单片机与PC串口通信课程设计
单片机与pc串行通信设计
目录1绪论............................................................................................................................ .错误！未定义书签1.1系统开发背景和系统设计的意义 .............................................................. 错误！未定义书签1.2设计目标........................................................................................................ 错误！未定义书签1.3设计方案的选择 .......................................................................................... 错误！未定义书签1.4论文结构........................................................................................................ 错误！未定义书签2硬件系统设计 ........................................................................................................... 错误！未定义书签2.1硬件设计框图............................................................................................ 错误！未定义书签2.2系统的硬件详细设计 ................................................................................... 错误！未定义书签2.3主要芯片的介绍............................................................................................ 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签2.3.2A/D转换芯片MAX187 .................................................................................... 错误！未定义书签2.3.3D/A转换芯片TLC5618 ..................................................................................... 错误！未定义书签2.4各功能模块电路的设计................................................................................. 错误！未定义书签错误！未定义书签错误！未定义书签2.4.3A/D转换和D/A转换电路 ...................................................................... 错误！未定义书签2.4.4LED数码管显示电路 .............................................................................. 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签3软件系统设计............................................................................................................ 错误！未定义书签3.1主程序流程图................................................................................................ 错误！未定义书签3.2子模块程序设计............................................................................................. 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签 ............................................................................................................................... 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签............................................................................................................................... 错误！未定义书签4系统的调试 ............................................................................................................... 错误！未定义书签4.1硬件调试......................................................................................................... 错误！未定义书签4.2软件调试......................................................................................................... 错误！未定义书签5结束语........................................................................................................................ 错误！未定义书签参考文献....................................................................................................................... 错误！未定义书签致谢............................................................................................................................... .错误！未定义书签附录............................................................................................................................... .错误！未定义书签附录1.系统硬件电路图 .................................................................................... 错误！未定义书签附录2.元件清单.................................................................................................. 错误！未定义书签附录3部分程序源代码 .................................................................................... 错误！未定义书签摘要本单片机系统采用AT89S52控制，整个硬件系统由A/D、D/A转换、LED显示、键盘、串行通信等模块组成。
实验6 单片机与PC机间的串行通信
实验6 单片机与PC机间的串行通信一、实验目的1、掌握电平转换器件RS-232的使用方法；2、掌握Proteus VSM虚拟终端(VITUAL TERMINAL)的使用；3、掌握单片机与PC机间的串行通信软硬件设计方法。
二、实验内容实现利用虚拟终端仿真单片机与PC机间的串行通信。
PC机先发送从键盘输入的数据，单片机接收后回发给PC机。
单片机同时将收到的30～39H间的数据转换成0～9的数字显示，其他字符的数据直接显示为其ASCII码。
单片机和PC机进行通信时，要求使用的波特率、传送的位数等相同。
要能够进行数据传送也必须首先测试双方是否可以可靠通信。
可在PC机和单片机上各编制非常短小的程序，具体可分成PC机串行口发送接收程序、单片机串行口发送程序和单片机串行口发送接收程序。
这三个程序能运行通过，即可证明串行口工作正常。
PC机串行口发送接收程序设置串行口为波特率9600、8位数据、1位停止位、无奇偶校验的简单设置。
从键盘接收的字符可从串行口发送出去，从串行口接收的字符在屏幕上显示。
通过让串行口发送线和接收线短接可测试微机串行口，通过让串行口和单片机系统相接，使用此程序可进一步测试单片机的串行通信状况。
具体程序用BASIC编制，简单易懂。
直接输入即可运行。
程序RS232．三、实验电路原理图图7-1 单片机与PC机间电路原理图四、实验步骤1、在PROTEUS中画好电路原理图。
2、串口模型属性设置串口模型属性设置为：波特率―4800；数据位―8；奇偶校验―无；停止位－1，如图7-2所示。
图7-2 串口模型属性设置3、虚拟终端属性设置PCT代表计算机发送数据，PCR用来监视PC接收到的数据，它们的属性设置完全一样，如图7-3所示。
SCMT和SCMR分别是单片机的数据发送和接收终端，用来监视单片机发送和接收的数据，它们的属性设置也完全一样，如图7-4所示。
单片机和PC机双方的波特率、数据位、停止位和检验位等要确保和串口模型的设置一样，并且同单片机程序中串口的设置一致。
单片机与PC机串行通信综合课程设计
目录1 选题 (1)1．1选题背景 (1)1．2设计任务 (1)2 整体通信设计 (2)2.1 总体方框图 (2)2.2 通信过程分析 (3)2.3 通信方式的选择 (3)3 硬件电路的设计 (5)3.1 AT89C52单片机引脚及其说明 (5)3.2 MAX232芯片引脚及其说明 (6)3.3 DB9及其说明 (7)3.4 数码显示、驱动电路及说明 (9)4 PC端软件设计 (10)4.1 用户界面设计 (10)4.2 程序设计 (10)5 原理总图 (11)6 元器件清单 (12)7 调试 (13)7.1 调试过程 (13)7.2 调试结果 (13)8 小结和设计体会 (15)9 单片机程序 (16)参考文献 (16)Ⅰ1 选题1．1选题背景在各种单片机应用系统的设计中，如智能仪器仪表、各类手持设备、GPS接收器等，常常遇到计算机与外界的信息交换，即通讯。
通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种。
目前，在许多单片机应用系统中，上、下位机分工明确，作为下位机核心器件的单片机往往只负责数据的采集和通信，而上位机通常以基于图形界面的Windows系统为操作平台。
现阶段这种应用的核心便是数据通信，它包括单片机和上位机之间、客户端和服务器之间以及客户端和客户端之间的通信，而在单片机和上位机之间的数据通信则是整个系统的基础。
单片机和PC的通信是通过单片机的串口和PC机之间的硬件连接实现。
鉴于PC 机具有强大的监控和管理功能，单片机则具有快速以及容易控制的特点，在数据量不大、传输要求不高的情况下，一般都采用给PC机配置的RS-232标准串行接口COM1、COM2等相连接来实现应用系统与PC机之间的数据交换。
现今我国工业迅速发展的情况下，对工业中的计算机控制提出了较高的要求。
比如在常见的现场数据采集中，对各个采集点需要采集不同的数据，比如温度、湿度、压力、照度，这就需要单片机对计算机发出的不同的指令做出不同的反应，并且返回相应的采集到的数据。
课程设计单片机与PC机串行通讯设计
xxxxxx 大学课程设计报告课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：单片机与PC 机串行通讯设计系）：业：级：o,号：名：指导教师：完成日期：第1章总体设计方案……1 10 13 14课程设计的内容和要求 …… 课程设计原理 课程设计思路 实验环境1.1 1.2 1.3 1.4 1 .. 1 .. 2 .. 2 ..第2章详细设计方案 ................ 2.1实现方法 .................2.2 ^模块设^计 ............... 2.2.1主函数流程图 ......... 2.2.2功能1模块 ............ 2.3程序连线图 ............... 第3章调试及结果分析…… 3 .. 3 .. 3… 4… 7 ..3.1调试步骤及方法…•… 3.2实验结果及分析…•… 参考文献 .......................8.. 8 .. （源程序） ........ （原理图） ........ （元器件清单）••…第1章总体设计方案1.1课程设计的内容和要求(1)、课程设计内容:利用南京伟福公司的LAB6000通用微控制器仿真实验系统开发单片机与PC机串行通讯系统，实现单片机与PC机的通讯。
要求实现数据收发功能。
具要求容如下:①通过LAB6000的小键盘选择功能；②.功能1:接收PC机发送的数据，并将其回发给PC 机；③•功能2:从LAB6000的小键盘输入数据，发送给PC机。
(2)、课程设计要求:①.认真完成课程设计任务;②.通过老师现场验收；③.交出完整的课程设计报告。
1.2课程设计原理根据题目要求，要完成LAB6000的小键盘选择，接收并且回发数据，小键盘可以输入并发送数据等功能，在本次设计中主要使用了MCS-51芯片以及部分连线来完成串行通讯的模拟。
采用MCS-51芯片实现不同模式串行通讯，通过延时程序控制串行通讯的频率。
单片机与pc机通讯课程设计(DOC)
课程设计IV设计说明书8251A可编程通讯接口与PC机通讯学生姓名周勇学号1018014086班级计本103班成绩指导教师冯永政数学与计算机科学学院2013年9月10日课程设计任务书2013—2014学年第一学期专业：计算机科学与技术学号： 1018014086 姓名：周勇课程设计名称：课程设计IV设计题目：8251A可编程通讯接口与PC机通讯完成期限：自2013 年9 月2日至2013年9 月14 日共 2 周设计依据要求及主要内容一、目的任务：依据实验器材提供的功能，利用可编程串行接口8251芯片，实现与PC机通讯。
二、设计内容：1. 复习相关课程内容：微机原理及应用课程相关内容；汇编语言程序设计的相关内容；熟悉模拟电路、数字电路的相关知识；2. 熟悉实验相关器材的主要功能。
3. 在上述基础上，根据课程设计的基本要求，完成以下各项任务(反映在设计说明书中)：（1）题目要求涉及的硬件电路图及摘要说明。
（2）题目的工作原理及相应描述。
（3）程序流程框图。
（4）程序文本输入及实验完成。
三、设计要求：1.软件程序文档;2.硬件电路图（用专用软件）;3.完成实验;4.完成设计说明书。
课程设计评阅设计了一个8251可编程通讯接口与PC机通信，8251是一种可编程的通用同步/异步接收发送器，被广泛应用于Intel80X86为CPU的微型计算机中。
本设计采用8253芯片的分频作为8251的收发时钟频率，实现8251可编程通信接口与PC机的通讯。
关键词：异步；串行通信；82511课题描述 (1)2课题分析 (2)2.1 8251基本功能 (2)2.2 8251的内部结构 (2)2.3 8251编程字 (2)3.设计过程 (4)3.1 电路图设计 (4)3.2 硬件设计 (4)3.3 软件设计 (4)4验证测试 (12)5总结 (13)参考文献 (14)利用8253芯片的分频作为8251的收发时钟频率，8251异步串行通信，实现8251可编程通信接口与PC机的通讯。
单片机课程设计PC机与单片机通信
信息科学与技术学院《单片机原理》课程设计报告PC机与单片机通信目录第一章设计任务及要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)第二章设计设计思路与原理 (3)2.１设计思路 (3)２.２设计原理 (4)第三章系统功能模块 (5)3.1 总原理图 (5)3.2温度测量电路 (5)3.3通信模块 (8)3.4发光二极管电路 (10)3.5复位电路及时钟电路 (11)第四章程序设计 (12)4.2 软硬件功能............................................................................错误！未定义书签。
第五章参考结论与体会 .. (13)第六章参考文献 (15)附录 (15)一、设计任务及要求1.1 设计任务PC机与单片机通信1.2 设计要求1、通过DS18B20采集当前温度2、将当前温度发送至PC机，在PC机上设计接收温度界面，（并绘制接收温度曲线）；3、根据温度值向单片机传送不同字符，并点亮相应的二极管。
若温度值在20~26，传送字符A，点亮绿灯；温度值在27~30，传送B，点亮黄灯；温度值在31~40，传送C，点亮蓝灯。
二、设计思路与原理2.1 设计思路在测控系统中，经常采用单片机在操作现场进行数据采集，但是单片机数据储存和数据处理能力较低，当需要处理较复杂数据或需要对多个采集数据进行综合处理以及需要进行集散控制时，单片机的算术运算和逻辑运算能力显的不足，这时往往需要借助计算机系统。
将单片机采集的数据通过串行口传给PC机，由PC机高级语言或数据库语言进行处理，或者实现PC机对远程单片机进行控制。
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。
总体思路:首先利用DS18b20采集温度数据，然后使用单片机串口将温度数据发送至PC机。
再判断温度值的范围控制发光二级管。
2.2 设计原理目前RS-232是PC与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，其中EIA代表美国电子工业协会，RS代表推荐标准，232是标识号。
单片机与PC机串行通信
[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004
教研室审核意见：教研室主任签字：
指导教师（签名）
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月
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学生（签名）
年
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课程设计总结：经过这次课程设计，我对汇编语言、C语言及单片机芯片8051有了进一步的了解，并且巩固了对芯片功能的理解和应用，增加了我的动手能力和实践能力。并且在与老师和同学的交流过程中，开阔了自己的想法，通过使用更好的方法，程序变得更加高效。
1.4.3
功能2：设计小键盘发送程序，需要调用键盘扫描函数和按键检测函数，若有键按下，将键值发送到数码管上，并将其转化为ascii码发回PC机。同样设置一个返回键，设置小键盘右下角的“NEXT”时返回小键盘的功能选择，使函数能够循环使用。
1.5
从实际应用的角度，可以任意选择事先设计好的3种状态，当选择完一种状态时（除0），它可以无限的按照这种方案循环的运行下去，在此过程中，用户可以选择退出这种工作状态，从而实现对当前进行状态的控制，即可以令程序重新开始。当输入0时，结束。在整个串行口输入过程中可随时做出不同的输入方式，对输入数据的工作状态进行控制。
(2)课程设计要求：
①认真完成课程设计任务；
②通过老师现场验收；
③交出完整的课程设计报告。
题目背景：串行口在计算机中有重要的作用，MCS—51单片机内部有一个功能强的全双工的异步通信串行口，就是指双机之间的串行接收、发送数据可同时进行。要传送的串行数据在发方是以数据帧形式一帧一帧地发送，通过传输线由收方一帧一帧地接收。本次课设要求完成从PC机发送数据，将其传入单片机，并将其发回给PC机。然后再从LAB8000的小键盘输入数据，将其发送给PC机。
单片机与PC机之间的串行通信设计【课程设计报告】
单片机与PC机之间的串行通信设计【课程设计报告】本报告旨在介绍单片机与PC机之间的串行通信设计。
我们将阐述课程设计报告的主题和目的，并说明单片机与PC机之间串行通信的重要性和应用领域。
串行通信是一种在单片机和PC机之间进行数据传输的常用方法。
在许多电子系统中，单片机扮演着控制和数据处理的重要角色，而PC机作为用户与单片机之间的接口和信息处理中心。
为了实现单片机与PC机之间的通信，串行通信技术成为一种高效、可靠的选择。
串行通信的重要性主要体现在以下几个方面：数据传输速度：串行通信可以提供较高的数据传输速度，使单片机和PC机在快速处理和传输大量数据时更加高效。
数据传输距离：串行通信可以允许单片机和PC机之间的数据传输距离较远，适用于需要远程控制和监测的应用场景。
电路连接简单：串行通信只需要少量的电气接口和信号线，使得硬件连接更加简单，降低了系统的成本和复杂度。
应用广泛：串行通信被广泛应用于各种领域，如工业自动化、物联网、通信设备等。
掌握串行通信设计技能对于电子工程师具有重要意义。
通过本课程设计报告，我们将详细介绍单片机与PC机之间的串行通信设计原理、方法和相关技术要点。
我们将讨论不同的通信协议和接口标准，并给出具体的设计实例和案例分析。
我们相信通过对串行通信设计的深入研究和实践，我们可以提高对单片机与PC机之间通信的理解和应用能力。
让我们开始我们的单片机与PC机之间的串行通信设计之旅吧！在本报告中，我们将简要介绍单片机和PC机的基本概念，解释串行通信的原理与方法。
单片机的基本概念单片机是一种集成电路，也称为微控制器，具有处理和控制电子设备的能力。
它通常包括中央处理器、存储器、输入输出设备和各种接口。
单片机广泛应用于各种电子设备中，如家电、汽车、通讯设备等。
PC机的基本概念PC（个人电脑）机指的是个人使用的计算机系统，通常包括中央处理器、主板、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等设备。
PC机是一种通用计算机系统，可运行各种软件应用。
单片机串行通信课程设计
目录摘要 (I)1 基本原理 (1)1.1串行通信 (1)1.2 数码管动态显示 (1)1.3定时器 (1)1.4 LCD1602 (2)2 设计过程 (3)2.1设计思路 (3)2.2电路图 (4)2.3 流程图 (5)3 程序代码 (6)3.1主程序 (6)3.2 串口通信程序 (8)3.3 数码管显示 (8)3.4 定时程序 (12)3.5 液晶模块 (12)4运行结果 (14)4.1 仿真结果 (14)4.2 运行结果 (14)4.3 问题与改进: (16)5 心得体会 (17)参考文献 (18)课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：PC和单片机的串行双工通信初始条件：具备单片机原理的理论知识和实践能力；熟悉51单片机的CPU 结构和指令系统；熟悉相关常用接口电路的设计使用方法。
要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1）利用串口设计4位静态数码管显示器，要求4位显示器上每隔1s交替显示“0123”和“4567”。
2）完成PC和单片机的串行双工通信，单片机的P1口接一共阴极数码管，阴极接地。
要求PC键盘每按“0~9”数字键能发送到单片机，并显示在单片机接的数码管上，单片机发送一串字符串能显示在PC的屏幕上，采用查询方式。
波特率为1200。
时间安排：一周，其中2天程序设计，2天程序调试，1天完成课程设计报告书及答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要本设计运用51单片机设计了一个能和PC进行全双工通信的程序，能由单片机向PC 发送字符串，当按PC上的数字键时，能在单片机上的数码管上显示相应数字，并且单片机的其他数码管能每隔1s交替显示0123和4567,还扩展了用lcd1602显示来自PC端的任意字符，并能统计和显示发送和接受的字符数。
程序采用C语言分模块编写，并用proteus 仿真通过，还有实物演示结果。
单片机与PC机通信串口仿真单片机课程设计论文 精品
大作业（论文）课程名称：单片机原理及其应用题目：单片机与PC机通信串口仿真西安建筑科技大学大作业（论文）任务书专业班级：计算机1102 学生姓名：110620227 指导教师（签名）：1、大作业（论文）题目单片机与PC机串口的通信仿真2、本次大作业（论文）应达到的目的课程设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力以及科技写作或设计能力。
要求学生在做大作业的过程中要有意识地培养自己的实际能力。
通过本次大作业的实践，了解单片机工作的原理及应用技术，掌握根据硬件电路设计软件的方法，了解设计过程中的各个基本环节，也为今后的实际应用奠定基础。
3、本次大作业（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）设计任务：以单片机为核心，进行单片机与PC机串口的通信仿真。
设计内容和要求：1）PC 机上位机通过上位机程序界面发送数据给单片机，并送给液晶屏显示相应的数据；键盘输入数据传给单片机，接着发送给PC 机，并在PC 机上位机程序界面上显示出来。
2）按照任务书的要求完成系统需求分析及功能定义。
3）完成硬件设计。
4）完成软件设计。
5）完成代码编写。
6）进行硬件线路连接。
7）进行代码的在线调试。
8）完成任务书的撰写。
详见《西安建筑科技大学本科课程设计（论文）》4、应收集的资料及主要参考文献：1）单片机系统教材及相关元器件的数据手册2）仿真软件protues的使用说明3）protel的原理图绘制使用说明5、审核批准意见教研室主任（签字）摘要本次课程设计主要介绍一种用双工方式实现单片机与PC 机之间的串行通信。
这次以AT89C2051 单片机为主，辅以串口模型、虚拟终端VIRTUAL TERMINA、收发器以及7SEG-BCD-GRN：绿色BCD 数码管等器件。
系统在虚拟终端口输入相应的字符然后会在LED灯显示其相应的ASCALL码，本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
单片机课程设计报告-实现单片机PC串行双工通信
课程设计任务书学生：XXXXXX专业班级：XXXXXXXX指导教师：XXXX工作单位：XXXXXXXX题目：实现单片机与PC串行双工通信初始条件：具备数字电路的理论知识；具备微机原理的理论知识和实践能力；熟悉汇编语言编程技术；熟悉80X86的CPU构造和指令系统；熟悉相关常用接口电路的设计使用方法。
要求完成的主要任务：〔包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求〕1、分析设计原理，画出程序设计框图，编写程序代码，完成PC和单片机的串行双工通信，单片机的P1口接一共阴数码管，阴极接地。
要求PC键盘每按“0-9〞数字键能发送到单片机，并显示在数码管上，单片机发送一串字符能显示在PC的屏幕上，采用查询方式。
波特率为1200。
在Proteus 中画出电路图。
2、完成程序的仿真测试，并演示系统的最终运行结果；3、独立完成课程设计说明书，课程设计说明书按学校统一规来撰写。
时间安排：(1)、布置课程设计任务，查阅资料，完成系统需求分析一天；(2)、用Proteus实现系统原理图的设计、仿真和结果显示三天；(3)、完成课程设计报告书及辩论一天；指导教师签名：年月日系主任〔或责任教师〕签名：年月日摘要I1 芯片介绍11.1 89C51简介11.2 MAX232简介12 原理介绍12.1 串行通信介绍12.2 串行接口标准22.3 单片机串口简介23 程序设计33.1 单片机串口编程33.2 程序流程图43.3 源程序64 Proteus电路制作74.1 Proteus简介74.2 电路图绘制85 Proteus仿真115.1 生成HEX文件115.2 Proteus仿真结果115.3 结果分析126课程设计心得体会13参考文献13致14单片机可以通过电平转换后和PC机进展串行通信，只要串口设定一致，单片机和PC机就能交换数据。
通过Proteus可以对其进展仿真，Proteus中有串口器件，有虚拟终端，可以对PC机单片机串口通信进展仿真。
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。
单片机原理与应用课程设计-单片机与PC机双工通信
等级:课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称单片机与PC机双工通信专业班级学号姓名指导老师赵葵银汪超等2016年03月25日电气信息学院课程设计任务书课题名称单片机与PC机双工通信姓名专业班级学号指导老师赵葵银课程设计时间2016年03月14日-2016年03月25日（3、4周）教研室意见意见：同意审核人：汪超一、任务及要求本课题以MCS-51系列单片机为核心，设计实现MCS51单片机与PC机的双向通信。
（1）PC做接收且显示屏幕显示该值，也可由PC键盘发送数据；调试时可用虚拟终端或串口调试助手实现。
P0口接8个发光二级管显示PC键盘的状态。
（2）MCS51采用4*4键盘（0-F）；P2口可接8个发光二极管显示4X4键盘对应状态。
设计要求：（1）确定系统设计方案；（2）进行系统的硬件设计；（3）完成应用程序设计；（4）应用系统的硬件和软件的调试。
二、进度安排第一周：周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。
周二～周三：完成硬件设计和电路连接周四～周日：完成软件设计第二周：周一～周三：程序调试周四～周五：设计报告撰写。
周五进行答辩和设计结果检查。
三、参考资料[1] 王迎旭等.单片机原理及及应用[M]. 2版.机械工业出版社，2012.[2] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.清华大学出版社，2010.[3] 戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例[M].清华大学出版社，2010.目录第1章设计任务及要求 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2 课程设计要求 (1)第2章系统方案设计 (2)2.1 矩阵键盘的设计思路 (2)2.2 串行通信的设计思路 (2)第3章系统硬件电路设计 (3)第4章系统软件设计 (5)4.1 双工通信设计 (5)4.2 矩阵键盘设计 (6)第5章系统仿真及调试 (7)参考文献 (8)附录A 电路仿真图 (9)附录B 汇编程序 (10)第一章：设计任务及要求1.1课程设计目的本课题以MCS-51系列单片机为核心，设计实现MCS51单片机与PC机的双向通信。
单片机与PC串口通信课程设计
程序编写：编写串口通信程序，包括发送和接收数据
调试与测试：调试程序，测试串口通信是否正常，如发送和接收数据是 否正确
数据传输及处理方式
串口通信协议： RS-232、RS-485 等
数据传输方式：异 步传输、同步传输 等
数据处理方式：数 据校验、数据编码 、数据解码等
优化与改进建议
确保通信协议正确，避免数据传输 错误
增加错误处理机制，提高系统稳定 性
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
优化通信速度，提高数据传输效率
定期进行测试，确保通信正常
06
单片机与PC串口通信 的应用案例
智能家居系统中的串口通信应用
智能门锁：通过串口通信实现门锁与手机APP的连接，实现远程控制和报警功能
单片机与PC的串口 连接方式包括TTL电 平、RS-232电平、 RS-485电平等。
注意事项包括：确保 电源稳定、避免短路、 正确连接串口线、设 置正确的波特率、数 据位、停止位等参数。
04
单片机与PC串口通信 的软件实现
单片机端串口通信软件设计
单片机端串口通信软件设计主要包括串口初始化、串口发送和串口接收三个部分。
单片机与PC串口通 信课程设计
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
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04
单片机与PC串 口通信的软件 实现
02
单片机与PC串 口通信概述
05
单片机与PC串 口通信的调试 与测试
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单片机与PC串 口通信的硬件 配置
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单片机与PC机之间的串口通信
论文题目：单片机与计算机串行通信的设计学号：学生姓名：周爽学院：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化班级：指导教师：林志琦2013年1月第1章设计任务及性能指标1.1系统开发背景和系统设计的意义自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。
纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域为拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
与此同时在市场上以单片机为核心控制器的产品更是层出不穷，各种家用电器、智能仪器仪表、医疗器械、机电一体化、实时工业控制、交通领域无不用到单片机。
从目前单片机的发展趋势来看，单片机控制技术已成为电子设计技术及计算机技术不可缺少的一个重要部分，因此单片机系统在电子世界里有着较好的前景，进行单片机的系统开发设计在当今电子领域有着重大的意义。
1.2设计目标该设计要求实现：设计串行通信接口，实现与PC机的通信，完成键盘输入指令，控制发光二极管的状态。
设计结果要求：完成电路的设计，完成软件程序的编写（包括流程图和部分源代码）。
1.3设计任务该设计题目包括四个个部分，分别为：1.及性能指标设计任务（包括设计背景及意义）；2.系统硬件设计（包括各模块的硬件电路设计、主要芯片的介绍等）；3.系统软件设计（包括主程序流程图的设计、控制算法）；4.系统的调试（包括硬件调试和软件调试）：5.结论1.4设计原理单片机的串行口除了可用作与其他单片机的通信外，还能作为与普通计算机通信的通道，从而使得单片机在通信与控制领域得到了广泛的应用。
串行通讯方式具有使用线路少、成本低，适合远程传输。
PC机与单片机之间由RS-232C接口相连，在计算机的串行口都是公头，称为DB－9P。
而可插入公头的是母头，称为DB－9S。
计算机通过串口软件发送和显示数据，发送的数据通过晶片MAX232传到单片机中，并由LED数码管显示出来。
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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，总线目录第一章：绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)课程设计（论文）用纸1.3课程设计的技术要求 (2)1.3.1课程设计的具体要求如下 (2)1.3.2本设计的主要功能 (2)第二章：硬件电路的设计 (3)2.1 串行通信的基本原理 (3)2.1.1 串行通信的概念及分类 (3)2.1.2 串行口的工作方式 (4)2.2硬件电路设计方案 (5)2.2.1整体设计思路及原理 (5)2.2.2 AT89C51 单片机简介 (6)2.2.3 单片机外围电路设计 (8)2.2.4 MAX232芯片简介 (11)2.2.5 接口电路设计 (13)2.2.6 硬件电路设计图 (14)第三章软件设计 (16)3.1 单片机与PC总体设计流程图 (16)3.2单片机程序设计流程图 (16)3.3 PC机程序设计流程图 (18)第四章总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第一章：绪论1.1课题研究的目的和意义单片机与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。
它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能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时期,世界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,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
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。
随着低价位OTP及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。
特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。
单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。
如今，随着单片机和微机技术的不断发展,特别是网络技术在测控领域的广泛应用,由PC机和多台单片机构成的多机网络测控系统已成为单片机技术发展的一个方向。
它结合了单片机在实时数据采集和微机对图形处理、显示的优点。
同时,Windows环境下后台微机在数据库管理上具有明显的优势。
二者结合,使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制,而形成了向以网络为核心的分布式多点系统发展的趋势。
1.3课程设计的技术要求1.3.1课程设计的具体要求如下1) 掌握单片机的工作原理与接口设计。
2) 完成硬件设计, 包括硬件选择及硬件原理图绘制。
3) 完成软件设计,绘制程序流程图。
1.3.2本设计的主要功能根据要求，设计一个51单片机与PC串口通信电路，实现单片机与PC机之间的通信。
设计主要分为硬件设计和软件设计两大模块，本设计主要侧重于硬件电路的实现。
本设计将实现以下功能，即单片机通过串行口向PC发送字符串并且可以接收由PC发送过来的数字。
具体实现结果为：将从单片机键盘上键入的字符显示到PC显示器上，将PC 键盘输入的数字（0-9）显示到单片机的数码管上。
第二章：硬件电路的设计2.1 串行通信的基本原理2.1.1 串行通信的概念及分类通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种。
并行通信：是将组成数据的各位同时传送，并通过并行门（如P1口等）来实现。
在并行通信中，数据传送线的根数与传送的数据位数相等，传送数据速度快，但所占用的传输线位数多。
因此，并行通信适合短距离通信。
如图2-1所示。
串行通信：是指数据一位一位地按顺序传送。
串行通信通过串行口来实现。
在全双工的串行通信中，仅需要一根发送线和一根接收线，串行通信可大大节省传送线路的成本，但数据传送速度慢。
由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。
如图2-2所示。
图2-1 并行通信图2-2 串行通信串行通信有同步通信和异步通信两种基本方式。
（1）异步通信方式：数据通常是以字符(或字节)为单位组成字符帧传送的。
发送方发送各个字符的间隔时间是不定的，收发双方各用自己的时钟源来控制发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送及何时结束发送。
平时，发送线为高电平(逻辑“1”)，每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑“0”(字符帧中起始位)时，就知道发送端已开始发送，每当接收端接收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符信息己发送完毕。
（2）同步通信方式：是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。
这里的信息帧和异步通信中的字符帧不同，通常有若干个数据字符。
同步字符帧由同步字符、数据字符和校验字符三部分组成。
同步字符位于帧结构开头，用于确认数据字符的开始(接收端不断对传输线采样，并把采到的字符和双方约定的同步字符比较，只有比较成功后才会把后面接收到的字符加以存储)；数据字符在同步字符之后，个数不受限制，由所需传输的数据块长度决定；校验字符有1～2个，位于帧结构末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性的校验。
在本次课程设计中采用的是串行异步通信方式。
2.1.2 串行口的工作方式51单片机串行口有4种工作方式——方式0，方式1，方式2，方式3。
（1）方式0：设定SM0，SM1为00时，串行接口工作于方式0，在方式0下，RXD（P3.0）为数据输入/输出端，TXD（P3.1）为同步脉冲输出端，发送或接收的数据为8位低位在前，高位在后，方式0的波特率固定为fosc/12，也就是每一机器周期传送1位数据，方式0可外接移位寄存器，将串行接口扩展为并行接口，也可外接同步输入输出设备。
（2）方式1：当设定SM0，SM1为01时，串行接口工作于方式1，方式1为波特率可变的8位异步通信方式，由TXD发送，RXD接收。
一帧数据为10位，1位起始位（低电平）8位数据位（低位在前）和1位停止位（高电平）。
方式1：波特率=2SMOD*（定时器T1溢出率）/32 （1）（3）方式2和方式3：当设定SM0，SM1为10或11时，串行口工作于方式2或方式3，这两种方式都是9位异步通信，仅波特率不同，适用于多机通信。
在方式2或方式3下，数据由TXD发送，RXD接收，1帧数据为11位，1位起始位（低电平）8位数据位（低位在前）1位可编程位（第9位数据）用作奇偶校验或地址/数据选择，1位停止位，与方式1相比多了一位可编程位，发送时，第9位数据为TB8，接收时，第9位数据送入RB8。
方式2和方式3的区别只在于波特率不同。
方式2：波特率=2SMOD*fosc/64 （2）方式3：波特率=2SMOD*（定时器T1溢出率）/32 （3）在本次课程设计中采用的是方式1工作。
2.1.3串行通信的数据传送方式在串行通信中，数据是在两个站之间传送的。
按照数据传送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种传送方式。
如图2-4。
单工方式：通信线的一端接发送器，另一端接接收器，它们形成单向连接，只允许数据按照一个固定的方向传送。
数据只能单方向传送。
半双工方式：数据能够实现双方向传送，但任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。
全双工方式：系统的每端都含有发送器和接收器，数据可以同时在两个方向上传送在本次课程设计中采用的是全双工方式。
2.2硬件电路设计方案2.2.1整体设计思路及原理当51单片机与PC机通过RS-232标准总线串行通信时，由于RS-232信号电平与51单片机信号电平不一致，因此，必须进行信号电平转换。
本设计采用专门集成芯片MAX232来实现51单片机与RS-232的接口电路。
此外，单片机工作必须使用到晶振电路和复位电路。
晶振电路是给单片机提供时钟信号，复位电路给单片机提供复位功能，它的作用是使单片机的程序计数器清零。
因此，基于protuse的AT89C51单片机与PC串口通信电路主要由51单片机外围电路（晶振电路、复位电路、外部中断）、电平转换电路MAX232、RS232接口、LED数码显示管及虚拟终端组成。
硬件电路整体框图如图2-3所示：图2-3 硬件电路整体框图2.2.2 AT89C51 单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件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。
AT89C51引脚及功能如图2-4所示。
图2-4 AT89C51引脚P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：表2-2 P3口功能表—RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
—PROG /ALE：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。