编写用单片机求取整数平方的函数。
b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。
c.PC机接收计算结果并显示出来。
d.可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送。
基于单片机与单片机之间传输温度数据的串行通信
安徽建筑大学毕业设计课题名称：嵌入式温度检测系统的设计学生姓名：xunwill系别：机电学院学号：xxxxxxxxxxx专业班级：xxxxxxxxx指导教师：xxx2015年6月7日摘要单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC 化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。
因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
关键词：单片机；嵌入式系统；温度传感器AbstractEmbedded system microcontroller is an independent development path,the MCU important factor in the development stage,is seeking applications to maximize the solution on the chip;Therefore,the development of dedicated single chip SOC trend of the natural form.As the microelectronics,IC design,EDA tools development, application system based on MCU SOC design have greater development.Therefore, the understanding of the microcontroller chip microcomputer can be,extended to the single-chip micro-controller applications.Keywords:MCU；embedded system；temperature sensor目录第一章绪论 (1)第二章单片机及嵌入式系统概述 (4)2.1单片机的定义及发展前景 (4)2.2嵌入式系统的定义与发展 (5)2.3AT89C51的简介 (6)第三章仿真软件及元器件的简介 (7)3.1Proteus的简介 (7)3.2Keil uVision的简介 (8)3.3DS18B20的简介 (8)3.4LCD1602的简介 (9)第四章硬件电路的设计 (10)4.1晶振复位电路 (10)4.2LCD1602数据显示模块 (11)4.3温度数据采集模块 (13)4.4单片机与单片机之间相互通信模块 (13)4.5设置高低温度限制模块 (15)4.6警报模块 (16)4.6.1LED环形灯警报 (16)4.6.2声音警报 (18)4.7加热与降温电路模块 (19)4.8整体电路图的设计 (20)4.8.1整体设计思路 (20)4.8.2硬件电路图 (21)4.8.3系统的工作原理 (21)第五章软件设计 (22)5.1整体程序设计框图 (22)5.2甲机与乙机的主程序 (23)5.3DS18B20的源程序 (41)5.4LCD1602的源程序...............................................错误！未定义书签。
单片机原理及应用系统设计-基于STC可仿真的IAP15W4K58S4系列课件第8章
➢ 停止位至下一个起始位之间是不定长的空闲位，并且规定 起始位为低电平（逻辑值为0），停止位和空闲位都是高电 平（逻辑值为1），这样就保证了起始位开始处一定会有一 个下跳沿，由此就可以标志一个字符传输的起始。而根据 起始位和停止位也就很容易得实现了字符的界定和同步。
图8-3 异步通信数据格式
➢ 起始位：必须是持续一个比特时间的逻辑0电平，标志传输一个字符开 始，接收方可用起始位使自己的接收时钟与发送方数据同步。
➢ 停止位：停止位可以是是1位、1.5位或2位，可以由软件设定。它一定是 逻辑1电平，标志着传输一个字符的结束。
➢ 空闲位：空闲位是指从一个字符的停止位结束到下一个字符的起始位开 始，表示线路处于空闲状态，必须由高电平来填充。
2.串行通信的传输方式
➢ 串行通信根据数据传输的方向及时间关系可分为：单工、 半双工和全双工。
8.2.2 串口1的工作方式
(2) 接收：当软件置位接收允许标志位REN，即REN=1时， 接收器便以选定波特率的16分频的速率采样串行接收端口 RxD，当检测到RxD引脚输入电平发生负跳变时，则说明 起始位有效，将其移入移位寄存器，并开始接收这一帧信 息的其余位。
8.2.2 串口1的工作方式
3. 方式2和方式3 ➢ 串行口1工作在方式2和方式3时，其一帧的信息由11位组成：
8.2.1 串行口1的控制寄存器
➢ SM2：允许方式2或方式3多机通信控制位。 ➢ REN：允许/禁止串行接收控制位。由软件置位REN，即
REN=1为允许串行接收状态，可启动串行接收器RxD，开始 接收信息。软件复位REN，即REN=0，则禁止接收。 ➢ TB8：在方式2或方式3，它为要发送的第9位数据，按需要由 软件置位或清0。 ➢ RB8： 在方式2或方式3，是接收到的第9位数据，作为奇偶 校 验 位 或 地 址 帧 /数据帧的标志位 。方 式 0 中不用 RB8(置 SM2=0)。方式1中也不用RB8(置SM2=0, RB8是接收到的停止 位)。
PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收
PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收【摘要】本文以MCS-51单片机为例，详细介绍了PC机与单片机之间的串行通讯、数据的发送和接收。
在Windows98下利用VB的串行通讯控件可实现PC机与单片机之间的通讯。
其数据的发送和接收采用红外线通信方式，其优点是：省去了有线通信信号线的直接连接，使用简单，移动方便,微机与单片机无直接连接，属完全隔离状态，两者间不会因为电平的不同而造成数据传输的失误，抗干扰能力强。
本设计主要应用AT89C51作为控制核心，并与LED数码显示管、双向可控硅、红外发射与接收相结合的系统，充分发挥了单片机的性能。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
【关键字】MSC-51（单片机），红外，RS-232，电平转换器，串行通信半双工【Abstract】This text take one-chip computer MCS-51 for example , introduce a serial communication, data’s sending and receiving . Under the Windows98 we make use of a communication control of VB to achieve the communication of the machine of PC and one-chip computer. Its data’s sending and receiving adopts the method of the infrared ray communication, its advantage is that it exclude the direct link of signal line of with-wired communication ,and usage are simple, and move is convenience etc. The tiny machine have no direct conjunction with single a machine, belonging to the complete insulation appearance, can't result in the error that data deliver both because give or get an electric shock even and different, the antijam ability is strong.This design is a system that it applies AT89C51 as control core and combine the LED figures manifestation tube, MAX232CPE level changer, infrared’s sending and receiving. The system completely exerts the function of one-chip computer. Its advantage is that the hardware circuit is simple; the software function is perfect; the control system is dependable; the rate of price and function is high etc. So the system has certainly consult value.【Keyword】MSC-51(One-chip computer), infrared, RS-232, Level changer, serial communication，half duplex目录前言3第一章系统分析4 1．1 系统功能的概述 5 1．2 系统要求及主要内容 5 1．3 系统技术指标 5第二章系统总体设计6 2．1硬件设计思路 6 2．2软件设计思路 7第三章硬件电路设计7 3．1 单片机模块设计 8 3．2 红外通信（发射与接收）电路的设计 14 3．3 PC机模块的设计 17第四章串行口通信技术20 4．1 单片机串行口通信 21 4．2 PC机串口通信 24第五章软件设计25 5．1 单片机通信程序设计 25 5．2 PC机通信程序设计 29第六章系统调试30 6．1 硬件调试 30 6．2 软件调试 31 6．3 综合调试 33 6．4 故障分析及解决方案 33 6．5 结论与经验 34结束语35附录36 附录1 电路原理图 36 附录2程序流程图 38 附录3程序清单 41 附录4元器件清单 44 附录5 英文资料 45 附录6 中文翻译 52参考文献56前言单片机的英文名称是Micro Controller unit,缩写为MCU，又称为微控制器，它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。
基于51单片机的多机通信系统设计
基于51单片机的多机通信系统设计多机通信系统是指通过一台主机与多台从机之间进行数据交互和通信的系统。
在本设计中，我们将使用51单片机实现一个基于串行通信的多机通信系统。
系统硬件设计如下：1.主机：使用一个51单片机作为主机，负责发送数据和接收数据。
2.从机：使用多个51单片机作为从机，每个从机负责接收数据和发送数据给主机。
3.串口：主机和从机之间通过串口进行通信。
我们可以使用RS232标准通信协议。
系统软件设计如下：1.主机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
c.接收数据：接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
2.从机设计：a.初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。
b.接收数据：接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中。
c.发送数据：将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
系统工作流程如下：1.主机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
2.从机启动，执行初始化操作，包括初始化串口。
3.主机发送数据给从机：主机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给从机。
4.从机接收并处理数据：从机接收主机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
5.从机发送数据给主机：从机将需要发送的数据存储在发送缓冲区中，通过串口发送给主机。
6.主机接收并处理数据：主机接收从机发送的数据，并存储在接收缓冲区中，对接收到的数据进行处理。
7.主机和从机循环执行步骤3-6，实现多机之间的数据交互和通信。
多机通信系统的设计考虑到以下几个方面：1.硬件设计：需要合理选择单片机和串口的类型和参数，确保系统的稳定性和可靠性。
2.软件设计：需要设计适应系统需求的通信协议和数据处理提取方法，保证数据的准确性和完整性。
3.通信协议：需要定义主机和从机之间的通信协议，包括数据的格式、传输方式等，以便实现正确的数据交互。
PC机与单片机串行通信 实现点阵字符显示的设计
1 毕业论文（设计）2014年 5月 10日论文独创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的成果。
除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。
本论文如有剽窃他人研究成果及相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。
本人的毕业论文（设计）中所有研究成果的知识产权属三亚学院所有。
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学院有权保留本人所提交论文的原件或复印件，允许论文被查阅或借阅；学院可以公布本论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他手段复制保存本论文。
加密学位论文解密之前后，以上声明同样适用。
论文作者签名：年月日三亚学院毕业论文（设计）第I页PC机与单片机串行通信实现点阵字符显示的设计摘要随着我国经济的快速发展,LED点阵被越来越广泛的应用到我们的日常生活中。
LED就是light emitting diode，发光二极管的英文缩写，简称LED。
LED点阵屏通过LED(发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，是各部分组件都模块化的显示器件，通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。
LED点阵显示屏制作简单，安装方便，不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，环境适应能力强，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。
本系统设计是由硬件电路和软件电路综合完成，第一部分采用了AT89C51单片机控制点阵动态刷新显示，第二部分采用了计算机上的串口调试助手与单片机通信，通过虚拟串口，可以实现单片机与串口调试助手的连接，从而完成单片机与串口调试助手的UART通信，实现控制点阵字符显示的目的。
为了提高系统的可靠性，采用Proteus仿真软件对硬件模块进行仿真。
此次设计基本完成了设计要求，能够在PC端的串口助手的控制下输出字母、数字、以及一些简单的符号。
单片机与PC机的串行通信
用汇编程序完成通信 ， 并在通信之前使用联络信号和回应信 号检 测电路。此法实现 简单 ， 定可 靠， 稳 在实际生产 中应用广泛 。
【 关键词】单片机 ；Ｃ机； Ｐ 串行通信； Ｂ ． ； Ｖ ６ ０汇编程序
随着科学技术的发展， 在单片机应用系统 的设计 中常 常遇 串行通信方式。 到计算机与外 界的信息交换， 即通信。鉴于 Ｐ ｃ机具有强大的监 图 １ Ｐ Ｏ机与多个单片机通 信的电路结构图
Ｍ ｃ ｍ １ ｐｒ ｏ ｅ ＝ｔ ｅ ｓｏ ． ｏ ｔ ｐ ｎ ｕｒ （） ２ 连接 和 发 送 缓 冲 区 的 属性 设 置
Ｉ ｕｆ ｒｓｉ ｅ ５６ ｎｂ ｆｅ ｚ ＝２
；
；设置通讯端 口号 ； 设置为 字符
； 开通 讯端 口 打
信 。该控 件提供 了一系列标准通讯命令 的使用接 口， 利用它可 为 ｃｍ ｏｌ
１所示 ） 。
接收缓冲 区 发 送
为核心 的下位机 构成 。大 多数 Ｐ ｃ机都配 备有 串行通 讯端 口 为 ２６个字符 ５
Ｏ ｔ ｕ ｆ ｒ ｚ ＝ ｕ ｂ ｆ ｅ ｓ ２ ｉｅ
；
输 出电平为 Ｔ Ｌ电平 ， Ｐ Ｔ 与 ｃ机的 Ｒ －２ ２ Ｓ ３ Ｃ标准 串行接 口的电 缓冲 区为 ２个字符
技术市场
单片机 与 Ｐ Ｃ机 的 串行通信
熊 杰
（ 江西环境工程 学院， 江西 赣州 ３１ ０ ） ４ ０ ０
【 摘
要】论 述 了一种 实现单 片机 与 Ｐ 机 串 通信 的软件方 法，ｃ ｃ 行 Ｐ 机利用 Ｖ６０ Ｂ． 程序 和 Ｍ ｃｍ 控件作 为接 口， 片 则使 ｓｏｍ 单 机
ＭＸ３ 芯 片 构 成 的 Ｒ Ａ２２ Ｓ一 ２２ ３ Ｃ串 行 通 信 方 式 以 及 由
单片机串行通信
1.单片机串行通信的概述在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。
通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
在串行通信中，把通信接口只能发送或接收的单向传送办法叫单工传送；而把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送。
在双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送。
半双工传送是两机之间不能同时进行发送和接收，任一时该，只能发或者只能收信息。
51系列单片机有一个可编程的全双工串行通信接口，它可作异步接收发送器用，也可做同步移位寄存器用，其帧格式可有8位、10位或11位，并能设置各种波特率，给使用带来很大的灵活性。
51系列单片机有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们只占用同一地址99H，可同时发送、接送数据。
发送缓冲器只能写入，不能读出，接收缓冲器只能读出、不能写入。
串行发送接收的速率与波特率发生器产生的移位脉冲同频。
51系列单片机用定时器T1或直接用CPU时钟作为通信波特率发生器的输入，在串行接口的不同工作方式中，波特率发生器从两个输入信号中选择一个分频，产生移位脉冲来同步串口的接收和发送，移位脉冲的速率即是波特率。
接收器是双缓冲结构，在前一个字节被从接收缓冲器SBUF读出之前，第二字节即开始被接收。
但是，若在第二个字节接收完毕后，前一个字节还未被CPU 读取的话，第二个字就会覆盖第一个字节，造成第一个字节的丢失。
接收器是双缓冲结构，串行口的发送和接收都是以特殊功能寄存器SBUF的名义进行读或写的。
基于STM32单片机的通信技术实验系统设计
基于STM32单片机的通信技术实验系统设计朱向庆;何昌毅;朱万鸿;钟创平【摘要】提出一种基于STM32单片机的通信技术实验系统设计方案,系统采取\"核心板+功能模块\"的设计理念,以STM32F103ZET6单片机最小系统为控制中心,集成电源模块、输入输出模块、有线通信模块、无线通信模块及信源编译码模块,能够完成通用STM32单片机的仿真与下载实验.实验结果表明,本系统具有集成度高、覆盖面大、适用性广等优点,能够有效提高学生的工程实践素质与创新思维能力,可在单片机、嵌入式系统、移动通信和物联网技术等课程的实践教学中推广使用.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2019(036)008【总页数】4页(P81-84)【关键词】STM32单片机;通信技术;实验系统;仿真实验;下载实验【作者】朱向庆;何昌毅;朱万鸿;钟创平【作者单位】嘉应学院电子信息工程学院,广东梅州 514015;嘉应学院电子信息工程学院,广东梅州 514015;嘉应学院电子信息工程学院,广东梅州 514015;嘉应学院电子信息工程学院,广东梅州 514015【正文语种】中文【中图分类】TP368;TP914.33近年，互联网+、智能制造 2025、工业 4.0等概念的提出，加大了对电子信息技术人才的需求[1]。
高等教育是知识传播、应用和创新的主要途径，也是培养创新创业人才的重要途径[2-3]。
很多高校电子信息类专业都开设单片机、嵌入式系统、移动通信、物联网技术等课程。
实验仪器是实践教学必不可少的装备，而市场上现有的设备基本都是实验箱或实验台，通常存在价格贵，体积大，硬件电路资料不够公开等问题，不利于学生全面学习课程知识。
例如：移动通信实验箱多侧重于原理方面的验证，不利于做二次开发[4]；物联网实验箱则侧重于传感检测、短距离无线通信[5]，且通常追求功能大而全，不利于推广；单片机实验系统有很多，以51单片机和AVR单片机居多，STM32单片机也有，但侧重于通信技术应用的单片机实验系统目前还没有；即使涉及通信技术的单片机实验板，也只是单纯的某种通信技术而已，不够全面。
基于单片机串行通信的LED点阵显示系统的设计与实现
基于单片机串行通信的LED点阵显示系统的设计与实现作者：张建华刘玉玲吴允志来源：《数字技术与应用》2013年第05期摘要：本文以16×32LED点阵显示器为例介绍了一种基于单片机串行通信的点阵显示系统的设计与实现方法。
该系统利用单片机的串行通信功能，外接移位寄存器，通过级联方式扩大显示屏的尺寸以达到增加显示内容的目的。
点阵显示屏可采用逐行（或逐列）动态扫描。
单片机选用价格低廉、程序写入方便的AT89S52，使得整个系统维护方便。
该系统电路结构简单，仅占用少量I/O口，为系统功能的进一步扩展预留了足够的空间，稍加改进即可作为一个实用的信息发布平台应用于实际生活和工作中。
关键词：单片机串行通信 LED点阵显示系统设计实现中图分类号：TN873 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）05-0030-01引言随着电子信息技术的飞速发展，LED点阵显示屏已成为当今社会一种常见的信息发布平台。
LED点阵显示系统因其功耗低、亮度高、显示效果醒目、性能稳定、使用寿命长、易小型化、方便拼装等一系列优点，近几年来得到了迅猛的发展并获得广泛的应用。
从机场、车站、码头到银行、邮局、商场、体育馆等各种需要发布信息的公共场所，甚至街头巷尾各种大大小小的门面招牌，几乎到处可见LED点阵显示屏的身影。
1 预备知识LED即发光二极管，它是一种电致发光的半导体电子元件，其发光原理是PN结正向导通时电子与空穴复合幅射出可见光，可作为显示器件使用。
LED点阵显示屏是由很多个LED构成，一个8×8 LED点阵显示模块是由64只LED按照8行8列的阵列方式组成，同一行上的LED共阴极，同一列上LED共阳极，从而引出8根行线8根列线。
将若干个8×8 LED点阵显示模块拼装在一起，把同一行的行线连在一起，再把同一列的列线连在一起，就可以组成规模更大的点阵显示屏。
通过编程控制点亮其中某些LED、熄灭其余的LED，点亮的LED就可以显示各种字符、数字和汉字，甚或图形图像。
单片机应用系统设计技术-基于C语言编程课程设计
单片机应用系统设计技术-基于C语言编程课程设计概述单片机应用系统设计技术是现代电子技术中最重要的技术之一。
本课程旨在通过实践项目，提供基于C语言编程的单片机应用系统设计技术，为学生提供了一个理论与实践相结合的平台。
在该平台上，学生将通过设计并实现一个完整的基于单片机的应用系统，从而锻炼解决实际问题的能力，掌握单片机应用开发的基本原理和技术方法。
课程设计要求课程目标通过本课程的学习，学生应该掌握以下技能： 1. 了解单片机系统的结构；2.掌握C语言的基础知识；3.能够使用Keil C51编写单片机应用程序；4.理解通用串行总线（USB）和串行外设接口（SPI）等通信协议的基础知识；5.熟悉液晶显示屏，按键输入、模拟量采集等常用外设的原理；6.能够独立设计和实现从通讯硬件到单片机软件的完整项目。
项目要求通过本项目的实践，学生应该完成以下任务：1.设计一个基于单片机的应用系统，可以通过串行通信接口（UART）与PC机通信，完成数据的传输和处理；2.使用液晶显示屏和按键输入进行交互，通过按键控制显示内容，并能够实时采集和显示模拟量信号；3.独立设计和实现从通讯硬件到单片机软件的完整项目，包括硬件设计（包括电路原理图和PCB设计）和软件设计（包括Keil C51程序设计和系统测试）。
课程设计步骤第一步：系统设计根据项目要求，设计单片机系统结构图，并确定所需的外设和接口。
第二步：硬件设计根据系统设计的要求，进行硬件设计，包括PCB设计和电路原理图。
第三步：软件设计根据系统设计的要求，进行软件设计，包括Keil C51程序设计和系统测试。
第四步：调试测试完成硬件和软件的设计后，进行系统的调试测试，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。
第五步：项目评估根据学生的实际情况，在设计和实现完成后，评估项目的难度和质量，并进行总结和归纳，以便今后学习和工作中的借鉴。
常用单片机及其应用举例基于51单片机的应用1.基于51单片机的智能灯光控制系统2.基于51单片机的智能家居系统3.基于51单片机的数字锁控制系统4.基于51单片机的音乐播放器基于STM32单片机的应用1.基于STM32单片机的电子秤设计2.基于STM32单板机的湿度测量与显示系统3.基于STM32单片机的24小时温度监测系统4.基于STM32单板机的手势识别系统总结单片机应用系统设计技术是电子工程技术中不可或缺的基础技术之一。
51单片机C语言应用开发实例精讲8结构实例6：单片机的串口通信
8. 结构实例6：单片机串口通信虽然那个流水灯游戏的可玩性和按键手感问题还值得再好好提升一下，但小月更希望调剂一下，转而开始了对手头烧写板上关于RS-232转换部分的学习。
小月的做法并不难以理解，毕竟与RS-232转换的相关电路在原理图中还是相当显眼的，甚至于他手头编程器的别名就是RS-232转换器。
图8.1 单片机中负责RS-232通讯的电路在烧写器一端与电脑连接的两个接头中，9针的RS-232接口就是串口通信线，而另一个USB口仅接通了+5V和GND，只有给烧写器供电的作用。
这样就可以知道，电脑可以通过RS-232对单片机的内部程序进行改写。
那么，这就意味着单片机与电脑间必然可以进行数据的交换，这种交换，就叫做通信。
所谓串口通信，就是指这种基于RS-232串口的通信方式。
RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。
最早是为使电脑通过电话线系统相互通信的调制解调器上而是设计的。
后来发展到连接鼠标或打印机上，目前已经被支持设备的即插即用和热插拔功能的USB所替代，但仍广泛的用于工业仪器仪表中，同时也是单片机最基础和最常见的通信方式。
不过要把“最基础和最常见”这两个最拆开来说，就要在后面加上“之一”了。
虽然目前的通信技术日新月异，但这种说法在今后很长一段时期内都是成立的，也正因为这样的特点，STC的51系列单片机都是默认通过RS-232方式进行烧写的。
作为两台设备之间进行的通信，必然需要共同遵守某种规定或规则，包括交流什么、怎样交流及何时交流。
这个规则就是通信协议。
RS-232通信中通信协议的原则就是串口按位（bit）发送和接收数据。
线路上，RS-232通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。
端口能够在一根线上发送数据的同时在另一根线上接收数据，即全双工传输。
全双工传输是传输制式的一种分类方式中的一类，除此还有单工传输和半双工传输。
单工传输，是指消息只能单方向传输的工作方式。
单片机与PC串口通信课程设计
单片机与PC串口通信课程设计单片机与PC机的串口通信摘要单片机由于性价比高、使用灵活等优点而广泛应用于各种电子系统、自动控制系统，但是其存储容量小，处理的数据量不大。
为了克服这一缺点，我们可以将单片机连接到PC机上，由单片机采集数据，然后将数据汇总到PC机，再进行各种数据处理。
单片机与PC机一般采用串行通信，由于51系列单片机中一般集成了全双工的串行端口，只要配以电平转换的驱动电路、隔离电路就可组成一个简单可行的通信接口。
PC机具有强大的监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，本设计将通过电平转换电路实现单片机与PC机中的RS-232标准总线之间的串行通信。
这也是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。
关键词：单片机，PC机,串行通信，电平转换，总线目录课程设计（论文）用纸第一章：绪论1.1课题研究的目标和意义单片机与PC机串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着及其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。
作为一种基本而又灵活方便的通信方式，串口通信被广泛应用于PC与PC 或者PC与单片机之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中。
如今，在很多场合中，要求单片机不仅能独立完成单机的控制任务，还要能与其他数据控制设备（单片机、PC机等）进行数据交换。
因此如何实现PC机与单片机之间的通信具有非常重要的现实意义。
1.2所属领域的现状及发展状况单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。
它是把中心处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功用部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
现在可以说单片机是百花齐放的期间,天下上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,不成胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用供应广漠的六合。
通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。
基于单片机串行通信的LED点阵显示系统的设计与实现——以16×32LED点阵显示器为例
计。 由于在本设计 方案中要充分利用 单片机的串行通信节约Ｉ ／ Ｏ口 资源 ， 并使串行 口工作在方式０ ， 以达到扩展Ｉ ／ Ｏ口的 目的。 此时需 在 串行 Ｅ ｌ 上外接移位寄存器 ， 移位寄存器 同时又作为驱动 电路 ， 驱 动Ｌ Ｅ Ｄ 点阵显示器工作 。 此时， 单片机 的Ｐ ３ ． ０ （ Ｒｘ Ｄ） 引脚作 为数据 输出端 ， 接移位寄存器 的串行数据输入端 ， Ｐ ３ ． １ （ Ｔｘ Ｄ） 引脚作为移 位脉冲输 出端 ， 接移位寄存器 的移位脉冲输人 端。 本设计 中的移 位 寄存器采用７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ ， 它是一款漏极开路输出的８ 位移位寄存器 ， 输 出端具有可控的三态输出锁存功能 ， 不仅能实现 串行输入并行输出 功能 ， 亦能串行输出到下一 级级联芯片 ， 其输 出电流可达３ ５ ｍＡ， 足 以驱 动Ｌ Ｅ Ｄ 发光。 和其他具有相 同逻辑功 能的同类 电路相 比较 ， 其 主要优点是具有数据存储功能， 在其 内部数据移位 的过程 中可使输 出端数据保 持不变 ， 这特别 适用于 串行通 信速度较 慢的场合 ， 使 Ｌ Ｅ Ｄ不致 发生 闪烁现象 。 （ ３ ） 显示 电路及其与驱动 电路 的接 口设计 。 在本设计方案 中， 以１ ６ Ｘ ３ ２ Ｌ Ｅ Ｄ 点 阵显示器为例 ， 将８ 块８ Ｘ ８ Ｌ Ｅ Ｄ 点阵显示模块按照上下各 四块的方式拼装成１ ６ Ｘ ３ ２ 点阵显示屏 ， 将同 行上的行线连在一起 ， 引出１ ６ 根行线； 将同一列的列线连在一起 ， 引 出３ ２ 根列 线。 利用四个７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 控制Ｌ Ｅ Ｄ 点阵显示屏的３ ２ 根列线 ， 两 个７ ４ ＨＣ５ ９ ５ 控制 １ ６ 根行线 ， 并将它们依次级联起来 ， 只将最前端 的 ７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 的串行数据输入端与单片机的Ｐ ３ ． ０ （ Ｒ ｘ Ｄ） 引脚相连， 将所 有７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 的移位脉冲输入端连在一起 ， 与单片机的Ｐ ３ ． １ （ Ｔ Ｘ Ｄ） 引 脚相连 ， 再将所有７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 的锁存脉冲输入端连在一起 ， 与单片机的 Ｐ ３ ． ２ 引脚相连 。 （ ４ ） 注意事项 。 考虑到串行通信时数据的传输是由低位 到高位的顺序依次进行的 ， 而移位寄￣８７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 的数位顺序与此相 反（ 最先传送的最后移位到最高位上 ） ， 因此要注意７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 与Ｕｃ 【 ） 点 阵显示屏 的行线和列线相连时要颠倒高低位的顺序， 即用７ ４ ＨＣ ５ ９ ５ 的 高位（ Ｑ ７ ） 接行线（ 或列线 ） 的低位 ， 其余位依次类推。
基于HCS12单片机的图形处理方案设计
基于HCS12单片机的图形处理方案设计郑思敏【摘要】在涉及数字图像的嵌入式开发中,图像数据往往无法可视化,造成调试繁琐,故需要寻找一种高效的开发方案.下位机利用单片机的串口通信接口传输数据,上位机利用微软提供的MSComm控件通过VC开发一种上位机图像处理软件,通过PC 来显示和处理数字图片,简化开发过程.PC强大的运算功能和可视化界面能取得良好的仿真效果.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)004【总页数】2页(P102-103)【关键词】串行通信;S12单片机;图像处理;模拟摄像头【作者】郑思敏【作者单位】武汉大学,动力与机械学院,湖北,武汉,430072【正文语种】中文【中图分类】TP319图片对于人的视觉系统来说是一种形象的信息载体。
而数字图片特别是嵌入式系统中的数字图片，在未经过处理时的原始状态就是一个二维数组，不具备形象直观性，不易分析和处理。
关于抽象数字信息转换成形象图片信息的处理方法，目前可参考资料太少，本文就从嵌入式系统数字信息产生到形象化的具体过程的讨论出发，来阐述这一方法。
1 硬件设计硬件设计采用模拟摄像头获取道路信息，利用单片机的A/D接口将模拟视频信号转换为数字信号输入到单片机。
模拟摄像头按一定的分辨率，以隔行扫描的方式采集图像上的点，当扫描到某点时，就通过图像传感芯片将该点处图像灰度转换成与灰度值相对应的电压值，由视频信号输出端输出至MC9S12DG128单片机。
利用单片机A/D模块对摄像头模拟信号采样进行模/数转换，利用SCI全双工异步串行通信接口，实现单片机与PC的通信，将摄像头采集的图像数据发送给上位机处理[1]。
2 软件设计图像数据需要经下位机采集处理后发送到上位机处理显示，因此软件设计主要包括下位机软件设计和上位机软件设计。
下位机完成模拟视频信号到数字信号的转换和数据的传送，上位机负责图像滤波和图像可视化显示。
2.1 下位机软件设计2.1.1 图像采集由于模拟摄像头采集的图像信号为模拟信号，不能直接被计算机处理，必须经过单片机A/D模块转换为数字信号。
基于MSP430F2616单片机的串行通信模板
基于MSP430F2616单片机的串行通信模板
陈若冰
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2016(000)017
【摘要】利用MSP430系列单片机设计各种终端都避不开单片机与PC机之间的通信,本文利用串行通信的方式实现PC机对单片机信息的接收和反馈。
调试MSP430的UART功能比想象的要有挑战性,本文旨在使用简洁易懂的语句进行软件设计,实现功能。
【总页数】1页(P255-255)
【作者】陈若冰
【作者单位】兰州大学信息科学与工程学院,甘肃省兰州市730100
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于串行通信的计算机与单片机通信技术研究 [J], 董国钢
2.基于单片机PIC18F87J11串行通信模块驱动LCD1602的设计与实现 [J],
3.基于单片机与PLC串行通信的工业设备自动控制方法研究 [J], 马奇琛;魏蘅阳
4.基于MSP430F2616单片机的体测系统设计 [J], 韩瑶
5.基于MSP430F2616单片机的体测系统设计 [J], 韩瑶
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（5）通信方式
异步通信方式，以字为单位传送数据，由于发送与接收双方使用各自的时钟，所以在异步通信中严格规定数据帧的格式。
（6）数据帧的格式
一帧数据为11位，包括起始位、数据位、奇偶检验位、停止位，数据格式如下[2]：
所以8251A初始化方式控制字为7DH。
PC机采用Visual basic编程，VB支持面向对象的程序设计，具有结构化的事件驱动编程模式并可以使用无限扩增的控件，而且可以十分简便地做出良好的人机界面。在标准的串口通信方面，在发送或接收数据的过程中触发onComm事件，通过编程访问CommEvent属性了解通信事件的类型，分别各自的处理。VB串行初始化通信软件如下[3]：
红外测温仪的串口通过MAX232直接与89C15连接，所以红外扫描传感头按给定的扫描策略扫描电力设备，读入温度扫描信号，做最大值、最小值、平均值及异常剔除处理，单片机记录扫描时间和温度值，等待PC机命令。向PC机发送数据，发送数据流程。红外传感器通过Pc机下传的在线工作组态控制检测电力设备的状态，其接收数据的流程。单片机与PC机之间的串行通信通过825lA，所以在通信程序中首先对825lA进行初始化编程，设置串口通信方式，确定通信协议。这些是通信程序设计的关键点。
3 软件设计
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要特性：
·与MCS-51 兼
128×8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
基于单片机应用系统的串行通信设计[图]
1 引 言
在红外成像技术的电力设备状态检测系统中，基于AT89C51单片机的应用系统，采用美国雷态公司的型号为3iLRL3的非接触式红外测温仪。该测温仪采用的是RS232C串行通信标准接口，该接口在很多通信设备中通用，目前与PC机的直接串行通信也是RS 232C接口。尽管RS232C性能指标并非很好，但还是有广泛的市场支持。就可以方便的在2个数字设备之间进行信息的交换，实现全双工的传送数据，硬件成本低。而且通目前在很多测控系统中广泛被使用，而且远距离的通信使用的更为突出，本系统的RS 232C只是用于近距离的通信，在改进的系统中使用RS 485可以扩大传输距离，并是系统稳定性增强。
RS-232是EIA（Electronics Industries Association）电平。信号电平采用负逻辑，逻辑"1"=一12V，逻辑"0"=+12V。这与单片机的TTL信号电平不兼容，所以RS232C与89C51单片机的串口RXD（串行接收口）和TXD（串行发送口）不能直接连接，需要跨接一个转换器在RS232C与TTL电路之间进行电平转换。输出RS 232C电平。MC1489是接收RS 232C电平，输出TTL电平，该电平转换接口的不便之处是需要±12V工作电压，并且功耗较大。不适用于低功耗的系统。
2 串行通信的硬件设计
串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
在所开发的系统中。红外测温仪将检测电力没备的工作和环境温度，通过RS 232C串口传给单片机，同时由单片机控制检测装置的在线工作组态，红外检测装置的工作组态的制订和选择是由上位PC机来完成的，这样，以单片机为核心组成的控制电路是数据的中转站，上位PC机下传红外测温仪的在线工作组态。在这里单片机与PC机的串行通信接口还是RS 232C的标准通信。AT89C51单片机仅有一个串口，这就要解决另一个串口外扩问题，系统利用的通用串行通信接口芯片8251A来扩展。该系统的串行通信的硬件电路。
（1）串口的工作方式设置
通过对单片机的串口控制寄存器（SCON）的设置来完成，由于采用一帧11位的数据格式，所以89C51的串口的工作方式只能设置成方式2和方式3，数据传输的波特率有定时器控制，本系统采用方式3，单片机的串行接收的l帧数据中，奇偶校验位由SCON的TB8和RB8（第9位数据）来完成校验功能。
（2）串口波特率的设定
通过此公式的计算可以进一步验证在设计系统选用的晶振的频率为11.0592MHz时计算出来的T1初值没有误差。
（3）握手信号的规定
请求信号定为FFH、应答信号定为FEH、错误信号定为FDH、结束信号定为FCH。
（4）数据传送方式
利用RS 232C的2根传输线实现全双工的发送和接收数据。