课设：基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计
沈阳航空航天大学
课程设计
（论文）
题目基于单片机的RS-232C串行通讯接口
设计
班级 9407102
学号 2009040701067
学生姓名徐茂哲
指导教师张晓东
沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称专业综合课程设计
院（系）自动化学院专业测控技术与仪器
班级9407102 学号2009040701067 姓名徐茂哲
课程设计题目基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计
课程设计时间: 2012 年12月29 日至2013 年1月11 日
课程设计的内容及要求：
利用8051单片机开发RS-232C串行通信系统，利用Modbus通信协议，实现单片机与PC机的通信，要求实现数据收发功能。
具体要求如下：
（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图；
（2）按要求设计单片机系统，给出电路原理图；
（3）用单片机系统和PC机进行程序设计与调试；
（4）接收PC机发送数据，并将其回发给单片机；
指导教师年月日
负责教师年月日
学生签字年月日
目录
0. 前言 0
1. 总体方案设计 (1)
2. 硬件电路的设计 (1)
2.1 单片机系统 (1)
2.2 MAX232芯片 (4)
2.3 整体电路设计 (5)
3 软件设计 (7)
4.联合调试 (6)
5. 课设小结及进一步设想 (8)
参考文献 (9)
附录I 元件清单 (10)
附录II 整体电路图 (10)
附录III 源程序清单 (12)
基于单片机的RS-232C串行通讯接口设计
徐茂哲沈阳航空航天大学自动化学院
摘要：本文主要设计了一个基于RS-232C的单片机串行通讯接口系统，利用Modbus通信协议，实现单片机与PC机的通信，要求实现数据收发功能。。
关键字：RS-232C；数据发送；数据接收；LED显示；单片机与PC机串行通信。
0.前言
计算机的发展对通信起了巨大的推动作用，计算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统，这样对社会的发展产生了深远的影响。随着电子技术和计算机技术的发展，特别是单片机的发展，使传统的测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面发生了巨大的变化，形成了一种完全突破传统概念的新一代测试仪器——智能仪器。智能仪器是以微处理器为核心的电子仪器，它不仅要求设计者熟悉电子仪器的工作原理，而且还要求其掌握微型计算机硬件和软件的原理。目前，有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品，而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。在科学技术高速发展的今天，如何用简单便宜、性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品，已经成为人们研究的主要趋势。
在自动化技术中，无论是过程控制技术还是数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机，在工业自动化的领域中，机电一体化技术发挥越来越重要的作用，在通信方面，单片机得到了广泛运用。在实现计算机与计算机、计算机与外设的串行通讯时，通常采用标准的通讯接口。所谓标准的通讯接口，就是明确定义若干信号线的机械、电器特性，使接口电路标准化、通用化，这样就能方便地把不同的计算机、外设等有机地连接起来，进行串行通讯。
RS-232C是由美国电子工业协会（EIA）制定的用于串行通信的标准通信接口，利用它可以很方便地把各种计算机、外围设备、测量仪器等有机地连接起来，进行串行通信。它包括按位传输的电气和机械方面的规定，适用于短距离或带调制解调器的通信场合。
RS-232C标准适用于DCE和DTE之间的串行二进制通信，最高的数据速率为19.2Kbit/s，在使用此波特率进行通信时，最大传输距离在20m之内。降低波特率可以增加传输距离。对于RS-232C标准接口的使用是非常灵活的，实际通信中经常采用9针接口进行数据通信。
1.总体方案设计
在本次设计中，硬件部分，对于一片89C51和PC机，采用RS232进行通信，硬件的连接方法如图1所示。电平转换芯片采用MAX232，传输距离一般不超过15m，传输小于20kbit/s。发送方的数据由串行口TXD段输出，经过电平转换芯片MAX232将TTL 电平转换为RS232电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。为提高抗干扰能力，还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。
软件部分，通过通信协议进行发送接收。串行口的工作方式为8位UART,波特率可变（T1溢出率/n）。定时器的工作方式为工作方式2。
图1 RS-232C电平信号传输的连接图
2. 硬件电路的设计
2.1 单片机系统
标准型89系列单片机是与MCS-51系列单片机兼容的。在内部含有4KB或8KB可重复编程的Flash存储器，可进行1000次擦写操作。全静态工作为0~33MHz，有3级程序存储器加密锁定，内含有128~256字节的RAM、32条可编程的I/O端口、2~3个16位定时器/计数器，6~8级中断，此外有通用串行接口、低电压空闲模式及掉电模式。AT89C51相当于将8051中的4KB ROM换成相应数量的Flash存储器，其余结构、供电电压、引脚数量及封装均相同，使用时可直接替换。AT89C51在内部采用40条引脚的双列直插式封装，引脚排列如图2所示：