基于AT89C51单片机的双机串行通信设计
基于AT89C51单片机和ULN2003驱动芯片的步进电机控制及驱动电路系统的设计
基于AT89C51单⽚机和ULN2003驱动芯⽚的步进电机控制及驱动电路系统的设计摘要 (1)Abstract (2)第⼀章.绪论 (2)1.1设计背景 (4)1.2关于国内外同类产品的发展和应⽤ (4)1.3 本⽂所做的⼯作 (5)1.4 研究内容与安排 (5)第⼆章系统总体⽅案设计 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 主要元器件介绍 (8)2.2.1 四相六线步进电机的介绍 (8)2.2.2 AT89C51单⽚机芯⽚介绍 (10)2.2.3 ULN2003芯⽚介绍 (11)2.2.4 LED七段数码管介绍 (12)第三章步进电机控制及驱动系统电路设计实现 (13)3.1 硬件设计 (13)3.2 软件设计 (17)第四章电路调试 (18)第五章总结 (20)致谢 (21)参考⽂献 (22)附录 (23)摘要本⽂主要研究了⼀种基于AT89C51单⽚机和ULN2003驱动芯⽚的步进电机控制及驱动电路系统的设计。
该系统可分为：控制模块、驱动模块、显⽰模块、⼈机交互模块四⼤部分。
其中采⽤AT89C51单⽚机作为控制模块的核⼼，利⽤单⽚机编程实现了对步进电机启动停⽌、正转反转、加速减速等功能的基本控制。
驱动模块由芯⽚ULN2003A驱动步进电机⼯作；显⽰部分由七段LED共阴数码管组成；⼈机互换部分由相应的按键实现相应的功能。
通过实际测试表明本设计系统的性能优于传统步进电机控制器，具有结构简单、可靠性⾼、实⽤性强、⼈机接⼝简单⽅便、性价⽐⾼等特点。
此外，本⽂还介绍了步进电机的基本原理及AT89C51单⽚机的性能特点。
关键词：步进电机;ULN2003; AT89C51;AbstractThis article mainly introduced the basic principle of stepping motor and the performance characteristics of AT89C51.Design research based on AT89C51 and ULN2003 stepper motor driver chips control and drive circuit system.The system can be divided into: control module, drive module, display module, human–computer interaction module.The AT89C51 single chip microcomputer as the core of the control module, microcontroller programming has realized the start stop the stepper motor, forward reverse, speed reducer, and other functions of basic control.Driver module driven by chip ULN2003A stepper motor;Display section is made up of seven segment digital tube LED, Yin;Man-machine interchangeable parts by the corresponding button to achieve the corresponding function.Through the actual test show that the system performance is superior to the traditional stepping motor controller is designed, with simple structure, high reliability and strong practicability, simple and convenient man-machine interface, high cost performance, etc.Key words: stepper motor;ULN2003;AT89S52 devices.摘要 (1)Abstract (2)第⼀章.绪论 (4)1.1设计背景 (4)1.2 关于国内外同类产品的发展和应⽤ (4)1.3 本⽂所做的⼯作 (5)1.4 研究内容与安排 (5)第⼆章系统总体⽅案设计 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 主要元器件介绍 (8)2.2.1 四相六线步进电机的介绍 (8)2.2.2 AT89C51单⽚机芯⽚介绍 (10)2.2.3 ULN2003芯⽚介绍 (11)图2.6 ULN2003逻辑图 ..................................................................................................................... 11 2.2.4 LED 七段数码管介绍............................................................................................................... 12 图2.7六位LED 共阴数码显⽰管图 (12)第三章步进电机控制及驱动系统电路设计实现 (13)3.1 硬件设计 (13)1B 11C 162B 22C 153B 33C 144B 44C 135B 55C 126B 66C 117B77C10COM 9U2ULN2003AXTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78 P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51 ............................................................................................................................................................ 14 3.2 软件设计.. (17)第四章电路调试 ................................................................................................... 18 第五章总结............................................................................................................. 20 致谢......................................................................................................................... 21 参考⽂献................................................................................................................. 22 附录 . (23)第⼀章.绪论1.1设计背景电⽓时代的今天，电动机⼀直在现代化的⽣产和⽣活中起着⼗分重要的作⽤。
基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用
基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用一、本文概述本文旨在深入探讨基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus 仿真设计与应用。
我们将从AT89C51单片机的特点出发，分析其在数字电压表设计中的优势，并详细阐述如何利用Proteus仿真软件进行电路设计与仿真的全过程。
通过本文的阐述，读者将能够对基于AT89C51单片机的数字电压表的设计原理、电路构建、仿真测试等方面有全面的了解，并能在实践中应用所学知识，实现数字电压表的开发与优化。
本文将首先介绍AT89C51单片机的基本特性，包括其内部结构、功能特点以及适用场景。
接着，我们将详细解析数字电压表的设计原理，包括电压信号的采集、处理与转换等关键步骤。
在此基础上，我们将深入探讨如何利用Proteus仿真软件进行电路设计与仿真，包括电路元件的选择、电路连接、仿真参数设置等具体操作。
通过Proteus仿真软件的应用，我们能够在虚拟环境中对数字电压表进行仿真测试，从而验证电路设计的正确性，预测实际运行效果，优化电路设计。
Proteus仿真软件还具有操作简便、可视化程度高、仿真速度快等优点，使得电路设计与调试过程更加高效便捷。
本文将总结基于AT89C51单片机的数字电压表的Proteus仿真设计与应用过程中的经验教训，为读者在实际开发中提供参考与借鉴。
通过本文的学习与实践，读者将能够掌握数字电压表的设计与开发技能，为未来的电子工程设计与实践奠定坚实的基础。
二、AT89C51单片机概述AT89C51是Atmel公司生产的一款8位低功耗、高性能的CMOS微控制器，它属于AT89系列单片机。
AT89C51单片机内部集成了4KB 的可反复擦写的Flash只读程序存储器，这使得它具备了程序存储空间的持久性和可修改性，大大简化了程序的更新和维护过程。
它还拥有128字节的内部RAM，用于程序执行过程中的数据存储和临时变量存储。
AT89C51单片机采用了32个可编程的I/O口线，满足了大多数基本外设的接口需求。
基于AT89C51单片机的CAN总线的多机通信
朗曙 撼
图报 送 电 理 ２ 发 件 原 文硬路图
度和反馈调节部分∞。用于显示温度的外部温度传感器采用数字 式温度传感器 Ｄ １Ｂ ０ 反馈调节部分主要 由两个发光二极管来 Ｓ８２ 。 实现 ， 当温度在设置温度门限之外 ， 相应的灯光代表实际中控制加 热装置或制冷装置。另外 ， 采用 矩 阵键盘设置上下限温度值 ， 不仅节省 Ｉ 口资源， ／ Ｏ 而且操作简便。根据系统原理 ， 电路主要 由 图 ３ 报文接收硬件 电路原理 图 图 ４ 系统总体流程图 四大部分组成 ： 智能 Ｃ Ｎ节点部分 、 Ａ 输入控制部分 、 输出控制部分 超出适合水稻苗生长的温度范围或者低于此温度范围 ，要证 明所没计 和反馈控制部分。 如图 １ 所示 ， 输入输出和反馈模块统称为具体功能单 的电路是否符合实际要求 ，就必须人工设定两个门限温度值作为实际
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２ ０ ０ ・
科 教 文 化
企业往往将生产经营的信息资料视为己有进行保密。这对于制造商来 ３体育用品零售业供应链实现信息共享的途径 说， 如何协调链条上各节点之间的关系 ， 尤其是和销售商之间的关 系， ３ 加快对中小型专卖店 、 ． １ 连锁店、 便利店和折扣店的整合 、 ， 重组 建 尤为重要 ， 此时信息共享的作用就凸显出来了。在现实实际过程 中， 立大型的、 各 多服务的体育零售店 ， 实行直销和代销。有实力和影响力 的 利益相关群体因为利益和终极 目 的不统一 ，很难实现所谓的信息共 零售商要实行 自有品牌战略。首先， 标 零售商企业的经营者要有革新经营 享， 例如图 ２ 现实理想化模式 ， ． 各利益相关企业之间是关闭的环形 图， 观念 ～ 以“ 主动营销” 取代传统的“ 被动零售” ； 营销企业必须造就 其次， 信 息是为所有利益相关企业共享的。 为什么无法实现呢？ 那因为现实实 和培养一批高素质的体育经营管理 ＾ 因为此时的零售商不仅只销售 、 才， 践中存在诸多问题 。 商品， 还要负责做好产 品开发设计、 品牌管理 、 生产与质量检验 、 促销宣 ２ 体育用品零售业信息共享中存在的问题 ． ３ 传等一系列复杂的营销工作。 ２ ．我国零售业在 ２ ３１ ０世纪 ９ ０年代的发展可以说是 日 新月异， 主 ３ 针对不同地域 、 ． ２ 不同年龄、 不同职业、 不同爱好 的消费者 ， 建立多 要表现在零售业态的发展， 即从过去单一的百货商场 、 小商店格局到现 样化的信息反馈渠道和信息流通渠道 ， 例如网络 、 电视 、 报纸等多种媒 在的连锁超市 、 便利店 、 折扣店 、 专卖店等多种业态共存共荣 的发展格 介。 保证各利益相关群体 的信 息 共享的实现 ， 建立快速反应的区域体育 局。零售业开始专业化后， 出现了各种专业化的零售店， 如体育用品专卖 用品零售商供应链。这建立在交易企业间“ 战略联盟 ” 的基础上 ， 建立 店和综合 的体 育用品商场就是零售业专业化趋势的重要体现日然而’ “ 当的商 品、 当的时期 、 。 体 适 适 以适 当的价格 、 并在适 当的场所供给的系 育用品零售业的发展仍仅限于业态 、 店面的平面拓展， 没有进行产品的 统”１ ５ １ 。 立体纵深 发掘 ， Ｐ 例如 Ｂ产品。 ３ 体育用品零售商供应链各利益相关企业之间要建立 战略合作 ． ３ ２ ＿巾国市场巨大 ，而且不同区域 ，不同空间结构信息是不一样 伙伴关系 ， ．２ ３ 在一定时期内的共享信 息、 共担风险 、 同获利 的协议关系。 共 的， 所以在大范围内实现信息共享是不现实的， 无法实现 决速反应供应 供应链上的各企业应构建 以“ 共享信息为荣 ， 保守信息为耻 ” 的联盟文 链 和敏 捷化 供应链 。 化， 把整个联盟的利益放在第一位。同时联盟要尽量考虑成员的需要 ， ２ ．在零售业供应链巾， ．３ ３ 供应商 、 制造商、 零售商和消费者， 彼此之 建立的第三方监督机构要在行为上保证公平 ，这样有利于成员之间的 最终使得信息共享成为一种义务 ， 成为一种 间可以相互联系 ， 组成各种各样的战略联盟 ， 导致生产信息、 库存信息 、 相互谦让和避免恶 陛竞争 ， 技术信息、对未来市场的预测信 息等视为某一利益相关企业已有进行 自觉日 。 ３ ． ４当今 中 国的市 场经 济正 处 于 转 型期 ， 场 自身 的优 胜 劣 汰能 力 市 保密， 这样就阻碍了信息的快速流通和反馈。 以竞争和合作并存是零 所 并没正真正的发挥出来 ， 因此首先要加强政府对市场 的宏观调控 ， 建立 售业供应链战略联盟的重要特点。 个有序的市场 ， 以使得人们对未来收益充满售 。另外 ， 要逐步完善 ２ ． ４中国著名体育品牌企业安踏的成功启示 作为多年来保持高速增长、 在体育用品行业实现“ 中国制造 ” 升级 零售业供应链战略联盟信誉管理的法律、 法规。 结合我国现阶段的实际 为“ １ 叶同创造” 的典 代表， 对安踏而言 ， 与中国奥委会签订 的合作合同 情况 ， 逐步建立系统 的、 的信誉管理方面的法规体系 ， 配套 依靠法律法 来保证信誉管理 的顺利实施 ， 从而保证 注定是其品牌绽放 的重要历史时刻。作为 ２ ０ — ０ ２年新周期中国奥 规的强制性规定和政策 的引导 ， ０９ ２１ 。提高企业的 委会的合作伙伴， 安踏所涉权益覆盖之广、 年限之长 、 赞助金额之高， 在 零售业供应链战略联盟 中各个成员更好的实现信 息共享目 中国奥林 匹克运动史上都是空前的。 这是整个体育行业对安踏如今“ 信 息化水平 。 江 ４ 结论 湖地位”的肯定 ，也是安踏自身品牌和产品升级的体现。￣０ ３ ２ ０ ２０－ ０５ ２ １世纪的竞争将不再是企业与企业之间的竞争 ， 而是供应链与供 年， 安踏完成了更为重要 的品牌转型。 在大多数 国内体育用品企业还在 为生产如何迎合每年那 ３ 个月的销售旺季发愁时， 安踏又领先一步 ， 应链之间的竞争 。任何一个企业只有与上下游企业或竞争企业结成战 其 形成稳定的供应链 ， 实现信息共享 ， 并不断使供应链整体价值 产品系列首先在鞋 、 、 服 配上进行了细分和补充。２ ０ ０ ７年 ， 在其他皮拍 略联盟， 寻求如何进行鞋服配细分的时候 ，安踏已完成了各个专业运动装备市 增值 ，才有可能在竞争 中取胜。中国体育用 品市场在今后几年很有潜 我们要保护并开发 自己的品牌 ， 搞好零售商的 自主创新 能力 ， 多渠 场鞋服配产品系列的深度品牌细分 ，这是 引领真个体育用品也未来发 力， 展 的理念。安踏致力于为中国更多消费者精心设计和打造全方位 的专 道销售能力等。中国的体育用品零售环境正在走向成熟，正在逐步开
基于AT89C51单片机的RS 232串行数据截取器设计
基于AT89C51单片机的RS 232串行数据截取器设计郭付才;王洪涛;刘志华【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(35)7【摘要】In order to obtain RS 232 serial communication data, the design based on AT89C51 SCM is introduced. The system used GM8123 chip expanding SCM's one serial port to three serial ports and used MAX232 chip realizing the exchange of RS 232 levels and TTL levels. The serial data was intercepted by SCM's serial port, and then SCM handled those data and sent them to the upper computer. This design has two kinds of work modes. Mode one realized real-time intercepting. Mode two used the store-and-forward principle, the interceptor can work independently.%为了实现对RS 232串行通信数据的截取,给出了基于AT89C51单片机的设计方案.系统利用GM8123芯片将单片机的1个串口扩展成为3个串口,采用MAX232芯片实现RS 232电平与TTL电平之间的相互转换,单片机通过串行口截取通信数据并对数据进行处理,处理后的数据再通过串行口发送到上位机进行显示.该系统具有两种工作模式,模式1实现对通信数据的实时截取,模式2是采用存储转发原理,截取器可以脱离上位机而工作.【总页数】3页(P95-97)【作者】郭付才;王洪涛;刘志华【作者单位】解放军理工大学气象学院,江苏南京211101;解放军理工大学气象学院,江苏南京211101;解放军理工大学气象学院,江苏南京211101【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-34【相关文献】1.基于GPRS和HT46RU232单片机的水质监测系统的设计 [J], 贾俊霞;钱游;张建平;2.基于RS232串行数据采集实现串口通信的收发系统 [J], 陆冬妹;邓小芳;罗剑3.基于AT89C51单片机的RS232串行数据截取技术 [J], 刘菲菲;付科研;孙浩;刘蒙;梁孟元;孙锐4.基于PIC18单片机的RS-232/RS-485/CAN互联适配器的设计 [J], 沈毅斌;陈善章;袁明东5.基于STC11FO2E单片机的半双工RS232／RS485转换器设计 [J], 陈凡; 张辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于AT89C51单片机的最小系统设计
基于AT89C5仲片机的最小系统设计组员：田竹、王维、袁倍明摘要：本次实验课题为设计一个基于AT89C51单片机的最小系统。
用P1 口设计流水灯，用P2 口和P0 口分别作段选和位选设计了六位数码管的静动态显示和简易的电子钟，用P3 口设计了一个4*4的矩阵键盘，并用蜂鸣器实现了唱歌功能和键盘按下的声响，用62256扩展内部RAM，还扩展并实现了LCD1602的静动态显示，最后通过ADC0809和DAC0832分别实现了A/D、D/A转换功能。
一、系统电源用MC7805集成稳压器将输入电压转为+5V稳压给系统供电二、晶振（12MHZ ）及复位电路采用12MHz的外部晶振，给系统提供时钟信号。
并采用了按键复位电路。
LJMP LOOPDLY:MOV R7,#250 ;延时子程序 DLY1: MOV R6,#200DJNZ R6,$ DJNZ R7,DLY1 RET 源程序：ORG 0000HLJMP START ORG 0100H START:MOV P0,#0 MOV P2,#0F9HSETB P0.0 LCALL DELAY CLR P0.0 MOV P2,#0C4H源程序: 流水灯116 D3U1 2 1T°3■EKSK"--------- ---1 1亠门7 rS-------- 1^EHZFHk.11~6二93ICMrn寸9日。
日日日。
日且Q26LEDq o pJ3 p1…「zgLo o 二o1 d—-1--1、流水灯功能描述：让8个led 灯循环闪烁 D2*5V| LEDORes Pack436ORPIOPll P12P13P14P15P16数码管动态显示窝21END四、数码管功能描oSETB P0.1LCALL DELAYCLR P0.1MOV P2,#0D0HSETB P0.2LCALL DELAYCLR P0.2MOV P2,#99HSETB P0.3LCALL DELAYCLR P0.3MOV P2,#92HSETB P0.4LCALL DELAYCLR P0.4MOV P2,#82HSETB P0.5LCALL DELAYCLR P0.5LJMP STARTDELAY: MOV R5,#10D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND五、4*4矩阵键盘和蜂鸣器功能描述：通过按键让数码管显示0-F，按键按下时，蜂鸣器响一下LSIP2_ Speaker —GND源程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV P0,#0FFHMOV B,#4MOV P3,#0F0H;列置0,看行电平JNB P3.4,L1JNB P3.5 ,L2JNB P3.6 ,L3JNB P3.7 ,L4AJMP MAINL1: MOV R1,#0AJMP LL1L2: MOV R1,#1AJMP LL1L3: MOV R1,#2AJMP LL1L4: MOV R1,#3AJMP LL1LL1: ACALL DL10MS;消抖MOV A,P3XRL A,#0F0HJZ MAINMOV P3,#0FH;行置0,看列电平JNB P3.0,L5JNB P3.1 ,L6JNB P3.2 ,L7JNB P3.3 ,L8L5: MOV 20H,#0AJMP KEYL6: MOV 20H,#1AJMP KEYL7: MOV 20H,#2AJMP KEYL8: MOV 20H,#3AJMP KEYKEY:MOV A,R1; 计算键值并查表赋值MUL ABADD A,20HMOV R2,AMOV DPTR,#TABLEMOV A,R2MOVC A,@A+DPTRMOV P2,ACALL BEEP_BLLCALL DELAYLJMP MAINBEEP_BL: CLR P2.7;蜂鸣器子程序ACALL DELAY SETBP2.7 RETDELAY: MOV R5,#50延时D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#50DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETDL10MS:MOV R7,#05HLOOP1: MOV R6,#0F9HLOOP2:NOPNOPDJNZ R6,LOOP2DJNZ R7,LOOP1RETTABLE:DB 0A0H,0F9H,0C4H,0D0H,99HDB 92H,82H,0F8H,80H,90HDB 88H,83H,0A6H,0C1H,86H DB 8EHEND六、时钟功能描述：在数码管上实现时钟功能，并通过矩阵键盘的调时，调分。
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。
毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的简易计算器设计
计算器（Calculator）是微型电子计算机的一种特殊类型。
它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。
计算器的程序一般都已经固定，只需按键输入数据和运算符号就会得出结果，很容易就能掌握。
而一般计算机的程序可以根据需要随时改动，或重新输入新的程序。
简易计算器主要用于加减乘除；科学计算器，又增添了初等函数运算（有的还带有数据总加、求平均值等统计运算）。
现代电子计算器首次问世是1963年。
那时的计算器是台式的，在美国波士顿的电子博览会上展出过。
与计算机相比，它小巧玲珑，计算迅捷，一般问题不必事先编写复杂的程序。
随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A／D转换器、D／A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。
随着社会需求，计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。
现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练，重点不够清楚，导致在重点与非重点处花费的时间不成比例，进度缓慢，这是设计没能全部完成的部分原因。
目前只做到按键与显示的结合（即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零）；加法子程序已经编写成功并严整无误，但在整体调试中未能圆满实现，本部分正在调试中。
等调试成功后，其它运算子程序的问题将迎刃而解。
引言 (1)目录 (2)1.简易计算器的设计方案 (3)1.1硬件部分设计方案 (3)1.2软件部分设计 (3)1.3 硬件设计原理图 (4)2. 简易计算器部分电路设计 (5)2.1 AT89C51常用指令 (5)2.2 显示及显示接口 (11)2.3 键盘、液晶显示的组合接口 (15)2.4 算术逻辑运算处理 (18)3.总设计电路及调试 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1 单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。
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编号1 单位代码学号分类号密级课程设计基于AT89C51单片机的双机串行通信设计院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师2014年11 月10日前言单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。
串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。
在测控系统和工程应用中，常遇到多项任务需同时执行的情况，因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便，尤其具有全双工串行通讯的特点，在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时，IBM－PC机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务，同时通过通信接口将数据传给PC机，PC机将这些数据进行处理、显示或打印，把各种控制命令传给单片机，以实现集中管理和最优控制。
串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。
在通信过程中，使用通信协议进行通信。
在测控系统和工程应用中，常遇到多项任务需同时执行的情况，因而主从式多机分布式系统成为现代工业广泛应用的模式。
单片机功能强、体积小、价格低廉、开发应用方便，尤其具有全双工串行通讯的特点，在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、家用电器方面都有广泛的应用。
同时，IBM－PC 机正好补充单片机人机对话和外围设备薄弱的缺陷。
各单片机独立完成数据采集处理和控制任务，同时通过通信接口将数据传给PC机，PC机将这些数据进行处理、显示或打印，把各种控制命令传给单片机，以实现集中管理和最优控制。
串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。
在通信过程中，使用通信协议进行通信。
目录1设计目的 (1)2设计要求 (1)3基本原理 (1)3.1串行通信 (1)3.2 AT89C51的工作特性 (1)3.3 波特率选择 (4)3.4 通信协议的使用 (5)3.5 双机通信 (6)4设计方案 (6)5硬件设计 (6)5.1 51单片机串行接口的结构 (6)5.2 整体电路设计 (8)6 软件设计 (9)7联合调试 (11)8总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)1 设计目的1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理；2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用；3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范；2 设计要求两片单片机之间进行串行通信，A机将数据发送给B机，在B机的数码管上静态显示。
3 基本原理3.1串行通信计算机与外界的信息交换称为通信。
在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。
随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。
通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。
其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
3.2 AT89C51单片机的主要工作特性·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；·内含28字节的RAM；·具有32根可编程I/O线；·具有2个16位可编程定时器；·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；·具有1个全双工的可编程串行通信接口；·具有一个数据指针DPTR;·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；·具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能：3.2.1 中央处理器（1）运算器运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。
其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。
ALU是运算电路的核心，实质上是一个全加器，完成基本的算术和逻辑运算。
算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算；逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换，以及位操作中的位置位、位复位等。
暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入，用于暂存参与运算的数据。
ALU的输出也是两个：一个是累加器，数据经运算后，其结果又通过内部总线返回到累加器；另一个是程序状态字PSW，用于存储运算和操作结果的状态。
累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。
ACC既是ALU处理数据的来源，又是ALU 运算结果的存放单元。
单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。
B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一，另一个输入来自ACC。
运算结果存于AB寄存器中。
（2）控制器控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件，主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等，其功能是控制指令的读入、译码和执行，并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。
AT89C51单片机中，PC是一个16位的计数器，可对64KB程序存储器进行寻址。
复位时PC的内容是0000H.(3)存储器单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。
AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。
（4）外围接口电路AT89C51单片机的外围接口电路主要包括：4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口，2个16位的可编程定时器以及中断系统等。
3.2.2 存储器组织和特殊功能寄存器AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开，并有各自的存储空间和访问指令。
它有4个存储空间：片内存储器、片外存储器、片内数据存储器及片外存储器。
3.2.3 时钟电路和工作时序（1）振荡器电路原理振荡器(2)振荡电路的接法3.3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）。
MCS-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。
其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例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。
在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。
这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。
然后考虑通信时钟误差。
使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。
为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。
下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。
则TH1=256-62500/波特率。
根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。
列计数器重载值，通信误差如下表：因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的一个。
3.4通信协议的使用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。
假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信，在双方程式设计过程中，有如下约定：0xA1：单片机读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；0xA2：单片机从PC机接收一段控制数据；0xA3：单片机操作成功信息。
在系统工作过程中，单片机接收到PC机数据信息后，便查找协议，完成相应的操作。
当单片机接收到0xA1时，读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；当单片机接收到0xA2时，单片机等待从PC机接收一段控制数据；当PC接收到0xA3时，就表明单片机操作已经成功。
3.5双机通信两台机器的通信方式可分为单工通信、半双工通信、双工通信，他们的通信原理及通信方式为：单工通信：是指消息只能单方向传输的工作方式。
单工通信信道是单向信道，发送端和接收端的身份是固定的，发送端只能发送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能发送信息，数据信号仅从一端传送到另一端，即信息流是单方向的。
通信双方采用“按——讲”（Push To Talk,PTT）单工通信属于点到点的通信。
根据收发频率的异同，单工通信可分为同频通信和异频通信。
半双工通信：这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。
也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接端。
但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。
如日常生活中的例子有步话机通信等。
双工通信：双工通信是指在同一时刻信息可以进行双向传输，和打电话一样，说的同时也能听，边说边听。
这种发射机和接收机分别在两个不同的频率上能同时进行工作的双工机也称为异频双工机。
双工机的特点是使用方便，但线路设计较复杂，价格也较高。
4 设计方案软件通过通信协议进行发送接收，主机接10,21,32,43,54,65,76,87,98,09后给从机（从机静态显示），当从机接收到后，向从机发送代表0-f的数码管编码数组，相应显示10,21,32,43,54,65,76,87,98,09。
5 硬件设计5.1 51单片机串行接口的结构（1）数据缓冲器（SBUF）接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。
有两个，一个缓存，另一个接受，用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送；接收时用指令将SBUF 中接收到的数据取出。
（2）串行控制寄存器（PCON）SCON用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下：SM0,SM1:串行接口工作方式选择位，这两位组合成00，01，10，11对应于工作方式0、1、2、3。