基于单片机的串行通信发射机设计
基于串行通信的发射机控制系统设计
信 息 系 统 与 网 络
基 于 串行 通 信 的发 射 机 控 制 系统 设 计
杨 国斌 , 正 予 , 赵 陈 罡 , 时 雨
( 汉大 学 电子 信 息学 院 , 北 武 汉 4 07 ) 武 湖 3 0 9
摘 要 介绍 了 一 种应 用 于 电离 层 探 测 系 统 中 的 固态 发 射 机 。 为 了 实 现 对 该 发 射 机 的 远程 控 制 , 出 了在 w dw 环 境 提 i os n
in s h rc su dig sse o o p e o n n y tm i
0 引言
在一般 的电离 层 探 测 系统 中 ( 主要 分 为 垂 直探
测和斜 向探测 ) 发 射机 工 作在 高 频 段 , 射 功 率 一 , 发
1 系统 的硬 件 设 计
S X 3 M发 射 机具 有 良好 的 自动控 制模 块 , T 10 其
o tie b an d. Ke r s y wo d s ra c mmu iain;sra p r p ga e l o i nc to e l o i t r rmmig;ta s te r moe o to ;RS 一 2 2 o n r n mitr e t c nr l 3 /RS 一 4 2 o v rin n efc 2 c n eso itra e;
关键词 串行通 信 ; 串口编程 ; 发射机远程控制 ;S 3/ S一 2 R 一22 R 4 2转换接 口; 电离层探测系统
中图 分 类 号 T 9 73 N5 . 文 献 标 识 码 A
De i n o a s itr Co to y t m s d o sg fa Tr n m te n r lS se Ba e n t e I m o e S ra m m un c to h t e ilCo ia i n
基于单片机的串行通信发射机设计【文献综述】
毕业设计(论文)文献综述题目:基于单片机的串行通信发射机设计专业:电子信息工程1前言部分1.1意义随着电子技术的快速发展,单片机在自动控制领域的应用越来越广泛[1]。
单片机作为自动控制系统的神经中枢,在自控系统中发挥着核心作用。
单片机与外接设备的联系是通过一个串行通信接口,来实现单片机与其他计算机或外围设备的通信,所以,单片机的串行通信的实现对自控系统的实现有着重要的意义。
随着数据交互需求的进一步提高,对串行通信的通信效率、性能也提出了越来越高的要求[2]。
1.2串行通信的定义串行通信,就是将数据分成一个个的二进制位,然后通过一个通信信道或一条线路,按照已有的规程逐位依次进行传输,实现计算机与计算机或外部设备之间的通信(数据交换)。
由于串行通信占用硬件资源少、可大幅度降低通信线路的成本、简化通信设备、应用灵活等诸多优点,在工业控制、电力通信、智能仪表等领域得到了广泛的应用[3]。
1.3关于单片机单片机是一种集成在电路芯片上的一个小而完善的计算机系统,采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器、CPU随机储存器 RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上[4]。
单片机又称单片微控制器,相当于一个微型的计算机。
和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备,概括的讲:一块芯片就是一台计算机。
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[5]。
与此同时,掌握单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机与外界的信息交换及通信通常有两种,分别是串行通信和并行通信。
一次传送多位数据的通信方法叫并行通信,它的传输速度很快,但传输距离有限,而且成本高,难以大规模推广。
因此,现在的单片机系统一般采用串行通信,即信号一位一位地传送[6]。
2主题部分2.1串行通信的发展史随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的快速发展,通信功能越来越重要。
基于单片机技术下的串行收发数据系统设计
基于单片机技术下的串行收发数据系统设计单片机技术在串行收发数据系统中被广泛应用,它可以通过串口与外部设备进行数据通信,实现数据的传输和控制。
在本文中,将介绍如何设计一个基于单片机技术的串行收发数据系统,包括硬件设计和软件实现。
一、硬件设计硬件设计是串行收发数据系统的基础,它包括单片机、串口模块、外部设备和连接线等组成部分。
在硬件设计中,需要考虑以下几个方面:1.单片机选择:选择合适的单片机作为系统的核心控制器,通常选择常见的51系列或AVR系列单片机。
单片机需要具备足够的计算能力和IO口数量,以支持数据的收发和处理。
2.串口模块:串口模块是单片机与外部设备进行数据通信的重要组成部分,通常选择UART串口模块。
串口模块需要具备可调波特率、数据位、停止位和校验位等参数的功能,以满足不同外设的通信要求。
3.外部设备:外部设备包括传感器、显示器、通信模块等,用于与单片机进行数据交换。
外部设备的选择需根据系统需求进行定制,保证系统的性能和稳定性。
4.连接线:连接线用于连接单片机、串口模块和外部设备,需要选择合适的线材和接口,保证数据的稳定传输。
二、软件实现软件实现是串行收发数据系统的关键,它包括单片机程序的编写和调试等步骤。
在软件实现中,需要考虑以下几个方面:1.硬件初始化:在程序启动时,需要对单片机和串口模块进行初始化,包括IO口配置、时钟设置、波特率设置等。
初始化的目的是为了确保系统的正常运行和通信。
2.数据收发:数据收发是系统的核心功能,需要编写接收和发送数据的程序,以实现单片机与外部设备之间的数据交换。
接收数据时需要考虑数据帧的组织和解析,发送数据时需要考虑数据的打包和发送。
3.数据处理:接收到的数据需要进行处理和存储,通常包括数据解析、计算和显示等。
数据处理的目的是提取有效信息,实现系统的功能和应用。
4. 调试测试:在软件实现过程中,需要进行调试和测试,检测程序的运行情况和数据交换是否正常。
通过调试测试可以发现并解决程序中的bug和问题,最终确保系统的正常运行。
单片机串行通信发射机的设计本科学位论文
图书分类号:密级:毕业设计(论文)单片机串行通信发射机的设计THE DESIGN OF SINGLECHIP SERIAL COMMUNICATION TRANSMITTER学生学号学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师2010年6月3日摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发,本文设计了一种基于AT89C51的温度检测及报警系统。
该系统将多个单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对各个传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过ISD1420语音电路给出语音提示及报警信号。
文中给出了单根数据线上扩展多个温度传感器的设计方法,并给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。
经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。
该系统设计和布线简单,结构紧凑,体积小,重量轻,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便,在大型仓库,工厂,智能化建筑等领域的多点温度检测中有广阔的应用前景。
关键词:数字温度传感器;单总线;通信协议;DS18B20;AT89C2051;LED显示器;报警信号AbstractTemperature detection and control of industrial production process, one of the more typical applications, with sensors in production and life is more widely used, using a new single-bus digital temperature sensor to achieve the test and control the temperature more rapidly development, this paper is designed based on AT89C51 temperature detection and alarm systems. The system will be more than a single-bus temperature sensor DS18B20 and connected to a port on the controller, the temperature sensors on each loop collection, the temperature will be collected to compare with the set value, when the temperature exceeds the upper limit set , through the ISD1420 voice circuit gives voice prompts and alarm signal. In this paper, a single data lines extend multiple temperature sensor design methods and gives the system implementation of hardware and software flow diagram. The experimental tests show that this high accuracy, strong anti-interference ability, alarm timely and accurate, with a certain reference value. The system design and layout simple and compact structure, small size, light weight, anti-jamming capability, cost-effective to expand convenience, in large warehouses, factories, construction and other areas of intelligent multi-point temperature measurement in a wide range of applications prospects.Key words digital temperature sensor single bus communication protocols DS18B20 AT89C2051 LED display alarm signal目录1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2温度检测与及报警系统的国内外状况 (1)1.3温度参数、温度检测和语音报警 (3)1.3.1 温度参数 (3)1.3.2 温度检测 (3)1.3.3 语音报警 (3)2 系统总体设计方案 (4)2.1单片机语音温度报警系统的总体设计 (4)2.2系统的基本工作过程 (5)3 单片机温度控制和语音报警系统硬件设计 (6)3.1温度控制和报警主机 (6)3.1.1主控制单片机 (6)3.1.2 AT89S51特点 (6)3.1.3 AT89S51主要功能特性: (7)3.1.4 温度检测和报警主机硬件电路设计 (7)3.1.4单片机及复位键控制模块 (10)3.2语音电路 (12)3.2.1 ISD1420芯片简述 (12)3.2.2 芯片引脚介绍 (13)3.2.3 芯片工作原理 (12)3.2.4 芯片工作模式 (13)3.2.5语音电路设计 (14)3.3DS18B20芯片简介 (14)3.3.1温度传感器的历史及简介 (14)3.3.2 DS18B20性能特点与内部结构 (15)3.3.3 DS18B20工作时序 (19)3.3.4 DS18B20的操作协议 (21)3.3.5 DS18B20序列号编码 (23)3.3.6 DS18B20的测温原理 (24)3.3.7 DS18B20的测温流程 (25)3.3.8 DS18B20数据校验与纠错 (25)3.3.9 DS18B20在测温系统中的应用 (27)3.3.10测温系统的硬件工作原理 (27)3.3.11 注意事项 (28)4 软件设计 (30)4.1设计思路 (30)4.2程序设计 (27)4.2.1 主程序 (31)4.2.2 读出温度子程序 (29)4.2.3温度转化命令子程序 (33)4.2.4计算温度子程序 (33)4.2.5显示数据刷新子程序 (34)4.2.6 LED显示程序模块 (34)5 系统调试 (36)5.1硬件调试 (36)5.1.1 硬件静态的调试 (37)5.1.2 系统硬件调试 (37)5.2软件调试 (37)5.3软硬联调 (37)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 绪论1.1 课题背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数,运用科学计算的方法,综合各种先进技术,使每个生产环节都能够得到有效的控制,不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本,还确保了生产安全。
单片机串行通信的设计
单片机串行通信的设计单片机串行通信是指通过串行接口,将数据一位一位地传输到另一个单片机或外部设备的通信方式。
串行通信相比并行通信具有线路数量少、布线简单的优势,因此在嵌入式系统和通信领域得到广泛应用。
本文将围绕单片机串行通信的设计展开论述。
一、串行通信原理串行通信主要利用两根线路进行数据传输,一条线路作为数据线,一条线路作为时钟线。
发送方按照一定的时钟频率将数据位逐位传输到接收方,接收方根据时钟信号判断数据位的高低状态。
二、串行通信接口串行通信主要有两种接口方式:UART(通用异步收发器)和SPI(串行外设接口)。
1. UART:UART是一种异步通信方式,数据通过单个数据线进行传输。
UART有两个引脚:一根引脚用于数据传输(TXD - 发送,RXD - 接收),另一个引脚用于时钟同步(Baud Rate Generator - 波特率发生器)。
UART通信需要发送方和接收方的波特率一致,否则会导致数据传输错误。
2.SPI:SPI是一种同步通信方式,数据通过多个数据线进行传输。
SPI有四个引脚:主输出/从输入(MISO)、主输入/从输出(MOSI)、时钟信号(CLK)和片选信号(CS)。
SPI通信中的主从关系是由软件决定的,主设备负责控制时序和片选,从设备则根据主设备的控制信号进行数据传输。
三、串行通信的数据传输串行通信的数据传输基本步骤如下:1.初始化串行通信接口:设置波特率、数据位长度、停止位等参数,并打开串行通信开关。
2.发送方数据准备:将需要传输的数据准备好,存储到发送缓冲区中。
3.数据传输:根据数据位长度和波特率设定的时钟频率,将数据位逐位输出到数据线。
4.接收方接收数据:根据时钟信号,逐位读取数据线上的数据位,并存储到接收缓冲区中。
5.结束通信:关闭串行通信开关,并进行后续处理。
四、串行通信的设计考虑因素在设计单片机串行通信时,需要考虑以下因素:1.通信协议:选用合适的通信协议,例如UART协议或SPI协议。
单片机串行通信的设计
单片机串行通信的设计单片机性能稳固、价格低廉、功能强大,在智能仪器、工业装备以及日用电子消费品中得到了越来越广泛的应用。
在单片机的输入输出操纵中,除直截了当接上小键盘和LCD显示屏等方法外,一样都通过串口和上位机PC进行通信,而后一种方法由于能实现远程操纵,同时能够利用PC机强大的数据处理功能以及友好的操纵界面,显得尤为重要。
在一样的利用PC 机对单片机进行操纵的场合,差不多上采纳Windows作为上位机的平台,其优点是界面友好,编程和操作都比较容易,缺点是稳固性太差,这关于需要连续数天或数月运行的装置来讲,专门不合适。
在要求比较苛刻的场合,一样都采纳UNIX工作站作为主控平台,如合肥同步辐射加速器的主控平台采纳的是SUN的Solaris工作站系统,然而UNIX工作站昂贵的价格又大大限制了其使用的范畴。
近年来,随着Linux的迅猛进展,使其逐步从少数人的玩具变成了主流的操作系统。
Linux是遵循GPL协议的免费源代码开放软件,任何人都能够自由的从Internet上取得其源程序,也可在GP L的协议下修改其源代码以适应特定的应用,其运行在一般的PC上,性能稳固,专门适于做工业操纵,因此实现Linux和单片机的串行通信专门有意义,他能够是昂贵的UNIX工作站的一种可选的替代方法。
1硬件原理目前国内使用较多的为MCS-51系列的单片机,因此选用的单片机实验对象为一片AT89C51,图1是硬件原理图,由于要实现符合RS232C 的串行通信,还应该用一片ICL232CPE(MAX232)作为串行通信的电平转换电路。
在实验过程中,为了查看通信是否成功,除了让单片机对上位机回送数据外,还在单片机外围扩展了几片锁存器,几个LED发光二极管和几个小键盘。
串行通信是采纳最简单的TxD,RxD,GND三线制连接,注意TxD和RxD两边应该交叉连线。
上位机是一台一般的PC机,共有2个串行口COM1,COM2,其运行RedHat8.0,实际上,如果不要求运行Gnome或KDE等图形界面,Linux 对系统硬件的要求相当低。
串行通信发射机
单片机串行通信发射机一摘要单片机串行通信发射机采用了串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同的地方传递。
硬件部分主要分两大块,采用6MHZ 晶振和30pF的电容来组成,控制信号用手动开关来控制,P1来控制,P2﹑P3口产生信号,并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发送。
关键词:晶振控制信号汇编语言焊接技术Single chip microcomputer serial communication transmitter Content abstract:single chip microcomputer serial communication transmitter using a serial mode, launch and display two digital information, which shows 00-99, make the data can be in different places transfer. The hardware part is mainly divided into two parts, adopts 6 MHZ crystal oscillator and 30 pf the capacitance to composition, control signal with manual switch to control, to control the P1, P2, P3 mouth signal generation, and through the common anode digital tube to display, the software using assembly language to write, emission process in communication protocol consistent complete data sending.Keywords: crystal vibration control signal assembly language welding technology二引言1 设计目的设计的目的是,掌握和了解电路的设计过程,丰富自己的动手实践能力,巩固所学单片机有关的设计原理。
单片机串行通信发射机设计
单片机串行通信发射机设计摘要:本文单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
关键词:单片机控制信号芯片编程发射机是有线接收的,得却能完成数据在不同地方的传递,也完成了我们毕业设计的要求,但他受到了很多限制。
不如距离太远,导线太长久汇有干扰而且有时还会很大,使得接收到的信号很弱,甚至接收不到。
必须进行无线发射、接收的方面的研究,由于毕业设计的时间有限,就没能完成无线发射、接收的设计。
现在就介绍一下无线发射的原理和电路。
单片机无线串行接口电路由micrf102单片发射器芯片,工作在300~440 mhz ism频段;无线发射电路组成及工作原理。
图1 无线发射电路图无线发射电路如图1所示,电路以micrf102为核心。
micrf102是micrel公司推出的一个单片uhf/ask发射器,采用sop(m)-8封装,芯片内包含有:由基准振荡器、相位检波器、分频器、带通滤波器、压控振荡器构成的合成器,发射偏置控制,rf功率放大器,天线调谐控制和变容二极管等电路,是一个真正的”数据输入-无线输出”的单片无线发射器件。
uhf合成器产生载频和正交信号输出。
输入相位信号(i)用来驱动rf功率放大器。
天线调谐正交信号(q)用来比较天线信号相位。
天线调谐控制部分检测天线通道中发射信号的相位和控制变容二极管的电容,以调谐天线,实现天线自动调谐。
功率放大器输出受发射偏置控制单元控制。
ask/ook调制,提供低功耗模式,数据传输速率为20kb/s。
1、单片机串口接口at89c51(与mcs-51兼容)单片机的串行口在方式0工作状态下,使用移位寄存器芯片可以扩展多个8位并行i/o口。
在led点阵显示屏应用系统中,一般都采用数据同步移位输出方式,并使用移位寄存器芯片(如74ls595)扩展并行i/o口驱动led点阵显示。
基于单片机的串行通信发射机设计
设计任务书一、设计任务以89C51单片机作为主控芯片,设计串行通信发射机。
最终达到以串行工作方式准确无误的发射和显示信号, 能够方便地在单片机与单片机之间,构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。
二、设计方案及工作原理设计方案:这个系统有如下两个部分:硬件电路部分有A/D转换器及接口电路、单片机的接口电路及A/D转换器与单片机的数据线、无线数据发射电路。
软件部分是A/D转换器的数据采集部分,用软件对A/D0809转换成的数据进行CRC—8编码,然后将采集到的八位数据和转换好的CRC—8编码作为一帧通过无线发送模块发送出去。
工作原理:单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ 晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示目录第一章系统设计要求和解决方案第二章硬件系统第三章软件系统第四章实现的功能第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会附录一参考文献附录二硬件原理图附录三程序流程图第一章系统设计要求和解决方案设计要求:电路主要由AT89C51单片机和由多个按键组成的控制模块、时钟电路、显示电路、电平转换电路等部分组成。
其主要技术指标:○1P1 口来控制,通过按键对系统的各部分进行控制○2P2、P3 口产生信号并通过共阳极数码管显示。
○3软件采用汇编语言编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时,显示程序对发射的数据加以显示。
解决方案:此设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
基于51单片机的双机串行通信设计组单片机课程设计
基于51单片机的双机串行通信设计一、设计任务设计要求:两个AT89C51单片机使用串口进行通信。
1)1机发送,二机接收时。
使用1机发送一个数字0xAA给2机。
2)如果2机收到数据后要给1机回复,回复0xBB。
3)1机收到回复后要下发数据,下发的同时要将数据显示出来,下发的数据通过4*4的矩阵键盘产生,可以由用户进行控制。
4)2机收到后将这些数值显示出来,一次传输完毕要回复0x00。
可以使用点阵显示或者数码管显示或者 LCD显示。
二、硬件设计1、单片机串行通信功能AT89C51计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。
51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。
串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。
51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。
51单片机串行接口的结构如下:(1)数据缓冲器(SBUF)接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。
有两个,一个缓存,另一个接受,用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送;接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。
(2)串行控制寄存器(PCON)SCON用于串行通信方式的选择,收发控制及状态指示,各位含义如下:SM0,SM1:串行接口工作方式选择位,这两位组合成00,01,10, 11对应于工作方式0、1、2、3。
串行接口工作方式特点见下表SM2:多机通信控制位。
REN:接收允许控制位。
软件置1允许接收;软件置0禁止接收。
TB8:方式2或3时,TB8为要发送的第9位数据,根据需要由软件置1或清0。
RB9:在方式2或3时,RB8位接收到的第9位数据,实际为主机发送的第9位数据TB8,使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。
单片机串行通信发射机
1 绪论我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。
在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。
本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,部结构和工作状态。
理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。
单片机双机之间的串行通信设计
单片机双机之间的串行通信设计1.引言单片机双机之间的串行通信是指两个或多个单片机之间通过串口进行数据传输和通信的过程。
串行通信是一种逐位传输数据的方式,与并行通信相比,它占用的硬件资源更少,且传输距离较远。
本文将介绍单片机双机之间串行通信的设计过程,包括硬件设计和软件编程。
2.硬件设计串行通信需要使用到两个主要的硬件部件:串口芯片和通信线路。
串口芯片负责将要发送或接收的数据转换成串行数据流,并通过通信线路进行传输。
通信线路通常包括两根传输数据的线路(TX和RX)、地线和时钟线。
2.1串口芯片的选择常用的串口芯片有MAX232、MAX485、CH340等。
选择合适的芯片需要考虑通信距离、通信速率、系统的功耗等因素。
对于较短的通信距离和较低的通信速率,可以选择MAX232芯片;而对于长距离通信和较高的通信速率,可以选择MAX485芯片。
2.2通信线路设计通信线路的设计需要考虑信号的传输质量和抗干扰能力。
通常使用双绞线或者屏蔽线路来减小信号的串扰和干扰。
对于短距离通信,双绞线即可满足需求;而对于长距离通信,需要采用屏蔽线路来减小串扰和干扰。
3.软件设计串行通信的软件设计主要包括通信协议的制定和数据包的格式规定。
3.1通信协议的选择通信协议是指数据传输的一套规则和约定,它规定了数据的格式、传输顺序、误码校验等内容。
常用的通信协议有UART、RS232、SPI、I2C等。
UART是最常用的通信协议,它一般使用异步通信方式,并具有较高的通信速率和稳定性。
3.2数据包的格式规定数据包是一组有意义的数据的集合,它包括起始位、数据位、停止位和校验位等。
起始位用于标识一个数据包的开始,通常为逻辑低电平;数据位用于存储要传输的数据;停止位用于标识数据包的结束,通常为逻辑高电平;校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
校验位可以是奇校验、偶校验、无校验等。
4.实验步骤4.1连接硬件根据硬件设计部分的要求,将串口芯片和通信线路连接到单片机上。
单片机双机之间的串行通信设计
单片机双机串行实验报告实验报告:单片机双机串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过单片机实现双机间的串行通信,包括数据的发送和接收,并利用这种通信方式完成一定的任务。
二、实验原理1.串行通信:串行通信是将数据一个个位发送或接收的方式。
数据通过一个线路逐位发送或接收,可以减少通信所需的线路数目。
2. UART串口通信:UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的简称,是一种最常用的串口通信方式,通常用于单片机与计算机、单片机与单片机之间的通信。
3.串口模块:串口模块是负责将数据转变为串行传输的硬件模块,包括发送端和接收端。
通过设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数,可以实现数据的可靠传输。
4.单片机串口通信:单片机内部集成了UART串口通信接口,只需要通过相应的寄存器配置,可以实现串口通信功能。
5.双机串行通信:双机串行通信是通过串口将两台单片机进行连接,一台单片机作为发送端,负责将数据发送出去;另一台单片机作为接收端,负责接收并处理发送的数据。
三、实验器材与软件1.实验器材:两台单片机、USB转TTL模块、杜邦线若干。
2. 实验软件:Keil C51集成开发环境。
四、实验内容与步骤1.配置发送端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的TXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写发送端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口发送中断。
(4)循环发送指定的数据。
2.配置接收端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的RXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写接收端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口接收中断。
单片机双机之间的串行通信设计精选文档
单片机双机之间的串行通信设计精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-专业方向课程设计报告题目:单片机双机之间的串行通信设计单片机双机之间的串行通信设计一.设计要求:两片单片机利用串行口进行串行通信:串行通信的波特率可从键盘进行设定,可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。
二、方案论证:方案一:以两片51单片机作为通信部件,以4*4矩阵键盘作为数据输入接口,通过16个不同键值输入不同的信息,按照51单片机的方式3进行串口通信,从机采用中断方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据,整个系统的软件部分采用C语言编写。
方案二:整个系统的硬件设计与方案一样,但是通信方式采用方式一进行通信,主从机之间的访问采用查询方式,数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据,同时软件编写采用汇编语言。
两种方式从设计上来说各有特色,而且两种方式都应该是可行的。
方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据,但就本题的要求来说方式一就可以了。
主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择,但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。
数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了,但是这样会增加硬件陈本,而且单片机的资源大部分都还闲置着,所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。
另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些,换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。
三、理论设计:采用AltiumDesigner绘制的原理图(整图)本系统主要包括五个基本模块:单片机最小系统(包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路)、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。
本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能,然后矩阵键盘输入数据,单片机对数据进行处理(加校验码、设置功能标志位),然后与从机握手,一切就绪之后后就开始发送数据,然后从机对接收数据校验,回发校验结果,主机根据校验结果进行下一步动作,或者重发,或者进入下一数据的发送过程,然后按照此过程不段循环,直到结束。
基于AT89C51单片机的双机串行通信设计教材
编号1 单位代码学号分类号密级课程设计基于AT89C51单片机的双机串行通信设计院(系)名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师2014年11 月10日前言单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。
串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。
在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时,IBM-PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。
串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。
在通信过程中,使用通信协议进行通信。
在测控系统和工程应用中,常遇到多项任务需同时执行的情况,因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便,尤其具有全双工串行通讯的特点,在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时,IBM-PC 机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务,同时通过通信接口将数据传给PC机,PC机将这些数据进行处理、显示或打印,把各种控制命令传给单片机,以实现集中管理和最优控制。
基于51单片机串行通信的无线发射极和接收机设计
1 概述1.1 课题的目的、背景和意义最近几年来,由于无线接入技术需求日益增大,以及数据交换业务(如因特网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加,无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势。
有力的推动力无线通信向高速通信方向发展。
然而,工业、农业、车载电子系统、家用网络、医疗传感器和伺服执行机构等无线通信还未涉足或者刚刚涉足的领域,这些领域对数据吞吐量的要求很低,功率消耗也比现有标准提供的功率消耗低。
此外,为了促使简单方便的,可以随意使用的无线装置大量涌现,需要在未来个人活动空间内布置大量的无线接入点,因而低廉的价格将起到关键作用。
为降低元件的价格,以便这些装置批量生产,所以发展了一个关于这种网络的标准方案。
Zigbee就是在这一标准下一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。
对于这种短距离、低功耗、低数据传输无线技术,它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有着巨大的应用价值,未来应用中还可以涉及人类日常生活和社会生产活动的所有领域。
由于各方面的制约,这种技术的大规模商业应用还有待时日,但已经显示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进,一定会得到更广泛应用。
1.2国内外无线技术相关现状及Zigbee现状无线通信从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期出现才出现150MHVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ器件技术已向半导体过渡,大多为移动环境的专用系统,并解决了移动电话与公用电话的接续问题。
第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个通信业务方向迈进,此时出现D-AMPS、TACS、ETACS、GSM\DCS、cdmaone、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS、等各类系统与业务运行。
单片机串行通信发射机
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目:单片机串行通信发射机专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导老师:成绩:目录第1节引言 (3)1.1 硬件介绍 (3)1.1.1 单片机的特点 (3)1.1.2 单片机的应用 (3)1.2 AT89C51单片机简介 (5)第2节AT89C51介绍 (6)2.1 AT89C51功能特性描述 (6)第3节单片机的串行接口 (11)3.1 基本概念 (11)3.2 MCS-51的串行和控制寄存器 (12)3.2.1 串行口和控制寄存器 (12)3.2.2 串行口工作方式 (13)3.3 数码管显示 (13)第4节软件的设计和调整过程 (17)4.1 程序流程图 (17)4.2 通信协议 (17)第5节单片机串行通信领域的扩展 (19)5.1 无线发射电路组成及工作原理 (19)5.2 单片机串口接口 (20)5.2.1 扩展串行口与单片机的连接 (21)5.2.2 操作指令 (21)5.2.3 基于TTL电路的设计方案和工作原理 (22)结束语 (23)参考文献 (24)单片机串行通信发射机系统第1节引言我所做的是单片机串行通信发射机,它能显示数字信号,还能将信号发射出去。
采用串行工作方式,能显示00-99的数字,用单片机89C51来控制,采用共阳极数码显示,软件部分由汇编语言编写。
单片机串行通信发射机是用来发射信息,能完成信息准确无误的显示发射,使信息能够在两地之间传递,给人们在通信上带来方便。
发射机设计的思路是:由一片单片机来控制信息的发射、存储和显示,用汇编语言编写发射程序和显示程序,使硬件和软件加以结合,完成发射机的设计。
硬件的设计要考虑多方面,以自己设计的目的为出发点,设计合理的方案。
发射机需要硬件和软件的配合、补充,软件编写要和接收机达成相同的通信协议,这样才能完成预期的效果。
1.1 硬件介绍1.1.1 单片机的特点单片机主要有如下特点:1.有优异的性能价格比。
单片机串行口红外通信的设计
单片机串行口红外通信的设计红外通信原理红外通信是利用波长为900nm~1000nm的红外波作为信息的载体,发射装置把二进制信号经过高频调制后发送出去,接收装置把接收的红外高频信号进行解调为原来信息的一种通信传输方式。
其中调制方式有脉宽调制(通过改变脉冲宽度调制信号PWM)和脉时调制(通过改变脉冲串之间时间间隔调制信号PPM)两种,本文采用PPM 脉时调制方式。
2 串行口红外通信硬件设计红外发射和红外接收电路主要包括新茂单片机SSU7301、***光电子公司的红外发射管SE303和红外接收管PIC12043,以及驱动三极管8550、电阻和电容,红外通信硬件原理图见图1。
红外发射硬件设计红外发射是利用单片机SSU7301的串行数据发送口TXD(P3.1)控制驱动三极管BG1进行二进制数据“0”和“1”的传输(数据由串行发送缓冲器SBUF中送出),以及利用P3.4口控制驱动三极管BG2进行高频38.4kHz调制(高频驱动信号由定时器/计数器T0的方式2自动重装模式产生),从而可靠地实现了红外发射管D1在传输数据“0”时进行高频红外发射和数据“1”时被截止的发射功能。
状态关系见表1,波形见图2。
红外接收硬件设计红外接收是利用红接收管PIC12034收到高频信号输出低电平确定为数据“0”,而没收到高频信号输出高电平确定为数据“1”的方式经过解调,把数据通过单片机SSU7301的串行数据接收口RXD(P3.0)进行串行方式接收(接收数据存储在串行口缓冲器SBUF 中)。
红外通信软件设计DL/T645-1997《多功能电能表通信》中规定电能表的红外载波频率为38kHz±1kHz;初始速率为1200 bps;通信的字节格式为8位二进制码D0~D7,传输时加上一个起始位(0),一个偶校验位P和一个停止位(1),共11位,传输时先传低位,后传高位,传输序列见图3。
根据以上要求,本设计中红外载波频率采用38.4kHz,波特率为1200bps,串行口采用模式3为9位异步通信方式,加1位起始位和1位结束位,传送一个字节数据为11位。
单片机串行通信发射机 的设计
单片机串行通信发射机的设计学生:XXX学号:XXX专业:XXX班级:XXX指导教师:XXX单片机串行通信发射机的设计单片机串行通信发射机的设计摘要:近年来,单片机串行通信发射机广泛应用于无线通讯,数据交换。
本设计是以美国Atmel公司的AT89C51单片机作为主控芯片,共使用两片单片机为甲机和乙机。
一片用于发射数据,信号的发送由按键控制,另一片接收数据并用2位共阳极数码管显示。
同时发送数据到PC机上,在PC机界面上显示。
采用MAX232 芯片实现RS232 的EIA 电平与单片机TTL 电平的转换,通过电平转换电路把有效数据发送给PC机。
并在单片机与MAX232 芯片之间加入芯片SN75179能够实现远距离传输。
本设计主要实现了单片机与PC机以及两片单片机之间的串行通信。
关键词: AT89C51单片机;串口通信;数码管;双机通信Design of Serial Communication TransmitterHU Xinna(Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, China, 643000)Abstract:In recent years, serial communication transmitter is widely used in wireless communication, data exchange. The design is based on the American Atmel company AT89C51 microcontroller as the main control chip, A total of two single-chip microcomputer as a machine A and a machine B. One for transmitting data, the signal sent by the button control, the other one used for received data and used 2 common anode led display. At the same time to send data to the PC, in the PC interface. The transformation beween RS232 ELA level and TTL level by MAX232 chip, through the level conversion circuit to send data to PC machine. And join between MCU and MAX232 chip SN75179 to realize the long distance transmission. This design mainly realizes the monolithic integrated circuit and the PC machine and serial communication between two single-chip microcomputer.Key words: AT89C51 MCU;serial communication;digital tube ;digital communication目录摘要 (I)ABSTRACT .......................................................... I I 第1章前言 .. (1)1.1选题的背景和意义 (1)1.2国内外相关研究的最新成果和动态 (2)1.3课题的研究内容 (2)1.4 应用场合和功能 (2)1.5本章小结 (3)第2章设计要求与方案论证 (4)2.1设计要求 (4)2.2 系统基本方案的选择与论证 (4)2.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (4)2.2.2显示器件的选择方案和论证 (4)2.2.3键盘形式的选择方案和论证 (5)2.2.4串行通信的选择方案和论证 (5)2.3 电路设计的最终方案 (5)2.4本章小结 (6)第3章系统的硬件设计与实现 (7)3.1 单片机主控模块设计 (7)3.1.1元器件AT89C51的介绍 (8)3.1.2晶振电路设计 (11)3.1.3复位电路设计 (11)3.2键盘控制电路设计 (12)3.3甲机与乙级的串行通信设计 (13)3.3.1数据缓冲器(SBUF) (13)3.3.2串行口控制寄存器SCON (14)3.3.3输入移位寄存器 (15)3.3.4波特率发生器 (15)3.3.5电源控制寄存器PCON (15)3.3.6波特率计算 (16)3.4电平转换电路的设计 (16)3.4.1 MAX232资料简介 (17)3.4.2 RS232的应用 (18)3.4.3 SN75179B (18)3.5显示模块的设计 (19)3.6本章小结 (21)第4章系统的软件设计与实现 (22)4.1程序设计流程图 (22)4.1.1单片机与PC机之间的串行通信程序 (22)4.1.2单片机与单片机之间串行通信程序 (23)4.2系统程序设计 (24)4.3本章小结 (25)第5章结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录Ⅰ:系统电路图 (29)附录Ⅱ:系统程序 (30)第1章前言1.1选题的背景和意义目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,今后单片机的发展趋势将进一步向着CMOS化、低功耗化、低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化、高性能化、小容量、低价格化、外围电路内装化和串行扩展技术。
基于单片机串行通信的无线--发射极和接收机设计教材
桂林理工大学设计报告题目基于单片机串行通信的无线发射极和接收机设计学院信息科学与工程学院专业电子信息工程班级学生姓名学号同组成员指导教师二〇一二年七月六日摘要家庭网络变得无处不在,特别是自从出现了无线技术,如IEEE 802.11。
加上这,有更多的broadband-connected房屋的数量,以及许多新的服务被部署宽带供应商,比如电视和网络电话。
家庭网络是因此变得“媒体中心”的房子。
这种趋势预计还将继续,并扩张进入消费电子(CE)市场。
这意味着新设备,能够接入网络为了获取他们的数据,如无线电视机、游戏机、平板电脑等。
本文我们介绍一种通过单片机作为核心控制单元,Zigbee无线数据传输模块接收和发送数据,通过串行接口与个人计算机连接,从而可以对单片机输送数据,传输数据在显示器上显示,接收发送数据由Zigbee模块控制,多个Zigbee数据传输模块间的传输控制形成一个网络。
关键词:连接;控制;发送;接收;网络;AbstractHome networks are becoming ubiquitous, especially since the advent of wireless technologies such as IEEE 802.11. Coupled with this, there is an increase in the number ofbroadband-connected homes, and many new services are being deployed by broadband providers, such as TV and VoIP. The home network is thus becoming the ‘media hub’ of the house. This trend is expected to continue, and to expand into the Consumer Electronics (CE) market as well. This means new devices that can tap into the network in order to get their data, such as wireless TV sets, gaming consoles, tablet PCs etc. In this paper, we introduce a through the single chip microcomputer as the core control unit, Zigbee wireless data transmission module can transmit and receive data, through the serial interface and personal computer connections, and can deliver data to the single chip microcomputer, data transmission in monitors displayed, multiple Zigbee data transmission between modules transmission control form a network.Keywords: link; Control; Send; Receiving; The network;1、课题的目的、背景和意义最近几年来,由于无线接入技术需求日益增大,以及数据交换业务(如因特网、电子邮件、数据文件传输等)不断增加,无线通信和无线网络均呈现出指数增加的趋势。
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设计任务书一、设计任务以89C51单片机作为主控芯片,设计串行通信发射机。
最终达到以串行工作方式准确无误的发射和显示信号, 能够方便地在单片机与单片机之间,构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。
二、设计方案及工作原理设计方案:这个系统有如下两个部分:硬件电路部分有A/D转换器及接口电路、单片机的接口电路及A/D转换器与单片机的数据线、无线数据发射电路。
软件部分是A/D转换器的数据采集部分,用软件对A/D0809转换成的数据进行CRC—8编码,然后将采集到的八位数据和转换好的CRC—8编码作为一帧通过无线发送模块发送出去。
工作原理:单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。
硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ 晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示目录第一章系统设计要求和解决方案第二章硬件系统第三章软件系统第四章实现的功能第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会附录一参考文献附录二硬件原理图附录三程序流程图第一章系统设计要求和解决方案设计要求:电路主要由AT89C51单片机和由多个按键组成的控制模块、时钟电路、显示电路、电平转换电路等部分组成。
其主要技术指标:○1P1 口来控制,通过按键对系统的各部分进行控制○2P2、P3 口产生信号并通过共阳极数码管显示。
○3软件采用汇编语言编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时,显示程序对发射的数据加以显示。
解决方案:此设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。
硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。
介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。
AT89C51与MCS-51兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000次可擦,数据保存10年,全静态工作:0HZ-24HZ,三级程序存储器锁定,128*8位内部RAM,32跟可编程I/O线,两个16位定时/计数器,5个中断源,5个可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡和时钟电路,P0和P1可作为串行输入口,P3口因为其管脚有特殊功能,可连接其他电路。
例如P3.0RXD作为串行输出口,其中时钟电路采用内时钟工作方式,控制信号采用手动控制。
数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式;串行通信有两种形式,异步和同步通信。
介绍了串行串行口控制寄存器,电源管理寄存器PCON,中断允许寄存器IE,还介绍了数码显示管的工作方式、组成,共阳极和共阴极数码显示管的电路组成,有动态和静态显示两种方式,说明了不同显示方法与单片机的连接。
再后来还介绍了硬件的焊接过程,及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。
硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。
软件部分:在了解电路设计原理后,根据原理和目的画出电路流程图,列出数码显示的断码表,计算波特率,设置串行口,在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。
编写完程序还要进行编译,这就必须会使用编译软件。
介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题,及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA,后来的加电调试,及遇到的问题,在没问题后与接受机连接,发射数据,直到对方准确接收到。
在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题,例如:通信协议是否相同,数码管是否与芯片连接对应,计数器是否开始计数等。
第二章:硬件系统1.89C51单片机简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能的CMOS8位单片机片内4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大。
AT89C51单片机可为你提供许多高性价的应用场合,可灵活的应用于各种控制领域。
单片机A T89C512.89C51功能特性描述:AT89C51提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟电路。
同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件的可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,窜行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但震荡器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位。
3. 时钟振荡器AT89C51中有一个构成内部震荡器的高增益反向放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英或陶瓷震荡器一起构成自激震荡器震荡电路如图。
外接石英晶体(或陶瓷震荡器)及电容C1、C2接在放大器的震荡回路中构成并联震荡电路。
另外还可以采用外部时钟,采用外部时钟如图所示。
在这种情况下,外部时钟脉冲接到XTAL1端,既内部时钟发生器的输入端,XTAL2悬空。
时钟电路:控制电路AT89C51RST/VPD(9脚)复位信号时钟电路工作后,在引脚上出现两个机器周期的高电平,芯片内部进行初始复位。
AT89C81通常采用上电自动复位和开关手动复位,我们采用的是手动复位开关。
如图所示:手动开关未按下之前,电容正极处于家电状态,当按键按下去后,VCC与GND导通,电容放电,从而实现放电。
LED显示要用单片机构成发射机,就需要一个人机界面。
常采用的方式是LED数码管显示测试结果,用一个小键盘执行某些功能,如请零、预置值、改变测量范围等等。
LED显示是用发光二极管显示字段的显示器件,也可称为数码管,它由8个发光二极管构成,通过不同的组合可用来显示0~9,A~F及小数点发光二极管的工作电压为1.5-3.0伏,工作电流为己毫安到几十毫安,寿命很长。
半导体数码管将十位数分成七个字段,每段为一个发光二极管,其字形结构如图所示,选择不同的字段发光,可显示出不同的字型。
例如:当a,b,c,d,e,f,g 七个字段同时亮时,显示8,b、c 段亮时,显示出1。
共阳极:把发光二极管的阳极连在一起构成共阳极。
使用时公共端接Vcc,当某阳极为低电平时,该发光二极管就导通发光。
输出一个段码就可以控制LED 显示器的字型,表给出了段码与字型的关系,假定a、b、c、d、e、f、g、DP分别对应D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。
单片机的串行接口MCS-51单片机内部有一个全双工的串行接收和发射缓冲器(SBUFF),这两个在物理上独立的接收发射器,即可以接收也可以发射数据,可以读出不能写入。
这个通信口即可以用于网络通信,亦可以实现串行异步通信,还可以构成同步移位寄存器使用。
如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器,就可以方便的构成标准的RS-232接口。
第三章:软件系统软件系统是设计的另一个重要方面。
它的好坏直接关系实验成功与否。
软件是用汇编完成的,需要能熟练的掌握汇编语言,还要熟悉AT89C51单片机。
从程序流程图、通信协议、波特率计算、编写程序、编译、和烧入软件的操作,到最后的调试,是很复杂的通信协议•串行口控制寄存器SCON的设置•定时器的初始化设置•波特率计算串行口控制寄存器SCON的设置串行口控制寄存器的基本情况在前面已经介绍,这里不再重复。
根据我们所做的内容,我们采用了串行工作方式1,REN设置为“1”(允许接收),综上所述我们设SCON的初始值为50H,如下表所示:表3.1 串行口控制寄存器定时器的初始化设置T1 T0GATE:表示1INT不参与控制C/T:选择计数/时钟方式M1MO:选定定时器1工作方式2所以定时器TMOD初始值为20H波特率计算晶震为6M,波特率为1.2K单片机工作方式为串行方式1,T1是方式2,所以1.2=1/16*XX=19.219.2=1/2*(256-Y)Y=217.6把十进制转换成十六进制数为D9,所以初始值为D9。
第四章:实现的功能实现的功能:此次所做的单片机串行通信发射机参考有关的书籍和资料,完成电路的设计、检查、调试,再根据硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试。
最终达到以串行工作方式准确无误的发射和显示信号, 能够方便地在单片机与单片机之间,构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。
第五章:缺点及可能解决的方法缺点这个发射机是有线接收的,的却能完成数据在不同地方的传递,也完成设计的要求,但他受到了很多限制,比如距离太远,导线太长就有干扰,而且有时还会很大,使得接收到的信号很弱,甚至接收不到。
解决的方法:进行无线发射、接收的方面的研究单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片,工作在300~440 MHz ISM频段;具有ASK调制和解调能力,抗干扰能力强,适合工业控制应用;采用PLL频率合成技术,频率稳定性好;接收灵敏度高达-96dBm,最大发射功率达-2.5dBm;数据速率可达2Kb/s;低工作电压:4.75~5.5V;功耗低,接收时电流3mA,发射时电流7.75mA,接收待机状态仅为0.5μA,发射待机状态仅为1.0μA;可用于单片机之间的串行数据无线传输,也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。
无线发射电路组成及工作原理:第六章:心得体会通过此次基于单片机串行发射机的设计,我了解了基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。
对单片机串行发射的理论有一定的理解,明白了发射机的工作原理,为以后在单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养了创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。
本课题的重要收获还在于能进一步了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。
理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,更好的利用单片机来做有效的设计。
附录一:参考文献[1] 黄灿胜.基于 51单片机I 2C总线串行通信的应用[M]南宁师范高等专科学校.2009[2] 宋兵跃等.单片机的高效串行通信研究[M] .上海:同济大学现代农业科学与共分成研究院。
2010[3] 薛晓书.单片微机原理及接口技术[M].西安石油大学 2002.3[4] 黄智伟朱卫华.单片机与嵌入式系统应用[M].南华大学.2005.3[5] 付浩AT89C51单片机高速串行输出口设计[A]淮阴师范学院2004.10附录二:硬件原理图附录三:程序流程图程序流程图是编写软件的重要前提,它是在图表上直观的体现拟设计的目的及过程。