PC与单片机的串口通信
单片机MSP430与PC机串口通讯设计
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单片机MSP430与PC机串口通讯设计一、引言串口通信是指通过串行通信接口进行数据传输的一种通信方式。
单片机MSP430和PC机的串口通信设计可以实现二者之间的数据传输和通信交互。
本文将从串口介绍、硬件设计和软件实现等方面详细介绍该设计。
二、串口介绍串口是一种串行通信接口,常用的有RS232和RS485等。
RS232是一种使用较为广泛的串口通信协议。
RS232接口有三根线,分别为发送线Tx、接收线Rx和地线GND。
该协议规定,发送端与接收端之间的电平差为±3至±15V,其中正电平表示逻辑0,负电平表示逻辑1三、硬件设计1.MSP430硬件设计MSP430是一种低功耗的专用于嵌入式应用的16位RISC微控制器。
它具有丰富的外设资源,包括多个通用输入输出引脚(GPIO)和两个USART (UART)接口。
其中一个USART接口用于将MSP430与PC机连接。
2.PC机硬件设计PC机通过串口连接到MSP430。
首先,需要将PC机的串口RS232转换为TTL电平,即RS232转TTL电平转换器。
其次,将转换后的TTL电平通过杜邦线连接至MSP430的USART接口的Tx和Rx引脚。
四、软件实现1.MSP430软件设计(1)串口初始化:设置数据位长度、停止位、奇偶校验等。
(2)发送数据:将要发送的数据存入发送缓冲区,并使能发送中断。
(3)接收数据:开启接收中断,并将接收到的数据存入接收缓冲区。
(4)中断处理:发送中断和接收中断时,分别从发送缓冲区和接收缓冲区读取数据并发送/接收。
2.PC机软件设计(1)打开串口:设置串口参数,如波特率、数据位长度等。
(2)发送数据:向串口发送数据,可以通过打开的串口进行写入。
(3)接收数据:使用轮询或中断方式读取串口接收到的数据。
五、总结与展望本文详细介绍了单片机MSP430与PC机串口通信设计,主要包括了串口介绍、硬件设计和软件实现。
通过串口通信,MSP430和PC机可以实现数据传输和通信交互,从而满足各种嵌入式应用的需求。
单片机与pc机通信
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单片机与pc机通信
单片机与PC机通信可以通过多种方式实现,常见的方法包括串口通信、USB通信和以太网通信。
1. 串口通信:串口是最常用的单片机与PC机通信方式之一。
单片机通常具有UART模块,可以通过串口与PC机进行
通信。
通过串口,可以实现数据的发送和接收。
单片机通
过串口发送数据时,需要将数据转换为串口通信所需的格
式(如ASCII码),PC机在接收到数据后,也需要进行相应的解析和处理。
2. USB通信:USB是一种更快的通信方式,可以直接连接单片机和PC机,通过USB接口实现数据的传输。
在这种
通信方式中,单片机需要支持USB接口,并通过USB协议与PC机进行通信。
一般情况下,需要在单片机上实现
USB设备的功能,以及相应的USB驱动程序。
3. 以太网通信:以太网是一种常用的网络通信方式,可以通过以太网接口实现单片机与PC机之间的通信。
单片机需要具备以太网接口,并通过以太网协议进行通信。
在这种通信方式中,单片机可以作为TCP/IP客户端或服务器来连接PC机和网络,实现数据的传输。
无论使用何种通信方式,都需要在单片机和PC机上实现相应的软件和驱动程序,进行数据的传输和处理。
具体的实现方法和细节,可以参考相关的开发文档和资料。
单片机与pc机通信
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单片机与PC机通信1. 引言随着物联网的发展,单片机在各个领域中的应用越来越广泛。
在许多场景中,单片机与PC机的通信是必不可少的。
本文将介绍单片机与PC机通信的原理、常用的通信方式,以及如何实现单片机与PC机的通信。
2. 通信原理单片机与PC机通信的原理是通过串行通信实现的。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式,数据的传输速率较低,但占用的引脚少,适合单片机与PC机之间的通信。
3. 通信方式单片机与PC机之间的通信方式有多种,常见的方式包括:- 串口通信:使用串口通信可以方便地实现单片机与PC机之间的数据传输。
串口通信需要通过串口线连接单片机和PC机,单片机通过串口发送数据,PC机通过串口接收数据。
- USB通信:通过USB接口连接单片机和PC机,可以实现高速的数据传输。
USB通信需要使用USB转串口模块或者USB转串口芯片来实现。
- 以太网通信:通过以太网接口连接单片机和PC机,可以实现远程的数据传输。
以太网通信需要使用以太网模块或者以太网芯片来实现。
4. 实现单片机与PC机通信的步骤下面将介绍如何实现单片机与PC机的通信。
以串口通信为例,步骤如下:4.1. 硬件连接首先,需要通过串口线连接单片机和PC机。
单片机的串口引脚连接到串口线的发送端和接收端,PC机的串口引脚连接到串口线的接收端和发送端。
确保连接正确可靠。
4.2. 单片机程序编写在单片机上编写程序,使其能够通过串口发送数据给PC机。
根据单片机的型号和开发平台,选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.3. PC机程序编写在PC机上编写程序,使其能够通过串口接收来自单片机的数据。
根据PC机的操作系统和编程语言,选择相应的串口通信库或者使用底层的串口驱动程序来实现串口通信功能。
4.4. 通信测试与调试编写完成的单片机程序和PC机程序可以进行通信测试与调试。
首先确保单片机和PC机之间的连接没有问题,然后运行单片机程序和PC机程序,观察数据的发送和接收情况。
单片机与PC机串行通信
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单片机与PC机串行通信一、实验要求单片机的串行口经MAX232(实际使用MAX202,二者功能兼容)电平转换后,与PC 串口相连,实现单片机和PC的通信。
二、实验目的1、掌握单片机串行口软件编程和硬件使用方法;2、了解Proteus虚拟终端的使用;3、了解PC超级终端(串口调试助手)和RS232的使用。
三、实验电路及连线硬件连接表注意事项:(1)实验箱上各模块是独立供电,实验时需要用到的模块都要给它提供电源,即+5V接口都要接到电源模块的+ 5V电源接口,GND接口可以不用接(默认实验箱上的GND网络都接在一起了),千万不要把+5V接口接到GND接口上,短路烧坏保险管。
(2)硬件连接表都是按照C语言编写的仿真工程连接硬件,适用于AT89S52、ATmega16单片机, PIC16F877A单片机请参照仿真工程接线,若做实验时用到汇编工程,请参照汇编工程里面的仿真电路连接硬件。
(3)RS232接口通过串口线与PC相连,打开串口调试助手,真确设置波特率,在串口调试助手界面观看实验现象。
四、实验说明1、主要知识点概述:本实验用到的主要知识点是:MAX232工作原理和Proteus虚拟终端使用。
(1)在简单的应用中,最常用的是MAX232电路。
它只需要有3条线即可完成通信,分别是第二脚RXD , 第3脚TXD ,第5脚GND。
串行通信与单片机之间的接口:RS-232C采用负逻辑规定逻辑电平,-5V—-15V为逻辑“1”电平,5V—+15V为“0”电平。
由于串行通信的电平逻辑定义是+15V(低电平0),-15V(高电平1) 而单片机中分别用5V ,0V 来表示1,0 它们之间必须通过电平转换才可以完成通信。
(2)此设计中将两个虚拟终端按图示挂于电路中,属性分别设置如下:VT1:VT2:2、实验效果说明:MCU不停向PC机发送数据,在屏幕上显示公司网站!等信息。
不同的单片机实验效果不同,具体请参照仿真的实验现象。
PC机与单片机进行串口通信
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单片机与PC机串口通信电路1.概述部分在当今社会中信息数据的传输越来越重要,其中单片机与PC机串口通信也用的越来越广泛,故设计了单片机与PC机串口通信电路,采用AT89C51单片机为主控芯片,借助于MAX232芯片,实现单片机与PC机实现串口通信,可以在pc机上用串口调试助手发送和接收数据,电路中可以通过拨码开关设置数据,通过LED数码管显示接收的数据的功能。
2.系统组成部分2.1.系统组成框图图1 系统组成框图本系统采用AT89C51单片机为主控芯片,通过232接口来实现PC机与单片机之间进行通信,PC机上用串口可以发送接收数据,也可以通过拨码开关进行数据的设置,通过LED数码管(两位)显示接收的数据的功能。
2.2 系统的单元电路2.2.1系统的供电电路图2 系统的供电电路本电路采用+5V供电,采用电源抽头的形式,经过一大一小两个电容分别滤除低频和高频杂波。
2.2.2 系统的主控制器电路图3 系统的主控制器电路2.2.3 232接口电路MAX232实现TTL(CMOS)电平与RS232电平转换的功能。
它有两大优势:1.单电源5V供电,它内部有倍压电路,将5V可以转换成+12V和—12V,而MAX其它系列的芯片需要接双电源,如MAX231,MAX239等。
2.MAX232可以完成两路数据的输入和输出。
另外不同的芯片外接的电容值不一样,MAX232接的是0.1uf。
2.2.4数码管显示电路显示电路采用的是两个共阳极数码管的形式,采用的是74HC595的驱动形式3.软件控制流程单片机上电后,电源指示灯亮,在设置好端口和波特率后,采用字头(A5)+字长(数据的长度)+数据+校验(采用总和校验的方式)的通信协议的方式,进行数据的发送和接收,若数据的字头不是A5,则被认为是干扰数据,这组数据放弃接收,继续接收下一组数据,若数据的字长不在规定的范围内或接收的数据发生数据中断,可以采取没30US查询一次的方式,连续查询100次,查询100次后若数据仍然没有接到,则认为数据错误,每次将发送的数据通过串口显示在PC上,通过拨码开关来调节数据也可以发送数据,将数据显示在数码管上。
单片机与PC机的串口通信
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单片机与PC机的串口通信单片机以其体积小、价格低、抗干扰性好等特点,在现代控制系统中常用在操作现场进行数据采集,以及实现现场控制中.但是由于其数据存储容量和数据处理能力都较低,所以一般情况下要通过通信手段使它与PC机相连,把所采到的数据传送到PC机上,再在PC机上进行数据处理,充分发挥两者各自的优势.由于单片机输入、输出电平是TTL电平,而PC机配置的是RS-232标准串行接口,两者的串行规范不一致,因此需要完成单片机与PC机的串口通信原理的方案。
标签:单片机通信串行通信数据通信1 串行通信的基本知识1.1 数据通信的基本概念在实际应用中,计算机的CPU与外部设备之间经常要进行信息交换;一台计算机与其他计算机之间也往往要交换信息,这些信息交换都可称为通信。
通信的方式有串行和并行两种。
串行通信是指数据一份一位按顺序传送的通信方式。
其突出特点是只需少数几条线就可以在系统间交换信息,大大降低了传送成本.尤其适用于远距离通信。
但华行通信的速度比较低。
并行通信是指数据的各位同时进行传送的通信方式。
其优点是数据的传送速度快,缺点是传输线多,数据有多少位,就需要多少传输线。
一般适用于高速短距离的应用场合,典型的应用是计算机和打印机之间的连接。
1.2 串行通信的传送方向串行通信的传送方向有单工、半双工和全双工三种。
单工方式下只允许数据向一个方向传送,要么只能发送,要么只能接收;半双工方式下允许数据在一条传输线上往两个相反的方向传送,但不能同时传送,只能交替进行。
为了避免双方同时发送,需另加联络线或制定软件协议:全双工是指数据可以同时往两个相反的方向传送,需要两个独立的数据线分别传送两个相反方向的数据。
1.3 串行通信的同步方式串行通信中必须规定一种双方都认可的同步方式,以便接收端完成正确的接收。
串行通信有异步和同步两种基本方式。
1.3.1 异步通信:在异步通信中,数据按帧传送,用一位起始位(“0”电平)表示一个字符的开始,接着是5-8个数据位。
单片机与pc串口通信(二)2024
![单片机与pc串口通信(二)2024](https://img.taocdn.com/s3/m/d789187b42323968011ca300a6c30c225901f09b.png)
单片机与pc串口通信(二)引言概述:本文将继续介绍关于单片机与PC串口通信的知识,本文主要探讨了在单片机通信程序中如何处理接收和发送数据。
在前一篇文章中,我们已经介绍了单片机与PC之间串口通信的基本原理和通信流程。
接下来,我们将进一步深入探讨如何通过单片机实现数据的接收和发送。
正文内容:1. 数据接收1.1 设定串口参数:设置波特率、数据位数、停止位等参数。
1.2 串口接收中断:使用中断机制来处理接收到的数据,避免阻塞主程序。
1.3 缓存空间:使用缓存空间来存储接收到的数据,以便后续处理。
1.4 数据处理:对接收到的数据进行处理,例如解析数据帧、提取需要的信息等。
1.5 错误处理:处理接收数据时可能出现的错误,例如校验错误、帧格式错误等。
2. 数据发送2.1 设定串口参数:设置波特率、数据位数、停止位等参数。
2.2 数据缓存:使用缓存空间来存储待发送的数据。
2.3 串口发送中断:使用中断机制来处理发送数据,避免阻塞主程序。
2.4 发送数据处理:对发送的数据进行处理,例如封装成数据帧、添加校验码等。
2.5 错误处理:处理发送数据时可能出现的错误,例如发送缓冲溢出等。
3. 常见问题与解决方法3.1 数据丢失:如何防止数据在传输过程中丢失。
3.2 数据粘包与分包:解决因数据传输速度不同而导致的数据粘连或分散问题。
3.3 数据校验:如何使用校验码来验证数据的完整性。
3.4 超时处理:处理接收或发送数据时可能出现的超时情况,避免死锁等问题。
3.5 应用实例:通过实际案例来展示单片机与PC串口通信的应用。
4. 调试与测试技巧4.1 使用调试工具:介绍常用的串口调试工具,用于验证通信是否正常。
4.2 日志记录:使用日志记录调试信息,以便分析问题。
4.3 基础问题排查:介绍常见问题的排查方式,例如检查硬件连接、确认代码逻辑等。
4.4 问题定位与修复:介绍如何定位并修复通信问题。
5. 总结本文从数据接收和发送两个方面详细介绍了单片机与PC串口通信的实现方法。
RS-232实现单片机与PC间的串行通信
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RS-232实现单片机与PC间的串行通信串行通信是计算机与外设之间数据传输的一种方式。
RS-232是一种经典的串行通信标准,它被广泛应用于单片机与PC之间的通信。
什么是RS-232协议RS-232是一种串行通信接口标准,它定义了单片机与外设之间信号的电气特性、传输协议和机械连接方式。
RS-232标准的发展可以追溯到20世纪60年代,在数十年的时间里,它成为了计算机与外设之间最常见的传输方式之一。
RS-232标准规定了单片机与PC之间使用的物理连接、数据传输的时序和控制信号等方面的细节。
它定义了一组信号电平和电气特性,用于在两个设备之间传输数据。
RS-232标准的物理层使用了DB-9或DB-25连接器,其中DB-9连接器是最常见的。
在RS-232协议中,数据被分割成小的数据包进行传输。
每个数据包由一个起始位、数据位、奇偶校验位和一个或多个停止位组成。
这些位用于将数据解释为字符并将其传输到目的地设备。
如何使用RS-232实现单片机与PC间的串行通信要使用RS-232实现单片机与PC间的串行通信,需要实现以下几个方面:1.物理连接:使用RS-232标准定义的连接器,将单片机和PC连接起来。
2.电气特性:保证单片机和PC之间的电气特性匹配。
3.传输协议:使用RS-232标准定义的数据传输协议,将数据从单片机发送到PC,或者从PC发送到单片机。
4.数据编码:将数据编码为RS-232标准定义的数据格式。
以上所有方面都需要实现正确,才能使单片机与PC间的串行通信正常进行。
RS-232实现单片机与PC间的串行通信的优缺点RS-232协议是单片机与PC间串行通信的经典标准,它具有以下优缺点:优点:1.稳定性高:RS-232协议信号电平的质量非常高,能够保证数据传输的稳定性和可靠性。
2.延迟低:RS-232协议传输速度相对较慢,但延迟非常低,能够及时传输数据。
3.成本低:RS-232协议使用简单、成本低廉,适合开发者在项目中广泛使用。
汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)
![汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)](https://img.taocdn.com/s3/m/cb4ce8f8a98271fe910ef9d2.png)
8.用C语言或汇编语言实现串口通信(PC和单片机间)上位机和下位机的主从工作方式为工业控制及自动控制系统所采用。
由于PC 机分析能力强、处理速度更快及单片机使用灵活方便等特点,所以一般都将PC 机作为上位机,单片机作为下位机,二者通过RS-232或者RS-485接收、发送数据和传送指令。
单片机可单独处理数据和控制任务,同时也将数据传送给PC机,由PC机对这些数据进行处理或显示1 硬件电路的设计MCS-51单片机有一个全双工的串行通讯口UART,利用其RXD和TXD与外界进行通信,其内部有2个物理上完全独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同时发送和接收数据。
所以单片机和PC机之间可以方便地进行串口通讯。
单片机串口有3条引线:TXD(发送数据),RXD(接收数据)和GND(信号地)。
因此在通信距离较短时可采用零MODEM方式,简单三连线结构。
IBM-PC机有两个标准的RS-232串行口,其电平采用的是EIA电平,而MCS-51单片机的串行通信是由TXD(发送数据)和RXD(接收数据)来进行全双工通信的,它们的电平是TTL电平;为了PC机与MCS-51机之间能可靠地进行串行通信,需要用电平转换芯片,可以采用MAXIM公司生产的专用芯片MAX232进行转换。
电路如图1所示。
硬件连接时,可从MAX232中的2路发送器和接收器中任选一路,只要注意发送与接收的引脚对应关系即可。
接口电路如图3.5所示。
总体设计按照整体设计思路方案绘制原理图如下所示:2 系统软件设计软件设计分上位机软件设计和下位机软件设计。
这两部分虽然在不同的机器上编写和运行,但它们要做的工作是对应的:一个发送,另一个接收。
为了保证数据通信的可靠性,要制定通信协议,然后各自根据协议分别编制程序。
现约定通信协议如下:PC机和单片机都可以发送和接收。
上位机和下位机均采用查询方式发送控字符和数据、中断方式接收控制字符和数据。
采用RS-232串口异步通信,1上位PC机与下位单片机异步串行通信的通信协议其中,单片机号代表现场第几台单片机,占用1个字节,发送两次的目的是为了防止干扰;命令码则代表上位机向下位机发布的工作命令,它也占用1个字节,发送两次的目的也是为了防止干扰。
单片机与pc机串口通信
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单片机与pc机串口通信单片机与 PC 机串口通信在现代电子技术领域,单片机与 PC 机之间的串口通信是一项非常重要的技术。
它为各种应用场景提供了便捷的数据传输方式,使得单片机系统能够与强大的 PC 机进行有效的信息交互。
首先,让我们来了解一下什么是单片机。
单片机,也被称为微控制器(MCU),是一种集成了 CPU、内存、I/O 接口等多种功能于一体的小型芯片。
它在各种电子设备中扮演着“大脑”的角色,负责控制和协调设备的运行。
而 PC 机,作为功能强大的通用计算机,拥有丰富的资源和强大的处理能力。
那么,为什么要实现单片机与 PC 机的串口通信呢?原因有很多。
一方面,通过串口通信,PC 机可以向单片机发送控制指令,实现对单片机所控制设备的远程操作。
另一方面,单片机可以将其采集到的数据实时传输给 PC 机,以便在 PC 机上进行进一步的处理、分析和存储。
串口通信的原理其实并不复杂。
它是一种基于串行数据传输的通信方式,通过发送和接收一系列的二进制位来实现信息的传递。
在串口通信中,数据以一位一位的顺序依次传输,相比于并行通信,虽然速度较慢,但具有线路简单、成本低、可靠性高等优点。
要实现单片机与 PC 机的串口通信,需要一些硬件和软件的支持。
在硬件方面,通常需要一个串口转换芯片,将单片机的 TTL 电平(通常为 0 5V)转换为 PC 机所使用的 RS232 电平(通常为-10V 到+10V)。
常见的串口转换芯片有 MAX232 等。
此外,还需要连接相应的数据线,将单片机的串口引脚与 PC 机的串口接口相连。
在软件方面,对于单片机来说,需要编写相应的串口通信程序,设置串口的工作模式、波特率、数据位、停止位等参数,并实现数据的发送和接收功能。
而对于 PC 机,通常可以使用各种编程语言,如 C++、C、Python 等,通过调用操作系统提供的串口通信库来实现与单片机的通信。
```cinclude <reg52h>void initUART(){TMOD = 0x20; //设置定时器 1 为模式 2TH1 = 0xfd; //波特率 9600TL1 = 0xfd;TR1 = 1; //启动定时器 1SCON = 0x50; //工作方式 1,允许接收}void sendByte(unsigned char dat){SBUF = dat;while (!TI);//等待发送完成TI = 0; //清除发送标志}void main(){initUART();while (1){sendByte('A');delay_ms(1000);}}```在这个示例中,首先通过`initUART` 函数对串口进行初始化设置,包括波特率等参数。
pc机与单片机之间的通信方式及协议
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pc机与单片机之间的通信方式及协议PC机和单片机之间的通信是嵌入式系统开发过程中的一个重要问题。
随着嵌入式技术的不断发展,越来越多的应用需要通过PC机和单片机之间的通信来实现数据交换、控制指令传输等功能。
本文将深入探讨PC机和单片机之间的通信,并介绍一些常用的通信方式和协议。
一、PC机和单片机之间的通信方式在PC机和单片机之间进行通信前,需要确定使用哪种通信方式。
根据通信距离、带宽、成本和可靠性等因素的不同,可以选择以下几种通信方式:1.串口通信串口通信是PC机和单片机之间最常用的通信方式之一。
它使用两根线(TX 和RX)进行数据传输,传输速率一般较低,但成本低廉,适用于较短距离的通信。
串口通信常用的协议包括UART(Universa1AsynchronousReceiver/TransmItter)>RS232和RS485等。
2.并口通信并口通信是另一种常见的PC机和单片机之间的通信方式。
它使用8根或16根线进行数据传输,传输速率较高,但成械校高,适用于较长距离的通信。
并口通信常用的协议包括GP1O(Genera1Purpose1nput∕Output)、1PT(1inePrintTermina1)和CentroniCS等。
B通信USB通信是一种高速、可靠和易于使用的通信方式,成本适中,适用于中短距离的通信。
USB通信可以提供高带宽和多路复用功能,并支持热插拔和自动配置。
在PC机和单片机之间进行USB通信时,需要使用USB转串□芯片或USB转并口芯片将USB信号转换为串口信号或并□信号。
4.网络通信网络通信是一种基于TCP/IP协议的通信方式,适用于远程通信和大规模数据传输。
在PC机和单片机之间进行网络通信时,需要使用以太网接口芯片或无线网络模块等设备来连接网络,并通过socket编程实现数据交换和控制指令传输。
二、PC机和单片机之间的通信协议为了保证PC机和单片机之间的通信稳定和正确,需要使用适当的通信协议。
51单片机与PC串口间通讯设计与分析
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51单片机与PC串口间通讯设计与分析一、串口通讯原理串口通讯是指通过串口来进行数据的收发传输的一种通讯方式。
串口通讯分为同步串行通讯和异步串行通讯两种方式,而51单片机与PC之间的串口通讯采用的是异步串行通讯方式。
异步串行通信是指每个数据字节之间可以有可变长度的停止位和起始位。
串口通讯一般由以下几个部分组成:1.传输数据线:用于传输数据的信号线,包括发送数据线(TXD)和接收数据线(RXD)。
2.时钟线:用于提供通讯双方的时钟信号。
3.控制线:用于控制串口通讯的流程,包括数据准备好(DSR)、数据就绪(DTR)等。
二、串口通讯协议串口通讯协议是约定通讯双方数据传输的格式和规则,常见的串口通讯协议有RS-232、RS-485等。
在51单片机与PC之间的串口通讯中,一般使用的是RS-232协议。
RS-232协议规定了数据的起始位、数据位数、校验位和停止位等。
起始位用于标识数据的传输开始,通常为一个逻辑低电平;数据位数指定了每个数据字节的位数,常见的值有5位、6位、7位和8位等;校验位用于校验数据的正确性,一般有无校验、奇校验和偶校验等选项;停止位用于表示数据的传输结束,通常为一个逻辑高电平。
三、51单片机串口的程序设计#include <reg52.h>#define UART_BAUDRATE 9600 // 波特率设置#define UART_DIV 256- UART_BAUDRATE/300void UART_Init( //串口初始化TMOD=0x20;SCON=0x50;PCON=0x00;TH1=UART_DIV;TL1=UART_DIV;TR1=1;EA=1;ES=1;void UART_SendByte(unsigned char ch) //串口发送字节TI=0;SBUF = ch;while(TI == 0);TI=0;void UART_Interrupt( interrupt 4 //串口中断处理if(RI)unsigned char ch;ch = SBUF;RI=0;//处理接收到的数据}if(TI)TI=0;//发送下一个字节}void mainUART_Init(;while(1)//主循环}在上述程序中,首先通过UART_Init(函数进行串口初始化,其中设置了波特率为9600;然后使用UART_SendByte(函数发送数据,调用该函数时会把数据放入SBUF寄存器,并等待TI标志位变为1;最后,在UART_Interrupt(函数中,使用RI标志位判断是否收到数据,然后对数据进行处理,TI标志位判断是否发送完当前字节。
单片机与pc机的串口通信
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单片机与pc机的串口通信曹元山07电信工220071201010一.PC与单片机串行通信控制背景和意义:计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。
随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展,人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。
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,通过PC机的RS-232串行接口与外部设备进行通信,是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。
因此如何实现PC机与单片机之间的通讯具有非常重要的现实意义。
二.串行通信接口常用PC机串行接口有3种:PS/2接口用于连接键盘和鼠标;RS232C串行接口一般用来实现PC机与较低速外部设备之间的远距离通信;USB通用串行总线接口是现在比较流行的接口,它最大的好处在于能支持多达127个外设,外设可以独立供电,也可以通过USB接口从主板上获得500 mA@+5 V的电流,并且支持热拔插,真正做到即插即用。
PC机的3种串行接口都可以用于与外设之间的数据通信,PS/2接口由于是专用于键盘和鼠标,在PC机的编程处理上要麻烦一些,而且在多数情况下,其他外设还不能占用。
51单片机单片机串行口与PC 机通讯
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单片机技术与应用实验报告实验名称:单片机串行口与PC通讯姓名:学号:班级:指导老师:完成时间:2012年5月10日一.实验要求利用8031 单片机串行口,实现与PC 机通讯。
本实验实现以下功能,将从实验机键盘上键入的数字,字母显示到PC 机显示器上,将PC 机键盘输入的字符0-F(必须为大写字母)显示到实验机的数码管上。
二.实验目的1.掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通讯的编制。
2.了解实现串行通讯的硬环境,数据格式的协议,数据交换的协议。
3.了解PC 机通讯的基本要求。
三.实验框图四.实验编程Z8279 EQU 0F239H ;8279 状态/命令口地址D8279 EQU 0F238H ;8279 数据口地址LEDMOD EQU 00H ;左边输入八位字符显示;外部译码键扫描方式,双键互锁LEDFEQ EQU 2FH ;扫描速率LEDCLS EQU 0C1H ;清除显示 RAMLEDWR0 EQU 80H ;设定的将要写入的显示RAM地址READKB EQU 40H ;读 FIFO RAM 地址 0 的命令字ORG 0000HAJMP STARTORG 0040HSTART:MOV SP,#60HLCALL INIT8279 ;初始化8279MOV SCON,#50H ;串口方式 1MOV TMOD,#20H ;T1 方式 1MOV TL1,#0FDH ;波特率 9600 的常数MOV TH1,#0FDHSETB TR1 ;开中断SETB ET1SETB EAWAIT:JBC RI,DIS_REC ;是否接收到数据LCALL GETKEY ;读键盘CJNE A,#0FFH,WAIT ;是否有键输入MOV SBUF,B ;串口输出键盘输入的值NOPSS: JBC TI,WAIT ;是否发送完毕SJMP SSDIS_REC:MOV A,SBUF ;读串口接收到的数据CLR CSUBB A,#30H ;以下判定输入是否在0-F JC ERRORSUBB A,#0AHJNC DIS_REC1ADD A,#0AHSJMP DIS_REC2DIS_REC1:SUBB A,#7HJC ERRORSUBB A,#6HJNC ERRORADD A,#10HDIS_REC2:MOV R4,#00HMOV R5,ALCALL DISLED ;显示输入的数字(0-F) ERROR: AJMP WAITINIT8279: ;8279初始化子程序PUSH DPH ;保存现场PUSH DPLPUSH ACCLCALL DELAY ;延时MOV DPTR ,#Z8279MOV A,#LEDMOD ;置8279工作方式MOVX @DPTR,AMOV A,#LEDFEQ ;置键盘扫描速率MOVX @DPTR,AMOV A,#LEDCLS ;清除 LED 显示MOVX @DPTR,APOP ACC ;恢复现场POP DPLPOP DPHRET;读取键盘子程序;输入: 无 ; 输出: B: 读到的键码 A: 按键的标志GETKEY: PUSH DPH ;保存现场PUSH DPLPUSH PSWMOV DPTR,#Z8279MOVX A,@DPTR ;读8279状态ANL A,#07H ;屏蔽D7-D3JNZ GETVAL ;判断是否有键输入MOV A,#0H ;置标志(无键输入)SJMP NKBHITGETVAL:MOV A,#READKB ;读 FIFO RAM 命令MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#D8279MOVX A,@DPTR ;读键ANL A,#0FH ;屏蔽 SHIFT 和 CTRL 键MOV DPTR,#KEYCODE ;键码表起始地址MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV B,A ;置返回键值MOV A,#0FFH ;置标志(有键输入)NKBHIT:POP PSW ;恢复现场POP DPLPOP DPHRET;显示字符子程序输入: R4,位置 R5,值DISLED: PUSH DPH ;保存现场PUSH DPLPUSH ACCMOV A,#LEDWR0 ;置显示起始地址ADD A,R4 ;加位置偏移量MOV DPTR,#Z8279MOVX @DPTR,A ;设定显示位置MOV DPTR,#LEDSEG ;置显示常数表起始位置MOV A,R5MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV DPTR,#D8279MOVX @DPTR,A ;显示数据POP ACC ;恢复现场POP DPLPOP DPHRETDELAY: ;延时子程序PUSH 0 ;保存现场PUSH 1MOV 0,#0HDELAY1: MOV 1,#0HDJNZ 1,$DJNZ 0,DELAY1POP 1 ;恢复现场POP 0RET;LED显示常数表LEDSEG: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;'0,1,2,3,4,5,6,7' DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H ;'8,9,A,B,C,D,E,F';键盘键码表KEYCODE:DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H ;'1,2,Q,W,A,S,+,Z' DB 38H,39H,41H,42H,43H,44H,45H,46H ;'3,4,E,R,D,F,X,C'DB 47H,48H,49H,4AH,4BH,4CH,4DH,4EH ;'5,6,T,Y,G,H,V,B'END五.实验总结通过这次实验加深了单片机与PC通讯之间的理解,明白了串口中断的方式,对串口通讯有了一个更深刻的印象。
单片机与pc机之间的通信例程
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单片机与PC机之间的通信例程1. 引言单片机与PC机之间的通信是嵌入式系统开发中非常重要的一部分。
通过单片机与PC机之间的通信,可以实现数据传输、命令控制等功能。
本文将介绍单片机与PC 机之间通信的基本原理以及编写通信例程的步骤。
2. 单片机与PC机通信原理单片机与PC机之间的通信可以通过串口(UART)或者USB接口实现。
串口是一种常见且简单的通信方式,适用于低速数据传输。
USB接口则具有更高的传输速率和更复杂的协议,适用于高速数据传输和复杂的控制。
2.1 串口通信原理串口通信使用两根线(TXD和RXD)进行数据传输。
发送端将数据通过TXD线发送到接收端,接收端通过RXD线接收数据。
发送端和接收端需要使用相同的波特率(Baud rate)进行通信,波特率决定了每秒钟传输的位数。
2.2 USB通信原理USB通信使用四根线进行数据传输:VCC(供电)、GND(地线)、D+、D-(数据线)。
USB接口还包括一个复杂的协议,如USB1.1、USB2.0、USB3.0等。
3. 编写通信例程的步骤编写单片机与PC机之间的通信例程,需要以下步骤:3.1 确定通信方式首先需要确定使用串口通信还是USB通信。
根据实际需求选择合适的通信方式。
3.2 配置硬件根据选择的通信方式,配置单片机和PC机的硬件接口。
如果使用串口通信,需要连接TXD和RXD线;如果使用USB通信,需要连接VCC、GND、D+、D-线。
3.3 编写单片机程序根据单片机的型号和开发环境,编写单片机程序。
程序中需要包含对串口或USB接口的初始化配置以及数据传输或命令控制的代码。
3.4 编写PC机程序在PC机上编写相应的程序,用于与单片机进行通信。
根据选择的通信方式,编写串口或USB接口相关的代码。
在使用串口通信时可以使用Python中的serial库进行串口读写操作。
3.5 测试与调试将编写好的单片机程序烧录到单片机中,并运行PC机程序。
通过监视器或调试工具查看数据传输情况,并进行必要的调试。
单片机与PC串口通信课程设计
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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
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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
03
单片机与PC串 口通信的硬件 配置
06
实验六 单片机串行口与PC机通信实验
![实验六 单片机串行口与PC机通信实验](https://img.taocdn.com/s3/m/782094d27f1922791688e842.png)
实验六单片机串行口与PC机通信实验一、实验目的1.掌握8051串行口的工作原理和编程方法;2.了解RS-232串行通信接口芯片的应用。
二、实验内容8X51串行口经RS232电平转换后,与PC机串行口相连。
PC机可使用串口调试应用软件如:“WINDOWS超级终端”、“串口调试助手”、“串口精灵”等,实现上位机与下位机的通讯。
本实验使用查询法接收和发送资料。
上位机发出指定字符,下位机收到后,加一运算后回传给PC机。
波特率设为4800。
三、实验要求根据实验内容编写一个程序,并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明和电路原理图8X51串行口经RS232电平转换后,与PC机串行口相连,使用2、3平行串口线。
本实验需要用到<MCU01>51单片机系统模块和<SCM10>串口通信模块。
串口通信电路五、实验预习要求学习教材的相关内容,根据实验要求画出程序流程图,写出实验程序。
六、实验步骤1)用导线分别连接<MCU01>的RXD、TXD到<SCM10>的RXD、TXD;用2、3平行串口线连接<SCM10>的COM1到PC机串口座;<MCU01>、<SCM10>接上+5V电源。
2)启动PC机,打开Keil仿真软件,建立本实验的项目文件,输入源程序并编译。
3)把Keil仿真软件生成的可执行文件(hex文件)用ISP下载器烧录到AT89S52芯片中运行,EA控制脚应接高电平,上电运行程序。
4)打开串口调试应用程序,选择下列属性:(注意选择通信串口)波特率——4800 数据位——8奇偶校验——无停止位——1在‘发送的字符/数据’区输入一个字符,点击手动发送或自动发送,接收区收到加一后的数据。
七、实验参考程序文件名功能:单片机串行口与机通信接线:用导线分别连接的、到的、。
设定串行方式:位异步,允许接收设定计数器为模式波特率加倍设定波特率为晶振为计数器开始计时等待接收清接收标志接收数据缓冲加一后回传送发送数据等待发送完成清发送标志。
PC与51单片机串口通信
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PC与51单片机串口通信PC与51单片机串口通信。
包括单片机内运行的程序,及MATLAB调试助手简易程序等!PC与51单片机串口通信串行通信是计算机和外设进行通讯、对外设进行监控并获取由外设采集到的监测数据的一个非常重要的手段。
由于其所用的传输线少,成本低,实现起来方便易行,因而得到广泛的应用。
STC89C52RC有一个可编程的全双工串行通信接口,可以方便的实现PC机与其之间的串行通信。
一、总体方案系统中采用STC89C52RC/STC89C54RD+单片机作为下位机,PC机为上位机,二者通过CH340将PC的USB口转成RS232的串行口接收或上传数据。
单片机部分的程序采用C语言编程,用KeiluVision4编译后产生HEX文件下载到单片机内,从而实现数据收发。
PC端采用一个串口调试助手(ss4.2)或MATLABGUI实现数据的收发。
二、具体方案1、简单通信测试程序本程序为了测试通信方式是否合适,以便于下一步增加程序的内容。
(1)利用STC提供STC-ISP-V4.83软件检查MCU选项MCUTypeis:STC89C54RD+MCUFirmwareVersion:3.2CChinese:MCU固件版本号:3.2CDoublespeed/双倍速:12T/单倍速振荡放大器增益:fullgain下次下载时P1.0/P1.1与下载无关内部扩展AUX-RAM:允许访问(强烈推荐)下次下载用户应用程序时将数据Flash区擦除:NO用户软件启动内部看门狗后:复位关看门狗ALEpin仍为ALE 内部时钟频率:11.061806M外部时钟频率:11.061806M(2)串行口初始参数设定串行口工作方式为方式1(10位异步收发),波特率为9600bps,用定时器1作波特率发生器,选用定时器模式2,其它详见程序及说明。
PC机单片机的串口通信
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PC机单片机的串口通信课程设计背景及目的在当今科学发展的过程中,越越来多的产品涉及到通信的问题,特别是与PC机的通信这就会让人们的控制很方便也很直观化。
特别是对于单片机来说作为控制器件的主体来说与PC机的通信尤为重要了。
这可以很方便的让人们控制。
可以通过向PC 机界面输入要修改的数据从而可以达到要对控制器件控制的目的。
这也要求了单片机与PC机的串口通信地开发,在现实中通过通信可以达到各种各样的控制目的。
在这里主要研究一下PC机与单片机的通信模式即是用什么器件来实现的和单片机与上位机程序的通信的实现。
关键字:数据载波检测,RS-232C,异步通信,同步通信,溢出率,MSComm,事件驱动㈠:RS-232串行接口标准目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232被定义为一种在低速串行通信中增加通信距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通信。
收、发端数据信号相对于信号地。
可以分为9针串口和25针串口。
电平在+5V~+15V,负电平在-5V~-15V.当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。
接收器典型电平是+3V~+12V和-3V~-12V。
由于发送电平与接收电平的差仅为2~3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上上为分布电容,其传送距离最大约15米最高速率为20kb/s。
RS-232是为只用一对收发﹑设备通信而设计的,其驱动器负载为3~7KΩ。
所以RS-232适合本地设备之间的通信。
RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态,与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此,为了能够同计算机接口或终端设备的TTL器件连接,必须在RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。
MAX232芯片可完成TTL到EIA双向电平的转换。
三线制RS-232C串行通信接线方法首先,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现。
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PC与单片机的串口通信设计与实现摘要单片机经历TSCM、MCU、SOC三大阶段,以其超小型化、电路简单、功耗低等特点广泛应用于各个领域,本文提出了基于STC89C51单片机与PC串口通信的设计方案,从PC机对单片机数据的采集、显示,与PC机对单片机设备控制的两个方面分别论述。
在介绍PC机与单片机之间串行通信硬件组成的基础上,详细介绍了在Windows环境下用VisualC++6.0的ActiveX技术设计串行通信程序的方法,并给出了通信程序中的部分关键源头代码。
通过测定系统满足实时采集、实时处理和实时控制对速度的要求。
关键字:串行通信;VisualC++6.0;控件;单片机AbstractThe design has been verificated, and the results show that the design can achieve a variety of functions.Keyword:第一章绪论1.1 单片机概述单片机也被称为微控制器[1](Microcontroller),由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
它是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是CPU、RAM、ROM、I/O 接口和中断系统集成于同一硅片的器件。
单片机用于控制有利于实现系统控制的最小化和单片化[2],简化一些专用接口电路,如编程计数器、锁相环(PLL)、模拟开关、A/D和D/A变换器、电压比较器等组成的专用控制处理功能的单板式微系统。
按照用途不同,单片机可分为通用型与专用型两大类。
通用型:可开发的内部资源:RAM、ROM、I/O等功能部件,全部提供给用户。
用户根据需要,设计一个以单片机芯片为核心的测试系统。
专用型:专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机,针对性强且数量巨大。
1.2 课题的来源及研究意义在各种单片机应用系统的设计中,常常遇到单片机与PC的通信问题,在速度要求不高、传送距离不远的场合一般采用RS232标准串行接口实现,在传送距离较远的场合,可以通过网络实现PC间的通信,与单片机相连的PC通过网络将数据发送到远程电脑,从而实现远程控制[3]。
随着信息技术的发展,计算机和网络越来越普及,对单片机的远程控制与测量的要求也越来越多,而本地PC 与单片机的串口通信是实现单片机远程控制的前提与基础。
本文在结合现有研究的基础上,对相关的设计进行一定得改进和创新,设计一个本地PC机与单片机串口通信系统。
通过VC可视化编程,使本地PC获取单片机指定存储器中数据,并并显示在PC程序页面上;也可通过VC可视化编程,控制单片机上的设备运行。
1.3本文所作的工作本文主要研究了基于STC89C51单片机与PC的串口通信技术,并以此为基础从两个方面进行设计实现。
第一个方面,PC采集单片机中数据,以单片机采集温度,PC机获取温度并显示在人机界面上为实例。
第二个方面,PC控制单片机中的设备,以通过PC中的人机界面,控制单片机上的LED灯状态。
最后完成了代码编写、功能验证。
1.4论文的组织结构第一章对单片机进行了简要介绍,并对PC与单片机串口通信技术发展趋势以及本课题的来源和工作做了简要概述。
第二章从整体上描述了STC89C51单片机结构和片内存储子系统。
第三章对PC采集单片机数据的实现方案做了详细论述,主要论述了PC 页面上VC代码的实现,与单片机中代码的实现。
第四章对PC控制单片机设备的实现方案做了详细论述,主要论述了PC 页面上的VC代码的实现、与单片机中代码的实现。
第五章分别对两个方案进行了测试,充分验证了PC与单片机串口通信的正确性。
总结与展望对本课题的工作做了小结,并谈了进一步研究和工作展望。
最后对给予我无私帮助的所有老师、同学和朋友表示感谢,并且给出本文的参考文献。
第二章STC89C51单片机结构STC单片机是一款增强型51单片机,完全兼容MCS-51[4]。
STC89C51可以代替AT89C51,而且功能更强,速度更快,寿命更长,价格更低。
该单片机具有40个引脚,采用双列直插DIP-40封装。
STC89C51可以完成ISP在线编程功能,而AT89C51则不能。
因此,将AT89C51中的程序直接烧录到STC89C51中后,STC89C51就可以代替AT89C51直接工作。
STC推出的系列51单片机芯片全面兼容其它51单片机。
STC89C51内部有E2PROM,可以再程序中修改,而且断电不丢失数据。
此外,还增加了两级中断优先级等等,STC89系列单片机的基本特性如图所示:图2.1 STC89C51结构单片机89C51的串行端口有4种工作方式,通过编程设计,可以使其工作在任一方式,以满足不同场合的需要[5]。
其中,方式0主要用于外接移位寄存器,以扩展单片机的I/O电路;方式1主要用于双机之间或外设电路的通信;方式2、3除有方式1的功能外,还可用作多机通信,以构成多微机系统,方式2、3的区别在于波特率的不同。
单片机的串行通信的波特率[6]可以程控设定,在不同的工作方式下,由时钟振荡频率的分频值或由定时器T1的定时溢出时间确定。
单片机的串行端口有2个控制寄存器,用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率以及中断标志TI和RI。
单片机的串行端口有1个数据寄存器SBUF,该寄存器为发送和接收所共有,在一定条件下,向SBUF写入数据就启动了发送过程,读SBUF就启动了接收过程。
单片机可以采用循环方式或中断方式实现串行数据的传送。
在循环方式下,单片机循环对数据寄存器SBUF进行读写来实现数据的接收和发送;在中断方式下,对方式1、2来说,1帧数据发送或接收完后,TI/RI自动置1,请求串行中断,若CPU响应中断,则执行串行中断服务程序,并把TI/RI清0以再次响应中断。
对在方式2、3下的接收,还要视串口控制寄存器SCON的设置才可确定RI是否被置位以及串口中断是否开放。
实时控制中,由于事件的突发性,常采用中断的方式进行数据传送,中断方式能更大限度地提高资源的利用率,使CPU在不进行数据通信时做其他的工作。
下面重点介绍单片机在方式1下的中断方式编程[7]。
方式1是10位异步通信方式,其中包括1个起始位,8个数据位和1个停止位。
波特率由定时器T1的溢出率和串口控制寄存器SMOD的状态确定,在CPU的晶振为11.0592MHz时,波特率常采用9600b/s。
第三章PC采集单片机数据本文中采用STC89C51单片机采集周围环境温度,PC机从单片机中取得该温度,并在人机界面显示出来。
系统由三个部分组成,分别是:数据采集部分[8]、单片机控制电路部分、PC 机人机界面部分。
数据采集部分负责将模拟信号采入,转换成较小模拟信号传送给控制电路。
由于单片机需要的是数字信号,因此,所采数据还需经过A/D转换芯片的转换才能送给单片机。
其中单片机控制电路部分为整个测试仪的核心部分,单片机要实现对硬件电路的控制。
在主控电路板上,所有元件在允许范围内要排列紧密,减小电路板的面积,以期减小测试仪的体积,使测试系统尽可能小型化。
单片机与计算机连接是通过串行通讯实现的。
单片机和计算机两部分的串口是通过标准串行通讯协议连接起来,以供数据传输,而在计算机终端需要编写一个人机界面来实现这一连接,这一界面用VisualC++6.0程序语言来编写,最终的数据处理以及图形显示都在这一界面里完成。
3.1 数据采集系统数据采集(Data Acquisition)是信号分析与处理的一个重要环节,在许多工业控制与生产状态监控中,都需要对各种物理量进行数据采集与分析。
试验测试产生的物理信号通过传感器转换为电压或者电流一类的电信号,然后通过数据采集卡将电信号采集传入PC ,借助软件控制数据采集卡进行数据分析、处理。
数据采集系统一般由传感器,信号调理电路,A/D转换,数据采集卡,接收端组成。
数据采集原理图如图所示图3.1 数据采集原理图系统的信号采集模块使用DS18B20温度传感器,它是Dallas公司生产的单总线(One-wire)数字化温度传感器,采用单根信号线传输数据,而且数据传输是双向的。
能直接读出被测温度,不需使用A/D转换模块。
因此可以通过简单的编程实现温度显示与温度控制。
图3.2 DS18B20芯片结构DS18B20具有如下特性:1.测试范围:-55-125℃2.转换精度:9-12位(包括符号位),可编程决定转换精度的位数。
3.测温分辨率:9位精度为0.5℃,12位精度为0.0625℃。
4.转换时间:9位精度为93.75ms,12位精度为750ms。
5.具有非易失去性,上、下设定功能。
DS18B20采集的信号,由于已经为数字信号,因此直接存入单片机的外部数据存储器中;之后单片机将采集到的数据送入上位机,由VC6.O编写的数据处理软件进行处理显示。
3.2 硬件系统设计3.2.1 系统结构图图3.3 系统结构图3.2.2 元器件的选择单片机选择STC89C5l,STC系统单片机具有超强抗干扰性、高抗静电性、较低功耗,Power Down<O.1uA,可外部中断唤醒;工作频率范围宽,6M时钟/机器周期和12M时钟/机器周期任意设置;而且这个系列的单片机可以直接在线烧写程序[9],不需要额外的编程器和下载线,直接通过串口就可以下载程序,下载的电路就是RS-232的通信电路。
开发方便,而且价格低廉,而且其内核完全兼容51单片机,超强加密。
信号采集模块使用DS18B20温度传感器。
存储器选择Atmel公司的Ar24C32芯片,它是32K的电可擦写的EEPROM芯片。
串行通讯选择常用的MAX232芯片,使用简单方便,加几个电容即可完成单片机与PC机的连接。
3.2.3 供电模块设计本系统是单一电源系统,使用共地电源:+5V,在实验室内可提供两种供电方案:一是使用直流稳压电源,调节出+5V电压为系统供电;另一种方案是考虑到PC机的USB传输接口正是+5V电压,因此可以采用直接用PC机自带的USB接口为系统供电。
PC机的USB接口由四根线组成:VCC、D+、D-、GND,本文主要用USB提供电源,因此只用到VCC和GND两根线,焊接时要注意不能错焊到D+或D-引脚上,否则Windows系统会提示“发现不可识别的设备”。
3.2.4 振荡复位电路8051内部有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器,引脚XTALl和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
在XTALl和XTAL2两端跨接晶体或陶瓷谐振器,就构成了稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟电路,见图3.4。