基于AT89C51应用系统的串行通信设计
毕业论文设计-基于AT89C51单片机的银行排队叫号系统设计(可编辑)
本科毕业设计论文题目银行排队叫号系统的设计学生姓名陈福秀专业班级 09 电子科学与技术1班学号 200931002院系电气工程学院王继红讲师7>2013 年05月18日郑州科技学院电气工程学院二○一三年五月摘要排队叫号系统是针对银行工商税务通讯政府机构等部门的大厅工作流程设计的是利用电脑的科学管理客户排队的系统能够很好地解决客户在服务机构办理业务时所遇到的各种排队拥挤和混乱现象为客户办理业务带来莫大的方便和愉悦本课题研究的是一款无人排队的排队叫号系统它主要由系统主从机键盘显示电路蜂鸣器电路等部分构成系统利用AT89C51 单片机进行控制通过串行通信方式传输处理数据通过按键取号在LCD1602 上显示排队的号码以及当前正在等待的人数通过按键叫号在LCD1602 上显示叫到的号码由蜂鸣器发出声音提示客户这种现代化的高科技产品彻底解决了银行工商税务通讯政府机构等部门的服务大厅普遍存在的站立等候服务无序的问题同时免除了令客户不舒服的站立式排队深化完善了服务的质量本系统采用AT89C51 单片机进行控制利用LCD1602 显示蜂鸣器鸣叫提示的人机交互界面模拟排队管理系统科学的处理各种排队情况具有操作简便控制灵活显示清晰制作成本低性价比较高等特点关键词AT89C51单片机 LCD1602 排队叫号系统开发ABSTRACTIn this paper design a set of line up your turn system Queue smoke number sequence as the core the system is based on the client using the client staff using your turn end your turn By timely display the current call number timely understanding of line information through the reasonable structure of program to perform the line number In order to improve the line efficiency solve the order queue held after the crowded phenomenon such as before to realize the automatic line standardization Through the use of the system the customer dont need to line up wasting a lot of energy facilitate management order in line at the same time to adapt the request of digitized information age management raises the service level and qualityQueuing system is aimed at a bank industrial and commercial taxation telecommunicationsgovernment agencies and other departments of the hall work flow design is the use of computer science and the management of customers queuing system can be very good used to solve customers in the service institution for business encountered by the various queues jam and confused phenomenon for customers for the business has brought great the convenience and pleasureThis research is an unmanned queuing queuing system which is mainly composed of master and slave machine system keyboard display circuit a buzzer circuit componentsThe system uses AT89C51 MCU control serial communication through transmission processingdata through the keys and number the LCD1602 display line numbers and the current waiting number through the button called in the LCD1602 display the call number the buzzer sound prompts the customerThe modern high-techproducts completely solve the industry and commerce taxation banking telecommunications government agencies and other departments of the service hall universal stand waiting service the disorder problem at the same time from customer uncomfortable standing in line deepen and perfect the quality of serviceThe system uses the AT89C51 microprocessor control using LCD1602 display buzzer prompts the human-computer interaction interface simulation of the queue management system scientific processing a variety of queuing and has the advantages of simple operation flexible control clear display low production cost high cost performance characteristicsKeywordsAT89C51 single chip microcomputer LCD1602 line up your turn the system development目录摘要IABSTRACT II1 绪论111 课题来源 112 国内外发展状况 113 有线系统与无线系统 314 发展前景 415 系统的设计目的 42 系统的需求分析 53 系统总体设计77com 方案要求7com 方案确立732 方案原理833 异步通信934 系统的体系结构1035 系统的软件结构1036 系统的基本功能和工作原理11com 排队系统的基本功能11com 工作原理1137 排队系统工作流程 12com 数据处理流程12com 客户工作流程 13com 工作人员工作流程com 系统工作流程1338 主要应用器件及技术原理14 com 微处理器介绍14com 液晶LCD1602的介绍16 com 硬件概要设计22com 软件概要设计234 系统硬件设计2541 主要电路设计25com 主机部分电路25com 从机部分电路2642 功能部分电路设计26com 单片机最小系统电路26com 1602 液晶显示电路28 com 按键部分电路 30com TXD串行发送和RXD315 系统软件设计3251 排队系统主从机软件设计32 com 32com 系统主机叫号终端的设计3252 主要子程序流程图33 com 蜂鸣器子程序 33com LCD显示子程序34 com 窗口消号处理子程序35 6 系统电路设计3761 液晶显示电路3762 声音提示电路377 系统 Proteus 仿真实现 3771 系统的硬件实现3772 系统的软件实现3873 系统集成与仿真38结论42致谢43参考文献44附录A 主机程序清单46附录B 从机程序清单57附录C 总体设计图631 绪论11 课题来源本文基于单片机的排队叫号系统由客户端和主机终端组成有LCD大屏幕显示信息让客户知道自己的队号并有叫号提示音提醒客户方便快捷可以满足日常的服务行业排队叫号所以非常有意义12 国内外发展状况等等在我国特别是在我国加入世贸组织之后排队技术也被引进国内并在我国特有的高速经济发展的环境中得到飞速发展普及及应用我国的排队技术产品也由1998-2001年的起步期2001-2003年的发展期到现阶段的高速发展期逐渐生产出适合我国国情排队系统产品客户对排队系统产品的应用也逐渐习惯并乐于接受智能排队系统就是人们现在乐于接受的系统排队技术最早出现在欧美等西方国家开始的排队系统仅限于工作人员的人工呼叫随着现代技术的不断发展特别是计算机技术的应用使排队技术的发展也突飞猛进目前己具备多种功能如乐音提示语音合成呼叫Voice-calling呼叫终端Operation Terminal以及柜台显示Counter Display和综合显示-Main Display为主的各种数码管显示LCD显示LED显示PDP显示等号码发放也由取号机自动打印 Ticket Dispenser 到触摸屏查询取号按键取号特殊识别取号等等排队技术产品的出现彻底改变了以前许多需要长时间排队场所的无序模式也被越来越多的行业所采用以提高管理水平和自身竞争力智能排队机或称智能排队系统是一种综合运用计算机技术网络技术多媒体技术通讯控制技术的高新技术产品它完全模拟了人群排队过程通过取号进队排队等待叫号服务等功能取代各类服务性窗口传统的由顾客站立排队的方式实现了计算机系统代替客户进行排队的过程适用于各类窗口服务行业目前在国外已经广泛应用于金融医院电信以及各级政府对外服务窗口等行业如今国际上的排队叫号系统发展主要表现在以下几方面1虚拟物理呼叫器选择这两种配置中的任一种均可利用现有的电脑网络线即可省去另外单独布线的烦恼也节约了工程布线费用的开支虚拟呼叫器配置非常适合电脑已联网情况下使用物理呼叫器较适合不需电脑的科室使用根据实际配置情况虚拟和物理呼叫器可在合适的情况下互换2后台监控可以实现高层管理人员足不出户即可实时了解服务动态便于适时调动人员方便管理3高度集成所有主要器件都内置控制板微处理器 CPU 网络接口4排队叫号系统已经开始向功能齐全外观时尚且轻便小巧等特点开始发展国内市场上虽然目前有一些国外引进的排队系统产品但价格高昂近几年国内服务性行业逐步开始使用国内研制的排队机系统国内外同类设计1基于ARM的微控制器的排队叫号系统设计采用Philip LPC2134的排队叫号系统中键盘作为人机接口界面是嵌入式系统的关键组成部分液晶显示屏作为输出部分通过采用NXP高性能高集成度高性价比的32位ARM内核处理器LPC2134在管理机部分不用扩展RAM和语音电路在机械部分设计时不用扩展IO接口电路大大降低了设计的复杂性以及系统的设计成本且增强了系统的可移植性2基于单片机的排队叫号系统系统分为两个模块抽号模块和叫号模块其控制核心均为AT89C51单片机抽号模块采用LCD液晶显示器这样显示数据直观便于客户理解叫号模块采用数码管显示此模块只需显示当前所叫号数因此采用数码管显示清楚直观客户容易看清当前所叫号数抽号模块输入只需使用一个抽号按键即可便于客户操作叫号模块包括叫号键和清零键工作人员除了可以叫号外还可以随时按清零键复位排队系统13 有线系统与无线系统智能排队管理系统目前已渗透到我们生活的各个方面在银行医院的服务大厅中我们已充分享受到它的优越性目前国内智能排队管理系统己发展到无线排队系统采用计算机技术和无线通信组网通讯等技术实现了更高层次的排队智能化管理由于采用了无线通信组网技术整个系统无须敷设明线仅需接上电源即可使用特别适用于已经装修完毕的营业大厅系统各单元之间即可无线路连接也可局部采用传统网线连接配置十分灵活如想将原有线系统改成无线最多只需增加两个无线模块即可实现无线功能大大降低成本有线方式与无线方式的排队系统所实现的功能是完全一样的所不同的是有线方式制造成本低但需要事先预埋走线槽或走明线安装工作量大另外有线方式排队机系统任何一个设备出现故障时整个系统都要停下来进行检修和更改采取无线方式最大的特点就是不受环境的影响安装方便快捷减轻施工难度非常便于现场安装调试和售后服务且系统除主机外任何设备出现故障时都可实时在线更换和维修系统稳定性提高彻底解决了线路故障的担忧无线方式与有线方式相比不足是成本稍高常便于现场安装调试和售后服务且系统除主机外任何设备出现故障时都可实时在线更换和维修系统稳定性提高彻底解决了线路故障的担忧无线方式与有线方式相比不足是成本稍高14 发展前景随着服务行业的迅猛发展客户对服务质量的要求越来越高智能化的管理系统应用越来越广阔在银行医药车站海关税务等方面智能排队系统应用更加广阔智能化水平显著提高随着智能化的进一步加深服务质量越来越好我们国家的服务行业将得到迅猛的发展同时以智能化为依托客户对服务行业的满意度会越来越高服务行业的服务水平会越来越高像排队拥挤排队无序而致使客户浪费时间以及由此引发的客户与客户客户与服务人员间的不满情绪将随着智能排队系统的开发和广泛应用而得到圆满解决15 系统的设计目的银行排队系统是为解决一些银行大厅排队问题而设计的一个很好的叫号系统它的功能设计首先要符合用户的习惯同时操作方便易学易用设计开发银行排队系统目的在于系统能够有效地提高工作人员的工作效率能够使顾客合理的安排等待时间让顾客感到服务的公平公正2 系统的需求分析解决银行排队问题可以运用信息技术手段研发银行排队系统通过使用银行排队系统实现智能排队管理改善排队秩序混乱等弊端能很好地解决客户在服务中所遇到的各种排队问题2系统功能需求结合银行实际排队问题和银行客户的需求设计研发的银行排队系统主要具备如表2-1所示的系统功能需求表21 系统功能需求LED屏幕的显示排队序列通告和柜台窗口分类通过LED屏幕利用计算机等硬件实时控制显示排队序列和窗口划分银行职员控制呼叫客户进行服务通过计算机等硬件设备控制广播实现排队系统自动叫号22 非功能性需求为了银行排队系统更好地解决客户在排队中所遇到的各种现象方便客户办事及银行管理做到公正合理有序对银行排队系统设计了如表2-2的系统非功能性需求由表22所示我们公司设计的银行排队系统具备良好的安全性可靠性和稳定性保障了银行的各种业务运行对银行排队系统我们选择了使用如表23所示的资源表22 非功能性需求由表22所示我们公司设计的银行排队系统具备良好的安全性可靠性和稳定性保障了银行的各种业务运行对银行排队系统我们选择了使用如表23所示的资源23资源使用资源硬件资源软件资源触摸屏控制器LED屏幕广播设备叫号控制器触摸屏子系统软件智能排队子系统软件LED子系统软件广播子系统软件叫号子系统软件数据库管理系统软件描述获取客户信息显示排队序列呼叫广播叫号控制验证客户信息划分服务类型根据客户信息智能排队控制LED屏幕显示控制广播内容叫号序列管理客户信息的记录和更新如表23所示对银行排队系统进行了合理配置资源有效发挥系统的排队管理职能提高了银行的服务效率从而解决了银行排队问题3 系统总体设计31 方案论证com 方案要求在银行电信航空医院等繁忙的公共服务场所营业窗口前大量涌挤的人群与无序的排队一方面严重影响窗口的服务质量与效率以及企业公共形象和业务量另一方面传统柜台服务存在不安全隐患偷盗密码已经不再是个别案例顾客站立排队即辛苦枯燥又浪费时间还存在插队等现象而且多窗口的服务往往让人无所适从经常因排错队而浪费了宝贵的时间顾客盼望只排一个队只接受咚请XXX号顾客到XX号窗口办理和随机出现的客户流进行自动管理顺序呼叫顾客到对应的窗口前办理业务各设备相互独立主机通过RS-485总线与各窗口设备相连com 方案确立系统的设计理念基于数据队列原理遵循先来先办的原则智能排队系统的智能体现在该系统对的处理是根据运筹学中的排队论来设计的管理中心查询各个服务台空闲情况根据服务台总数目进行轮询算法以确认下一个取得客户的服务台号我们采用上位单片机主机实现综合管理和控制将语音模块打印机模块等集成在主机内下位从机包括一个主显示屏若干呼叫器和窗口显示屏这些设备相互独立均由单片机控制主机包括语音模块打印机模块LCD显示模块完成号码的打印存储分类并通过RS-485总线与从机通信根据预设程序工作即使增加或减少窗口设备也不需任何设置只要接上就能用基本不需维护呼叫器用于窗口工作人员操作通过按键与主机联系接受主机发送来的命令和数据及向主机发出请求操作简单并有LCD显示屏显示主显示屏为三屏数码管显示安放在大厅处接受主机发来的数据显示最近三条顾客号码信息窗口显示屏接受主机发来的数据显示当前服务顾客号呼叫器与窗口显示屏一一对应使用时将用于设置窗口号的拨码开关拨到相同位置采用本方案是充分考虑了系统控制的可靠性稳定性和灵活性使安装和操作简便使用直观化简单化在综合以上因素的基础上尽量降低系统的开发成本使其真正具有实际的工程价值和意义32 方案原理图31 系统原理框图本系统是一种集单片机控制串行口通信网络通信语音识别与处理等理论为一体的综合控制系统系统由上位主机和下位从机组成两级控制管理体系采用RS-485总线及串行通信协议实现分布式管理与控制系统由一台主机和若干窗口设备组成各自独立的单片机系统通过RS-485总线组成分布式通信系统可实现按顾客到达的先后次序自动排号及语音提示作为上位机的主机是整个系统的管理和控制核心完成号码的打印存储分类并通过RS-485总线发送到从机同时在LCD 上显示和通过音响播放语音信息呼叫器接受主机发送来的命令和数据及向主机送出请求同时在LCD液晶显示屏上显示当前信息主显示屏为三屏数码管显示接受主机发来的数据显示最近三条顾客号码信息窗口显示屏接受主机发来的数据显示当前服务顾客号码所有设备都采用四芯线缆连接其原理框图如图所示33 异步通信单片机之间的通信涉及到串行通信串行通信是指将构成字符的每个二进制数据位依据一定的顺序逐位进行传送的通信方法在串行通信中有异步通信和同步通信两种基本方式考虑到银行叫号系统的传输距离不远传输信息量不是很大决定采用异步通信方式异步通信异步串行通信规定了字符数据的传送格式即每个数据以相同的帧格式传送每一帧信息由起始位数据位和停止位组成如图2所示在通信线上没有数据传送时处于逻辑1状态当发送设备要发送一个字符数据时首先发送一个逻辑0信号这个逻辑电平就是起始位当接收设备检测到这个低电平后就开始准备接收数据位信号当接收设备接收到起始位后紧接着就会接收数据位在传送过程中数据位从最低位开始传送数据位发送完后可以发送奇偶校验位奇偶校验位用于有限差错检测通信双方通信时须约定一致的校验方式就数据传送而言奇偶校验位是冗余位但他表示数据的一种性质在奇偶位或数据位发送之后发送的是停止位停止位是一个字符数据的结束标志在异步通信中字符数据以图2的格式一个接一个的发送在发送间隙通信线路总处于逻辑1状态每个字符数据的传送均以逻辑0状态开始34 系统的体系结构银行排队系统的体系结构如图33所示图33 系统的体系结构35 系统的软件结构图34 系统软件结构图根据需求分析对系统进行软件结构设计如图34所示36 系统的基本功能和工作原理36本设计主要利用单片机AT89C51芯片和LCD1602液晶显示采用按键来对显示器和蜂鸣器加以控制来完成一个主从机分别管理排队和叫号的系统其主要功能是分别利用客户端使用一个从机排队服务机构使用一个主机来管理从机的排队信息具体功能如下1 从机客户通过按键依次加1完成取号由1602液晶显示当前客户在排队中的位置设定最大的排队人数是10人当排队人数超过10时显示排队已满排队2 主机设有2个办理业务的窗口通过按键来完成叫号由1602液晶显示NO come to NO window Please并配有蜂鸣器发出蜂鸣声叮咚加以提示排队是否空或已满空满都在1602液晶上显示相关字样在服务机构端可按键显示剩余排队人数等信息com 工作原理图35 系统原理图本系统选用我们常用单片机芯片AT89C51和1602液晶运用C语言程序设计编写较简单的延时和循环来实现以AT89C51单片机为核心由主从机的按键控制1602液晶显示和蜂鸣器提示音系统采用如图35所示的主要硬件电路运用串行通信原理通过按键给计数器脉冲达到计数1和销号-1的功能并通过1602液晶显示完成取号叫号功能同时叫号按键外接有源蜂鸣器实现提示客户的作用37 排队系统工作流程com 数据处理流程如图36所示排队系统基本流程图以要处理的排队信息为主体由客户在系统从机取号终端上按键后产生的一条记录开始给出了数据处理的整个流程[2] 图36 数据处理流程图com 客户工作流程客户到达服务大厅后先到排队系统从机取号终端上按键取号得到自己的服务票号后到相应的休息位置等候语音提示同时关注相关显示屏幕和语音提示的信息当被叫到自己的票号时根据语音提示和显示屏幕的显示信息到相应窗口办理业务com 工作人员工作流程工作人员到达指定窗口后即可看到叫号终端上显示的等待人数待准备好服务客户时按键开始工作每服务完一个客户后就按客户com 系统工作流程根据银行排队系统实际需求实现了如图37所示的排队系统工作流程根据图37所示的银行排队系统工作流程所示客户通过触摸控制器中输入账号密码和选择服务类型银行排队系统通过银行网络进行账户分析验证验证成功后通过网络工具获取客户信息并记录更新随之系统将根据获取的客户信息进行智能排队并将排队序列传输到打印机中通过打印机打印排队序列提供给客户客户持号票在休息区休息等待留意显示屏及语音提示叫号与此同时排队序列信息将传输到LED屏幕进行显示并传输到叫号子系统中当银行职员按键控制系统呼叫下一位客户的时候叫号子系统将控制LED显示和广播呼叫客户进行服务通过这样的银行排队系统工作流程实现银行排队的有效管理图37银行排队系统工作流程38 主要应用器件及技术原理com 微处理器介绍·MCS-51单片机的特点1小巧灵活成本低易于产品化能组装成各种智慧式测控设备及智能仪器仪表2可靠性好应用范围广单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的抗干扰性强能适应各种恶劣的环境这是其它机种无法比拟的3易扩展很容易构成各种规模的应用系统控制功能强单片机的逻辑控制功能很强指令系统有各种控制功能指令可以对逻辑功能比较复杂的系统进行控制4具有通讯功能可以很方便地实现多机和分布式控制形成控制网络和远程控制正是由于51系列单片机具有以上优点所以成为本次毕业设计所选用的处理器51系列单片机中的AT89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory的低电压高性能CMOS 8位微处理器俗称单片机单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次从工作原理上讲单片机就是一种微型计算机是一种程序存储式计算机它是在一块硅片上集成了中央处理器CPU随机内存RAM程序内存ROM或EPROM定时计数器以及各种IO接口也就是集成在一块芯片上的计算机其结构图如下图38所示图38 MCS-51单片机的结构主要功能特性·与MCS-51兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命1000写擦循环·数据保留时间10年·全静态工作0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·1288位内部RAM·32可编程IO线·两个16位定时器计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路com 液晶LCD1602的介绍字符型液晶显示器的显示原理用LCD显示一个字符时比较复杂因为一个字符由6x8或8x8点阵组成既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM 区的8个字节还要使每字节的不同位为1其它的为0为1的点亮为0的不亮这样一来就组成某个字符但对于内带字符发生器的控制器来说显示字符就比较简单了可以让控制器工作在文本方式根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址设立游标在此送上该字符对应的代码即可由于1602以前没学过在此详细介绍一下液晶LCD1602的简介字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母数字符号等点阵式LCD目前常用161162202和402行等的模块下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例介绍其用法一般1602字符型液晶显示器实物如图39所示图39 LCD1602字符型液晶显示器●1602LCD分为带背光和不带背光两种基控制器大部分为HD44780带背光的比不带背光的厚是否带背光在应用中并无差别两者尺寸差别如下图310所示图310 1602LCD尺寸图。
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述
基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展，单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。
AT89C51单片机作为一种常用的单片机，具有性能稳定、价格低廉等优点，被广泛应用于水温控制系统的设计中。
本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。
二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机，由美国ATMEL公司生产。
它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。
AT89C51单片机适用于各种控制领域，如温度、湿度、压力等。
三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。
传感器负责采集水温信息，并将信息传递给单片机控制器。
单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值，通过执行器调节加热元件的工作状态，从而实现水温的自动控制。
在基于AT89C51单片机的水温控制系统中，常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
执行器则可以选择继电器、可控硅等设备，用于控制加热元件的工作状态。
为了实现精确的温度控制，可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。
四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。
通过编程实现温度信号的采集和转换，并根据设定值与实际水温的差值，通过执行器调节加热元件的工作状态，从而实现水温的自动控制。
此外，AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能，提高系统的智能化程度。
五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点，被广泛应用于各个领域的温度控制中。
随着科技的发展，人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。
AT89C51与S7-200PLC串行通信及其应用
ｔ ｉ ｅｄｓｌ ｉｇＰｃ§ｆａ ａａｉ ｈｅＬ Ｄ， ｎ ａ ｏｉ ｈ ａ Ｉｔｅｌ ｅａｄａａ ａｄｔｅａｉｌ ｇ ｅ ｔｅｓｆ ａｅａｄｈｒｗ ｒ ａｉ ｔｎ ｈｅ ｉ ８ ｎ Ｉ ｌ ｔ ｔ ｎｔ Ｃ ａｄｃｎｍ ｄｆ ｅ ｔ Ｏ ｈ ｉ ｎ ｌｒ ｖ ｐｙ ｏ ｄ ｙｔ ｄ ａ １ ｎ ｍ， ｎ ｈ ｒｃｅ ｉ ｓ ｈ ｔ ｒ ｎ ａｄ ａ ｒ ｌ ａｏ ． ｔ ｖ ｏｗ ｅ ｅ ｚｉ
验 位， 停止位。起始位 用来判断读取 相应 Ｐ Ｃ的寄存 Ｌ
器 ， 系统 中用 ０ Ｈ表示读取 Ｖ ３０起始 的寄存 器数 本 信号 ， Ｉ 吼 Ｓ一 ８ 转换 电路 图如 图
・收稿 日期 ：０ １— ３— １ ２ １ ０ ２
据 ，１ Ｏ Ｈ表示读取 Ｖ ６０起始的寄存 器 ， Ｈ表示 读取 Ｂ０ ０ ２ Ｖ ７０起始 的寄存器。采用 “ Ｂ０ 和校验 ” 即将一 串信息的 ｎ个字节进行 “ 运算 ， 加” 然后将 结果 附在 ｎ字节信息
ｓ — ０ Ｐ Ｃ通信与 网络技术 的内容十分 丰富， ７ ２０ Ｌ 支 持多种通信协议 ， Ｐ Ｉ 如 Ｐ 协议、 Ｐ 协议、 Ｒ ＦＢ Ｓ协 ＭＩ Ｐ Ｏ ＩＵ
议、 自由口协议 。其 中 自由 口通信 协议 为用户 自定 义 协议 ， 允许应用程序控制 Ｓ ２ ０的 Ｃ Ｕ通 信端 １， ７— ０ Ｐ ： 因 ３
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｙｗｏ ｄ ７－２ ＯＰＬ Ｏ Ｃ ５１ＭＣＵ ｓｎａ ｏ ｅｄ ｃｍｍｕ ｉａｉｎ ｌ ｎｃ ｔ ｏ
西 门子公 司 生产 的 Ｓ ２ ０ Ｌ ， ７— ０ Ｐ Ｃ 由于其 性价 比 高、 可靠性好 、 适合于各种恶劣 的现 场环境 ， 同时通信 与网络技术 的内容十分 丰富 ， 因此在 工业生产 中得到 了广泛的应用。但 是 Ｐ Ｃ控制器本 身并不带键 盘、显 Ｌ 示器这样 的人机交互设备 ， 以在应用 中， 所 常常需 要用 到触摸屏 ， 是 触 摸屏 的价 格 难 以让 人 接 受。而 以 但 ８ Ｃ １单 片机和 Ｓ ２ ０ Ｌ ９５ ７— ０ Ｐ Ｃ为核 心的具 有键盘输 入 和 Ｌ Ｄ显示 的实时监 控操 作系 统 ， 有价格 低廉 ， Ｃ 具 控 制简单方便 ， 能够满 足一般 的工 业控制 要求 。所 以在 工业控制应用中 ， 往往会 出现单 片机和 Ｐ Ｃ共存 的现 Ｌ 象， 他们互相通信就具有重要的现实意义 。
第7章AT89C51单片机的串行口
RETI
；中断返回
2．方式2接收
SM0、SM1=10，且REN=1。数据由RXD端输入，接收11位信息。当 位检测到RXD从1到0的负跳变，并判断起始位有效后，开始收 一帧信息。在接收器完第9位数据后，需满足两个条件，才能 将接收到的数据送入SBUF。
（1）RI=0，意味着接收缓冲器为空。 （2）SM2=0或接收到的第9位数据位RB8=1时。 当上述两个条件满足时，接收到的数据送入SBUF（接收缓冲
正脉冲，串行口即把SBUF中的8位数据以fosc/12的固定波特 率从RXD引脚串行输出，低位在先,TXD引脚输出同步移位脉冲， 发送完8位数据置“1”中断标志位TI。时序如图7-5所示。 2．方式0接收 REN=1，接收数据，REN=0，禁止接收。
图7-5
REN=1，允许接收。向串口的SCON写入控制字（置为方式0，并 置“1”REN位，同时RI=0）时，产生一个正脉冲，串行口即 开始接收数据。RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出 端，
图7-3 （1）SMOD—波特率选择位
例如：方式1的波特率的计算公式为：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率
也称SMOD位为波特率倍增位。
（2）GF1、GF0—通用标志位 这两个标志位可供用户使用，可用软件置1或清0。两个标志位
用户应充分利用。 （3）PD—掉电方式位 若PD=1，单片机进入掉电工作方式。
图7-9 时采样）进行表决以确认是否是真正的起始位（负跳变）的开始。 当一帧数据接收完，须同时满足两个条件，接收才真正有效。 ⑴ RI=0，即上一帧数据接收完成时，RI=1发出的中断请求已被
响应，SBUF中的数据已被取走，说明“接收SBUF”已空。 ⑵ SM2=0或收到的停止位=1（方式1时，停止位已进入RB8），
基于AT89C51单片机的CAN-LIN网关设计
基于AT89C51单片机的CAN/LIN网关设计
引言
现场总线技术已经广泛应用于工业控制中，尤其是CAN(Controler
Area Nerwork)总线由于具有可靠性高、成本低、容易实现等优点，在现场总线实际工程应用中占有了较大份额。
伴随着总线技术发展，LIN(Local Interconnect Network)总线作为一种低成本串行通信网络，其目标是为现有现场总线控制网络提供辅助功能，特别是汽车控制网络中总线应用，因此必然存在一个LIN总线和其它总线通信接口实现，本文以CAN总线为例，提出了一
种基于AT89C51CC03单片机CAN-LIN网关设计方案。
LIN是一种低成本串行通讯网络用于实现汽车中分布式电子系统控制，LIN目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助总线网络，在不需要CAN总线带宽和多功能场合比如智能传感器和制
动装置之间通讯，使用LIN总线可大大节省成本。
LIN通讯是基于SCI(UART) 数据格式，采用单主控制器/多从设备模式，仅使用一根12V信号总线和一个
无固定时间基准节点同步时钟线。
网关硬件设计
整个网关模块包括LIN接口、CAN接口、CAN波特率设置、LIN波特
率设置、电源模块、状态灯六个子模块(
AT89C51CC03是Atmel公司一款内嵌CAN控制器8位单片机。
本设计中以AT89C51CC03单片机为基础，选择TJA1020作为LIN总线收发器，采用单片机UART接口，在CAN模块设计部分选择PCA82C250作为CAN总线收发器，具体电路连接如。
单片机AT89C51应用及结构功能
AT89C51单片机功能及应用和来源参考主要性能参数：与MCS-51产品指令系统完全兼容4K字节可重檫写Flash闪速存储器1000次檫写周期全静态操作：0HZ-24MHZ三级加密程序存储器128*8字节内部RAM32个可编程I/O口线2个16位定时/记数器6个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/记数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/记数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作直到下一个硬件复位。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51方框图引脚功能说明·Vcc：电源电压·GND：地·P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash 编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
AT89C51单片机与PC机串行通信的接口实现
AT89C51单片机与PC机串行通信的接口实现[摘要] 本文介绍了AT89C51单片机与PC机采用RS232C标准进行串行通信的接口实现。
在接口中采用MAX232作电平转换电路，简单的通信协议，PC 机用VB编程，AT89C51单片机采用中断收发方式。
文章给出了相应通信接口电路与程序。
[关键词] 通信协议RS232C 通信接口电路通信接口程序AT89C51是一种带4K字节可编程可擦除只读存储器（FLASH FPEROM）和128字节的存取数据存储器（RAM）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
采用了ATMEL公司的高密度、不容易丢失存储技术，与MCS-51系列的单片机兼容。
具有集成程度高、系统结构简单、价格低廉等优点被广泛应用到控制领域中。
但是在复杂的数据处理、良好的人机交互等方面不能满足需要，常采用PC 机与AT89C51单片机进行通信，AT89C51单片机（下位机）实时采集数据传送给PC机（上位机）处理，然后接收PC机处理的结果，并进行相应的控制的方式来弥补。
本文介绍单片机与PC机进行串行通信的一种接口实现。
一、接口电路的设计（一）接口逻辑电平的转换在PC机系统大都装有异步通信适配器，为标准的RS-232C接口。
RS-232C 为负逻辑，用+3V~+15V表示逻辑“0”, 用-3V~-15V表示逻辑“1”。
AT89C51单片机采用正逻辑TTL电平0和+5V.所以AT89C51与PC机通信时必须进行电平转换。
转换的方法有多种。
常采用MAXIM公司生产的专用的双向电平转换集成电路MAX232。
MAX232引脚排列与外围电路如图1所示。
图1MAX引脚及外围接口图（二）通信接口电路本文采用可靠性高的MAX232作电平转换芯片，选择其中一对发送器与接收器，PC机的串行口与MAX232的电平端口相连，MAX232的逻辑电平端口与单片机的串行口相连，接口电路如图2所示。
图2PC机与AT89C51通信接口图二、通信接口程序（一）通信协议PC机与AT89C51进行通信必须有一定的通信协议，本文采用简单的通信协议。
基于AT89C51单片机《医院输液监控系统》医院基于监控基于单片机输液系统
引言静脉输液是临床医疗工作中常用的辅助治疗手段，在我国临床应用非常广泛，是一种利用液体静压原理使液体下滴，经静脉输入大量无菌溶液或药物的治疗方法。
在进行静脉输液的过程中，需要根据输注的药物和患者的病情对输液进度进行实时监控。
目前，普遍采用人工方式进行监控，对病人来说，存在很多潜在的危险。
当输液瓶中的药液输完或药液发生堵塞时，医护人员若未能及时处理，就会发生回血或其他危险，给病人造成痛苦甚至发生医疗事故。
目前，国家在医疗体制改革和医学模式转变过程中，静脉输液在医疗中占有重要的地位。
针对现有静脉输液中存在的问题，采用光电检测、单片机和通信技术，设计了输液自动监控装置，它能够轻松地实现对液体滴速的检测显示与控制，当输液液体低于设定位置时的声光报警，并通过串行口与主机相连，实现远程集中控制功能。
该装置的使用在增加输液安全性的同时也减少了医护人员的劳动。
摘要针对目前我国大部分医院在对病人进行静脉输液治疗是医护人员监护任务繁重的问题，设计了一套面向所有大中小医院和诊所的医院输液监控系统。
本系统以PC为上位机作为整个系统的控制监控中心，用单片机AT89C51为核心作为下位机通过光电传感器对吊瓶的液位进行检测及报警，并对滴速进行精确地检测与控制。
上位机与下位机用RS485总线进行串行通信，能够使医护人员实时了解输液状态。
论述了该系统的检测原理、总体结构、主要功能部件设计和软硬件系统的组成。
该系统低功耗、成本低、性能稳定、便于携带、实用性强。
关键词：输液监控、AT89C51、串行通信、RS485AbstractAiming at the heavy problem of nurses in most of our hospitals when carry o n transfusion to the patients currently and then designed a set of system which is called fluid infusion supervision system .It is faced to all the hospitals and clinic. This system take the PC as it’s master machine. The PC is the controler of the whole s ystem. Take the single chip AT89C51 as a core of the next machine which will test and display the level of the liquid bottle. It can examine and control the speed of lose a liquid accurately. PC communicate with single chip by the total line of RS485.It can make the nurses know the status of loses liquid while patients take the personnel solid. Discussed the constituting of examination principle, total structure and main function parts design and the constitution of software and hardware system. The system is low achievement consumes, low cost and stable function and easy to take, the function is strong.Keywords: Supervision of transfusion;AT89C51; signal communication;RS485第1章绪论1.1 选题背景及依据静脉输液治疗是临床医疗工作中常用的治疗手段，但目前大多数医院及医疗机构都没有实现输液的自动监控管理，从而在输液过程中，当输液完成需要换药时，需要医务人员发现及时，否则就会出现空气进入血管内形成空气栓赛，凝血堵塞针头等情况，轻则延误治疗，重则会危及病人生命安全，发生医疗事故。
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基于AT89C51应用系统的串行通信设计
2006-10-08 15:01:53 作者：李湘云来源:现代电子技术
关键字：单片机接口RS232C
1 引言
在红外成像技术的电力设备状态检测系统中，基于AT89C51单片机的应用系统，采用美国雷态公司的型号为3iLRL3的非接触式红外测温仪．该测温仪采用的是RS232C串行通信标准接口，该接口在很多通信设备中通用，目前与PC机的直接串行通信也是RS 232C接口。
尽管RS232C性能指标并非很好，但还是有广泛的市场支持。
串行通信技术在测控系统中占有很重要的地位，只用三根线．就可以方便的在2个数字设备之间进行信息的交换，实现全双工的传送数据，硬件成本低．而且通用性好。
2 串行通信的硬件设计
在所开发的系统中．红外测温仪将检测电力没备的工作和环境温度，通过RS 232C串口传给单片机，同时由单片机控制检测装置的在线工作组态，红外检测装置的工作组态的制订和选择是由上位PC机来完成的，这样，以单片机为核心组成的控制电路是数据的中转站，上位PC机下传红外测温仪的在线工作组态．上传红外测温仪的检测的电力设备的在线工作温度．以诊断电力设备的工作状态。
在这里单片机与PC机的串行通信接口还是RS 232C的标准通信。
AT89C51单片机仅有一个串口，这就要解决另一个串口外扩问题，系统利用的通用串行通信接口芯片8251A来扩展。
该系统的串行通信的硬件电路如图1所示。
RS-232是EIA(Electronics Industries Association)电平．信号电平采用负逻辑，逻辑"1"=一12V，逻辑"0"=+12 V。
这与单片机的TTL信号电平不兼容，所以RS232C与89C51单片机的串口RXD(串行接收口)和TXD(串行发送口)不能直接连接，需要跨接一个转换器在RS232C 与TTL电路之间进行电平转换。
市场上电平转换的芯片很多，如早期广泛使用MCl488和MCl489，MC1488是接收TTL电平．输出RS 232C电平．MC1489是接收RS 232C电平，输出TTL电平，该电平转换接口的不便之处是需要±12 V工作电压，并且功耗较大．不适用于低功耗的系统。
所以系统利用了MAXIM公司生产的MAX232实现2种电平之间的转换．其主要优点有：芯片内部有一个电压转换器，可以把输入的+5 V工作电压转换为RS 232C接口所需的±l 2 V电压；同时可以实现2路2种电平的双向转换．在该系统中可代替2片MCl488和2片MCl489，外接1个5 V的电源，而不需像MCl488和MCl489那样外接±12 V电源，所以电路简单，提高性能。
在系统中，红外测温仪与PC机2个串行口，而89C51只有1个串口，利用可编程通用串行接口芯片8251A实现与上位Pc机通信，由于8251A串口芯片的片选端CS接到74LS138译码器的Y2．因此8251A的口地址为OA000H，RXCLK和TXCLK接收和发送时钟都连接51的T1口，利用T1作为波特率发生器[1]。
3 软件设计
红外测温仪的串口通过MAX232直接与89C15连接，所以红外扫描传感头按给定的扫描策略扫描电力设备，读入温度扫描信号，做最大值、最小值、平均值及异常剔除处理，单片机记录
扫描时间和温度值，等待PC机命令．向PC机发送数据，发送数据流程如图2所示。
红外传感器通过Pc机下传的在线工作组态控制检测电力设备的状态，其接收数据的流程如图3所示。
单片机与PC机之间的串行通信通过825lA，所以在通信程序中首先对825lA进行初始化编程，设置串口通信方式，确定通信协议。
这些是通信程序设计的关键点。
(1)串口的工作方式设置
通过对单片机的串口控制寄存器(SCON)的设置来完成，由于采用一帧11位的数据格式，所以89C51的串口的工作方式只能设置成方式2和方式3，数据传输的波特率有定时器控制，本系统采用方式3，单片机的串行接收的l帧数据中，奇偶校验位由SCON的TB8和RB8(第9位数据)来完成校验功能。
(2)串口波特率的设定
通过此公式的计算可以进一步验证在设计系统选用的晶振的频率为11．0592 MHz时计算出来的T1初值没有误差。
(3)握手信号的规定
请求信号定为FFH、应答信号定为FEH、错误信号定为FDH、结束信号定为FCH。
(4)数据传送方式
利用RS 232C的2根传输线实现全双工的发送和接收数据。
(5)通信方式
异步通信方式，以字为单位传送数据，由于发送与接收双方使用各自的时钟，所以在异步通信中严格规定数据帧的格式。
(6)数据帧的格式
一帧数据为11位，包括起始位、数据位、奇偶检验位、停止位，数据格式如下[2]：
所以8251A初始化方式控制字为7DH。
PC机采用V isual basic编程，VB支持面向对象的程序设计，具有结构化的事件驱动编程模式并可以使用无限扩增的控件，而且可以十分简便地做出良好的人机界面。
在标准的串口通信方面，VB提供了具有强大的通信控件MSCOMM，文件名为MSCOMM．VBX。
该控件可设置串行通信的数据发送和接收，对串口状态及串行通信的信息格式和协议进行设置。
在发送或接收数据的过程中触发onComm事件，通过编程访问CommEvent属性了解通信事件的类型，分别各自的处理。
VB串行初始化通信软件如下[3]：
4 结语
串行通信技术目前在很多测控系统中广泛被使用，而且远距离的通信使用的更为突出，本系统的RS 232C只是用于近距离的通信，在改进的系统中使用RS 485可以扩大传输距离，并是系统稳定性增强。