“课程设计”项目报告
51 单片机与上位机串口通讯
项目名称:
专
班
业:
级:
学号:
姓名:
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姓名:
成绩:
成绩:
学号:
姓名:
成绩:
指导教师:
申请日期:
湖北科技学院计算机科学与技术学院制
项目名称
51 单片机与上位机的串口程序设计
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研究起始时间
第 14、15 周
完成时间
第 16 周
指导教师简况
姓名
职称
讲师
所属教研室
物联网
课程名称
单片机
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设计内容及要求:
内容:
1,进行协议分析,完成单片机硬件电路原理图设计,在面包板上
搭建电路。
2、测试上位机与单片机的通讯状态,实现实验要求部分的功能。
要求:
1、单片机能接收并识别上位机的查询请求。
2、上位机发送 ASII 码,51 单片机的数码管显示相应的 ASII 值。
实施方案及实施计划
1、具体研究内容、研究目标和拟解决的关键问题
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1,进行协议分析,完成单片机硬件电路原理图设计,在面包板上
搭建电路。
2、测试上位机与单片机的通讯状态。
3、根据实验要求,设计数据采集电路,选择合适的元器件,按照原理
图,并根据各个元器件的特性以及接口电路结构形式,在面包板上搭接
实际电路,搭接完毕之后对电路做优化设计,使电路尽量简洁。
2、进程安排(给出项目实施的具体分步骤计划)
第 14 周
1. 对课题进行分析,拟出初步计划,对实验过程进行规划
2. 完成实验流程图,对各部分内容进行完。
3.运行试验,查看结果。
第 15 周
1.对实验过程进行整理。
2.完成实验报告
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3、具体设计方案(3000-5000 字 5-6 页)
一.总体设计方案
1、程序流程图:
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设计方法及原理
机与 PC 机通过串口通讯。
1、USB 转串口模块将 USB 接口转化为串口后与单片机相连,用来实现单片
2、初始化单片机串口的设置,使之与上位机的设置相符,具体为通信速率
9600B/S,停止位 1 位,数据位 8 位。
3、本系统串口数据接收是采用的查询方式,单片机每次循环查询串口是否收
到了数据。
4、上位机若连续查询接口状态 2 次都收不到回复,上位机可以判断与从机失
去联系,所有接口状态都置为不正常状态
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电路原理
STC89C52 芯片
1、芯片引脚 51 系列的 DIP 封装的单片机共有 40 个外部引脚,其中有 P0,P1,P2,P3
四组 IO 口,详细如下图。
2、 2、芯片串口工作原理
1、波特率选择 波特率(Boud Rate)就是在串口通信中每秒能够发送的位数
(bits/second)。MSC-51 串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。
下面以工作模式 1 为来说明串口通信波特率的选择。 在串行端口工作于模式 1,
其波特率将由计时/计数器 1 来产生,通常设置定时器工作于模式 2(自动再加模
式)。在此模式下波特率计算公式为:
波特率=(1+SMOD)*晶振频率/(384*(256-TH1))
其中,SMOD——寄存器 PCON 的第 7 位,称为波特率倍增位; TH1——定
时器的重载值。
2、SBUF 数据缓冲寄存器
这是一个可以直接寻址的串行口专用寄存器。SBUF 包含了两个独立的寄存
器,一个是发送寄存,另一个是接收寄存器,但它们都共同使用同一个寻址地址-
99H。CPU 在读 SBUF 时会指到接收寄存器,在写时会指到发送寄存器。
3、SCON 串行口控制寄存器 通常在芯片或设备中为了监视或控制接口状
态,都会引用到接口控制寄存器。SCON 就是 51 芯片的串行口控制寄存器。它的
寻址地址是 98H,是一个可以位寻址的寄存器,作用就是监视和控制 51 芯片串行
口的工作状态。51 芯片的串口可以工作在几个不同的工作模式下,其工作模式的
设置就是使用 SCON 寄存器。它的各个位的具体定义如下:
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SM0、SM1 为串行口工作模式设置位,这样两位可以对应进行四种模式的设置。
看表串行口工作模式设置。
3.2 串口通信协议 通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了
协议这种约定,通信双方才能明白对方的意图,以进行下一步动作。 主机通过轮
询方式访问从机,通过发送从机地址呼叫从机,地址相符合的从机把数据发送给主
机
通信格式:
主机发送数据格式:
主机每隔 5 秒钟查询一遍 从机发送数据格式:校验为和校验
(2 个图)
二.程序设计方案
对程序的功能设计详细描述
(1)51 单片机程序:
#include
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long uint32;
sbit ENLED = P1^4;
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
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