毕业设计-单片机的主从控制系统
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验证，实现设计的目的，完成设计。（第八周至第十一周）； （5） 形成毕业设计论文，请指导老师批改，修整并且完善论文，完成毕业设计。
（第十二周）； （6） 撰写毕业论文，准备答辩（第十三周至第十四周）。
4．指导教师审阅意见
指导教师(签字)：
年月日
说明：
本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开 始的第 1 周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
意 验收成绩： 验收教师(组长)(签字)：
年月日
答
辩
小
组 分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分
意
答辩成绩：
答辩小组组长(签字)：
年月日
见
成绩计算方法
指导教师成绩 (％) 评阅成绩 (％) 验收成绩 (％) 答辩成绩 (％)
(填写本院系实用比例)
指导教师成绩
学生实得成绩(百分制)
帧的状态。这一过程中，其他从机不受影响； 当主机需要与其他从机进行数据传输时，可以再次发送地址帧呼叫从机，重复这一过
程。 （2）实现思路
51 单片机的自带串口专门为这种一点对多点的多级通信提供了识别功能，该功能是利 用串口控制寄存器 SCON 的 SM2 位实现的。
当串口以方式 2 或方式 3 工作时，发送和接收的每一帧信息都是 11 位，其中，第 9 位数据位是可编程的，此为用于区别发送的是地址帧还是数据帧，为 1 则为地址帧，为 0 则为数据帧，此位是通过对 SCON 寄存器的 TB8 位赋值来置位的。
答辩成绩
评阅成绩 总评
验收成绩
答
辩
委
员 毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 会 院（系）答辩委员会主任(签字)： 意 签章) 见
院（系） 年月日
备 注
毕业论文(设计)成绩评定表(续表)
目录
摘要................................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ Ⅱ 引言................................................................................................................................ 1 1 单片机的串行通信和多机通信原理......................................................................1
3.完成本课题的工作方案
（1） 熟悉 80C51 单片机基本原理，了解 Proteus 软件及 Keil C 软件。（第一周）； （2） 对方案进行细化，进行硬件电路设计，并用 Proteus 绘制电路原理图。（第二周
至第四周）； （3） 编写主机程序、从机程序等。（第五周至第七周）； （4） 对已建立的模型进行仿真，并进行反复调试，调试成功，在电路板上进行实际
毕业设计 (论文)成绩评定表
学生姓名
性别
学号
课题名称 基于单片机的主从控制系统的设计
专业 班级
课 题 科研 类 型 题目
毕业设计（论 文）时间
指导教师
难一 度般
课题任务 完 成 情 况 论文
指
(千字)； 设计、计算说明书
(千字)； wk.baidu.com纸
(张)；其它(含附 件)：
导
教
师
分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；
1.2.1 串行口和控制寄存器........................................................................2 1.2.2 串行口工作方式................................................................................4 1.2.3 波特率的计算.................................................................................... 5 1.3 多机通信.......................................................................................................6 1.3.1 硬件连接............................................................................................ 6 1.3.2 通信协议............................................................................................ 6 1.3.3 应用程序............................................................................................ 7 2 硬件.......................................................................................................................... 8 2.1 总体设计方案：........................................................................................... 8 2.2 硬件结构框图............................................................................................... 8 2.3 硬件电路主要模块：...................................................................................9 2.3.1 单片机最小系统电路...................................................................... 11 2.3.2 LED 数字显示电路...........................................................................12 2.3.3 LCD1602a 液晶显示模块.................................................................13 2.3.4 温度传感器 18b20 模块..................................................................15 3 软件部分................................................................................................................17 3.1 主机.............................................................................................................17 3.2 从机.............................................................................................................18 4 结论........................................................................................................................ 20 致谢.............................................................................................................................. 21 参考文献...................................................................................................................... 22 附录.............................................................................................................................. 23
意 论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分
见
指导教师审阅成绩：
指导教师(签字)：
年月日
评
阅
教
师 分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；
论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分
意 评阅成绩：
评阅教师(签字)：
年月日
见
验
收
见小 组 分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分
1.1 基本概念.......................................................................................................2 1.2 MCS-51 的串行口和控制寄存器..................................................................2
在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换 数据和信息。80C51 单片机有一个可编程的全双工串行通信口，它可作为 UART（通 信异步收发器），也可作同步移位寄存器。其帧格式可为 8 位、10 位或 11 位，并可以 设置多种不同的波特率。通过引脚 RXD（P3.0，串行数据接收引脚）和引脚 TXD（P3.1， 串行数据发射引脚）与外界进行通信。80C51 单片机的串行口位计算机间的通信提供 了极为便利的条件。利用单片机的串行口还可以方便地扩展键盘和显示器，对于简单 的应用非常便利。
地址信息的识别过程如下： 首先，从机处于只接受地址帧的状态； 主机发送一帧地址信息； 从机接收到地址帧后，将本机地址与地址帧中的地址进行比较，如果地址相同，则准
备接收数据，否则丢弃当前帧，依然处于只接收地址帧的状态； 主机发送数据帧，相应的从机接收数据，数据传输完毕后，从机继续回到只接受地址
随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能显得越 来越重要。计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。这 种信息交换可以分成两大类：并行通信和串行通信。
并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。并行通信除了数 据线外还有通信网络控制线。数据发送方在发送数据之前，要询问接受对方是否“准 备就绪”。数据接收方收到数据后，要向数据发送方回送数据已经接受到的“应答” 信号。并行通信的特点是：控制简单，传输速度快。由于传输线较多，长距离传输时 成本高且接收方的各位同时接受存在困难。
串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。串行通 信时，数据发送设备先将数据代码又并行形式转换成串行形式，然后一位一位地放在 传输线上进行传送。数据接收设备将接收到的串行形式转换成并行形式进行存储或处 理。串行通行的特点是：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成 设备。但数据的传送控制比并行通信复杂。
PC 机一台 单片机 电容电阻等 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周听取学生工作汇报，并进行专门指导至少 1～2 次； 随时解决学生设计中遇到的问题。
对计划的说明
无
毕业设计(论文)开题报告
课题名称： 基于单片机的主从控制系统的设计
学生姓名： 指导教师：
学号：
报告日期：
1.本课题所涉及的问题及应用现状综述
2．本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行
性分析
（1）主从控制系统的解决思路 在主从控制系统中，主机要与各个从机进行通信，因此首先必须解决从机识别这个问
题，这属于通信协议的范畴。常常采用的方法是地址识别，即给从机分别设定地址信息， 方法是在数据前加地址字段或者直接在数据传送之前先发送地址帧，主机通过不同的地址 信息来识别数据源。
若从机的控制位 SM2 设置为 1，则当接受的是地址帧时，数据装入 SBUF，并置 RI=1， 向 CPU 发出中断申请；当接受的是数据帧时，不产生中断，信息被丢弃。若 SM2 设置为 0， 则无论是地址帧还是数据帧都将产生 RI=1 中断标志，数据装入 SBUF。
利用 51 单片机串口的此多级通信功能可按如下步骤实现点对点的数据传输。 （1）将所有从几的 SM2 位置 1，使其处于只接受地址帧的状态； （2）主机发送一地址帧，其中前 8 位数据位表示要求与之通信的从机地址，第 9 位 为 1，表示当前帧为地址帧； （3）从机接收到地址帧后，将本机地址与地址帧中的地址进行比较，如果地址相同， 则将 SM2 置 0，准备接受数据，否则丢弃当前帧，SM2 位不变，依然处于只接受地址帧的 状态； （4）主机发送数据帧，相应的从机接收数据，数据传输完毕后，从机继续将 SM2 位 置 1，回到只接受地址帧的状态，在这一过程中，其他从机不受影响； （5）当主机需要与其他从机进行数据传输时，可以再次发送地址帧呼叫从机，重复 这一过程。
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
指导教师
职称
院（系）
专业
题目 基于单片机的主从控制系统的设计
任务与要求
利用单片机设计一个主从控制系统：主机发送的信号可以被各从机 接收，而各从机发送的信息则只能由主机接收。
1 设计并绘制电路原理图（如 Proteus）。 2 编写软件：主机程序、从机程序等。 3 用 Proteus 进行硬件仿真，焊接电路板。 4 进行软硬件联调。 5 完成毕业设计论文。
单片机构成的多级系统常采用主从式结构结构。所谓主从式，即在数个单片机中， 有一个是主机，其余的是从机，从机要服从主机的调度和支配。80C51 单片机的串行 口方式 2 和方式 3 适于这种主从式的通信结构。采用不同的通信标准时，还需要进行 相应的电平转换，有时还要对信号进行光电隔离。在实际的多级应用系统中，常采用 RS—485 串行标准总线进行数据传输，如下图所示。
查阅相关资料，完成开题报告，进行整体方案设计
对方案进行细化，进行硬件电路设计，并用 Proteus 绘制 电路原理图
编写主机程序、从机程序等
5 月 9 日---6 月 1 日 6 月 1 日---6 月 12 日
软、硬件联合调试 完成毕业设计论文,准备毕业答辩
主要参考书目(资料)
主要仪器设备及材料
开始日期
完成日期
院（系）主任 (签字)
年
日
毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划
学生姓名
指导教师 职称
院（系）
专业
题目
基于单片机的主从控制系统的设计
_______________________________________________________ 工作进程
起止时间
工作内容
3 月 20 日---3 月 31 日 4 月 1 日---4 月 26 日 4 月 27 日---5 月 8 日
（第十二周）； （6） 撰写毕业论文，准备答辩（第十三周至第十四周）。
4．指导教师审阅意见
指导教师(签字)：
年月日
说明：
本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开 始的第 1 周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。
意 验收成绩： 验收教师(组长)(签字)：
年月日
答
辩
小
组 分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分
意
答辩成绩：
答辩小组组长(签字)：
年月日
见
成绩计算方法
指导教师成绩 (％) 评阅成绩 (％) 验收成绩 (％) 答辩成绩 (％)
(填写本院系实用比例)
指导教师成绩
学生实得成绩(百分制)
帧的状态。这一过程中，其他从机不受影响； 当主机需要与其他从机进行数据传输时，可以再次发送地址帧呼叫从机，重复这一过
程。 （2）实现思路
51 单片机的自带串口专门为这种一点对多点的多级通信提供了识别功能，该功能是利 用串口控制寄存器 SCON 的 SM2 位实现的。
当串口以方式 2 或方式 3 工作时，发送和接收的每一帧信息都是 11 位，其中，第 9 位数据位是可编程的，此为用于区别发送的是地址帧还是数据帧，为 1 则为地址帧，为 0 则为数据帧，此位是通过对 SCON 寄存器的 TB8 位赋值来置位的。
答辩成绩
评阅成绩 总评
验收成绩
答
辩
委
员 毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 会 院（系）答辩委员会主任(签字)： 意 签章) 见
院（系） 年月日
备 注
毕业论文(设计)成绩评定表(续表)
目录
摘要................................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ Ⅱ 引言................................................................................................................................ 1 1 单片机的串行通信和多机通信原理......................................................................1
3.完成本课题的工作方案
（1） 熟悉 80C51 单片机基本原理，了解 Proteus 软件及 Keil C 软件。（第一周）； （2） 对方案进行细化，进行硬件电路设计，并用 Proteus 绘制电路原理图。（第二周
至第四周）； （3） 编写主机程序、从机程序等。（第五周至第七周）； （4） 对已建立的模型进行仿真，并进行反复调试，调试成功，在电路板上进行实际
毕业设计 (论文)成绩评定表
学生姓名
性别
学号
课题名称 基于单片机的主从控制系统的设计
专业 班级
课 题 科研 类 型 题目
毕业设计（论 文）时间
指导教师
难一 度般
课题任务 完 成 情 况 论文
指
(千字)； 设计、计算说明书
(千字)； wk.baidu.com纸
(张)；其它(含附 件)：
导
教
师
分项得分：开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；
1.2.1 串行口和控制寄存器........................................................................2 1.2.2 串行口工作方式................................................................................4 1.2.3 波特率的计算.................................................................................... 5 1.3 多机通信.......................................................................................................6 1.3.1 硬件连接............................................................................................ 6 1.3.2 通信协议............................................................................................ 6 1.3.3 应用程序............................................................................................ 7 2 硬件.......................................................................................................................... 8 2.1 总体设计方案：........................................................................................... 8 2.2 硬件结构框图............................................................................................... 8 2.3 硬件电路主要模块：...................................................................................9 2.3.1 单片机最小系统电路...................................................................... 11 2.3.2 LED 数字显示电路...........................................................................12 2.3.3 LCD1602a 液晶显示模块.................................................................13 2.3.4 温度传感器 18b20 模块..................................................................15 3 软件部分................................................................................................................17 3.1 主机.............................................................................................................17 3.2 从机.............................................................................................................18 4 结论........................................................................................................................ 20 致谢.............................................................................................................................. 21 参考文献...................................................................................................................... 22 附录.............................................................................................................................. 23
意 论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分
见
指导教师审阅成绩：
指导教师(签字)：
年月日
评
阅
教
师 分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；
论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分
意 评阅成绩：
评阅教师(签字)：
年月日
见
验
收
见小 组 分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分
1.1 基本概念.......................................................................................................2 1.2 MCS-51 的串行口和控制寄存器..................................................................2
在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换 数据和信息。80C51 单片机有一个可编程的全双工串行通信口，它可作为 UART（通 信异步收发器），也可作同步移位寄存器。其帧格式可为 8 位、10 位或 11 位，并可以 设置多种不同的波特率。通过引脚 RXD（P3.0，串行数据接收引脚）和引脚 TXD（P3.1， 串行数据发射引脚）与外界进行通信。80C51 单片机的串行口位计算机间的通信提供 了极为便利的条件。利用单片机的串行口还可以方便地扩展键盘和显示器，对于简单 的应用非常便利。
地址信息的识别过程如下： 首先，从机处于只接受地址帧的状态； 主机发送一帧地址信息； 从机接收到地址帧后，将本机地址与地址帧中的地址进行比较，如果地址相同，则准
备接收数据，否则丢弃当前帧，依然处于只接收地址帧的状态； 主机发送数据帧，相应的从机接收数据，数据传输完毕后，从机继续回到只接受地址
随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能显得越 来越重要。计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。这 种信息交换可以分成两大类：并行通信和串行通信。
并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。并行通信除了数 据线外还有通信网络控制线。数据发送方在发送数据之前，要询问接受对方是否“准 备就绪”。数据接收方收到数据后，要向数据发送方回送数据已经接受到的“应答” 信号。并行通信的特点是：控制简单，传输速度快。由于传输线较多，长距离传输时 成本高且接收方的各位同时接受存在困难。
串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。串行通 信时，数据发送设备先将数据代码又并行形式转换成串行形式，然后一位一位地放在 传输线上进行传送。数据接收设备将接收到的串行形式转换成并行形式进行存储或处 理。串行通行的特点是：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成 设备。但数据的传送控制比并行通信复杂。
PC 机一台 单片机 电容电阻等 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周听取学生工作汇报，并进行专门指导至少 1～2 次； 随时解决学生设计中遇到的问题。
对计划的说明
无
毕业设计(论文)开题报告
课题名称： 基于单片机的主从控制系统的设计
学生姓名： 指导教师：
学号：
报告日期：
1.本课题所涉及的问题及应用现状综述
2．本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行
性分析
（1）主从控制系统的解决思路 在主从控制系统中，主机要与各个从机进行通信，因此首先必须解决从机识别这个问
题，这属于通信协议的范畴。常常采用的方法是地址识别，即给从机分别设定地址信息， 方法是在数据前加地址字段或者直接在数据传送之前先发送地址帧，主机通过不同的地址 信息来识别数据源。
若从机的控制位 SM2 设置为 1，则当接受的是地址帧时，数据装入 SBUF，并置 RI=1， 向 CPU 发出中断申请；当接受的是数据帧时，不产生中断，信息被丢弃。若 SM2 设置为 0， 则无论是地址帧还是数据帧都将产生 RI=1 中断标志，数据装入 SBUF。
利用 51 单片机串口的此多级通信功能可按如下步骤实现点对点的数据传输。 （1）将所有从几的 SM2 位置 1，使其处于只接受地址帧的状态； （2）主机发送一地址帧，其中前 8 位数据位表示要求与之通信的从机地址，第 9 位 为 1，表示当前帧为地址帧； （3）从机接收到地址帧后，将本机地址与地址帧中的地址进行比较，如果地址相同， 则将 SM2 置 0，准备接受数据，否则丢弃当前帧，SM2 位不变，依然处于只接受地址帧的 状态； （4）主机发送数据帧，相应的从机接收数据，数据传输完毕后，从机继续将 SM2 位 置 1，回到只接受地址帧的状态，在这一过程中，其他从机不受影响； （5）当主机需要与其他从机进行数据传输时，可以再次发送地址帧呼叫从机，重复 这一过程。
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
指导教师
职称
院（系）
专业
题目 基于单片机的主从控制系统的设计
任务与要求
利用单片机设计一个主从控制系统：主机发送的信号可以被各从机 接收，而各从机发送的信息则只能由主机接收。
1 设计并绘制电路原理图（如 Proteus）。 2 编写软件：主机程序、从机程序等。 3 用 Proteus 进行硬件仿真，焊接电路板。 4 进行软硬件联调。 5 完成毕业设计论文。
单片机构成的多级系统常采用主从式结构结构。所谓主从式，即在数个单片机中， 有一个是主机，其余的是从机，从机要服从主机的调度和支配。80C51 单片机的串行 口方式 2 和方式 3 适于这种主从式的通信结构。采用不同的通信标准时，还需要进行 相应的电平转换，有时还要对信号进行光电隔离。在实际的多级应用系统中，常采用 RS—485 串行标准总线进行数据传输，如下图所示。
查阅相关资料，完成开题报告，进行整体方案设计
对方案进行细化，进行硬件电路设计，并用 Proteus 绘制 电路原理图
编写主机程序、从机程序等
5 月 9 日---6 月 1 日 6 月 1 日---6 月 12 日
软、硬件联合调试 完成毕业设计论文,准备毕业答辩
主要参考书目(资料)
主要仪器设备及材料
开始日期
完成日期
院（系）主任 (签字)
年
日
毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划
学生姓名
指导教师 职称
院（系）
专业
题目
基于单片机的主从控制系统的设计
_______________________________________________________ 工作进程
起止时间
工作内容
3 月 20 日---3 月 31 日 4 月 1 日---4 月 26 日 4 月 27 日---5 月 8 日