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1、单片机扩展串行通信设计报告一、研究意义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，时一钟采用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。二、研究目的本设计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、
2、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。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。三、研究内容本设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍
3、：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。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
4、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。四、硬件设计1）硬件基本组成单片机89c51、6M晶震、30pF电容、22uf/10V电容、1K电阻、共阳极数码显 示管、按键。2）系统电路图?. 一 加f , 1|tO|. .-I
5、IIMdJCf_ _11_ T-i -t i :r-一1 1phM!、L1 - 1Uib I* , , ryvx :n r_ _4 一 I-I n I,c.aI-001， phM讣1L-615 TT T ip i-41Ml北就二：ryT,P1CTCC34VVWQ 0MX心T 6、w力llJJ ini，6rv口 pr .0NT!KTO端_L_10 fi1 rr -15 -t- r_T- 4 1 ； i :r*一一TT.一m* 1 i Hi LiHi t ,. . . .1 1I n Iae *J-I.26l，一 1e1 c HTT 1 t 一、- -I .-：；42f izjzCl：;Yt小V市
6、AlX2N-l 一 1g .cwg rm29，一 1-二.IDAin-L ： 1ha/ nAmi r心/ it4幺t五、软件设计5.1 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。也是编译的重要依据，按照流程图一步一步编写程序，流程图如下：A送p2 口显示图5.1发射接口流程图A 送po 口显示发送5.2 通信协议通信协议是发射机和接收机之间通信不可缺少的部分，包括下面几方面的设置;1）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设置为力”（允许接收），综
7、上所述我们设 SCON的初始值为50H,如下表所示：表5.1串行口控制寄存器SM0SM1SM2RENTB8TB8TIRI010100002)定时器的初始化设置在定时器为方式1时，方式字为：表5.2定时计数器的初始化CATEC/TMlMO0010T1TOGATE：表示WT1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20H3)波特率计算晶震为6M,波特率为L2K单片机工作方式为串行方式1, T1是方式2,所以L2=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。六、分析及结
8、论通过这次的毕业设计，使我对单片机有了更深的认识，从理论和实践上都得到了 很大的提高，所以这次任务的完成是我学到了很多东西。首先，丰富了自己的知识面, 学到了以前没能学通的东西，具体了解了怎样去完成一个电路的设计：从流程图、电 路图、焊接电路板、检查电路板、仿真到烧片一整套东西。从毕业设计中，学到了单 片机AT89c51的内部结构及其工作原理，了解了时钟电路和控制电路的工作原理，还 有共阳极数码管的工作原理，巩固了汇编语言的使用能力，提高了自己动手的能力， 学到了很多经验，并且提高了自己分析问题的能力和创新能力，得到了理论联系实际 的机会，做出了成果。使自己在硬件设计方面树立了信心，为以后从事这方面的工作 打好了基础，这也是这次毕业设计的最大收获。