串行通信接口设计说明

自动化技术综合实训报告

实训题目:串行通讯接口设计

院系：信系工程与自动化学院自动化系

专业：自动化

班级：自动化

姓名：

学号：

指导教师：

实训地点：信自楼

开课时间：2011年6月22日

学生姓名：

串行通信接口设计

摘要:本文介绍了PC机与单片机采用RS-232C进行串行通信的接口方法。利用89C51，MAX232芯片等其他元件组成简单的PC机与单片机数据互发电路。给出了PC机实现串行通信的软件设计方法。

关键字：串行通信、PC机、单片机、RS232C

Keywords: serial communication, PC, microcontroller,

RS232C

Abstract: This paper describes the use of PC and microcontroller RS-232C serial communication interface methods. Using 89C51, MAX232 chip and other components form a simple PC and send data to each chip circuit. Giving the PC serial communication software design methods.

个人摘要：这次的自动化技术综合实训中，我在本小组中主要负责的是硬件方面。包括排板、焊接电路和硬件的调试以及帮助参考辅助别的方面的设计。由于经验不足出现排版不合理，只为一遍接线方便而未能合理排版而出现了一些不必要的跨线，总体来说焊接过程顺利。美观度一般，未出现短接虚焊等情况！

一、实训目的和要求

1实训目的

(1).掌握单片机硬件与软件设计的基本方法

(2).掌握串行通信接口设计的基本原理

2、实训内容

设计电路并编写程序，将PC机键盘的输入发送给单片机，单片机收到PC机发来的数据后，回送同一数据给PC机，并在屏幕上显示出来。要求：

●PC机与单片机通信正常，屏幕上显示的字符与所键入的字符相

同。

●通信协议为：9600,N,8,1。

●复习掌握定时器的功能和编程使用。

●熟悉MCS-51单片机串行口的各种功能。

●掌握串行通信的重要指标：字符帧和波特率的设定方法。

●会编写单片机串行通信的程序。

二、实训课题设计功能描述

1、功能描述

课程实现单片机与计算机的相互串行通讯。计算机给单片机传送信息，单片机接受后自动返回给电脑所接受到的信息。

串行通信是指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，连接设备接口有SATA，USB等。

三、实训课题基本原理分析及设计说明

1、任务介绍

AT 89C51是一种低功耗、高性能的8位单片微型计算机，它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度NVRAM(非易失性随机存储器)技术，片内带有一个4KB的FLASH EPROM(可擦除、可编程只读存储器)，作为INTEL8051的换代产品，其输出引脚和指令系统与MCS-51完全兼容。由于AT 89C51单片机具有集成度高、面向控制、系统结构简单、价格便宜等诸多优点，因而在智能化仪器仪表、数据采集、数据测量等方面有着广泛的应用。但是，实际应用中单片机在数据处理能力、人机交互等方面往往不能满足要求，因而通常用PC来弥补单片机的这些不足。例如，在工程应用中，常常由一台PC机和一台单片机构成主从式计算机测控系统。在这样的系统中，以

单片机为核心的智能测控仪表(从机)作为现场测控设备，完成数据的采集、处理和控制各种任务，同时将数据传给PC机(主机)，PC机将这些数据加工处理后，进行显示、打印报表等，PC机也可以将各种控制命令传送给单片机，干预单片机系统的运行，从而发挥PC机的优势。要实现这样的功能，就涉及到PC机与单片机之问的通信问题。

本文介绍一种PC机与单片机通信接口及其编程方法。也就是本任务重所要涉及到的计算机与单片机的串行通信的课题。

2、使用电路说明

本文中所使用到的都是常用的电路，在电路设计中，采用：

上电电路

其中采用的是USB供电电源

晶振电路

复位电路

串口接线

在查阅相关数据手册后，我们使用以下电路作为RS232C的参考电路：

在这里我们提供RS232C的引脚的相关定义，仅供参考。

引脚定义符号

1 载波检测DCD

2 接收数据RXD

3 发送数据TXD

4 数据终端准备好DTR

5 信号地SG

6 数据准备好DSR

7 请求发送RTS

8 清除发送CTS

9 振铃提示RI

在选定好电路之后，根据设计，我们接好电路图，编写相应的程序，最终实现了PC与单片机之间的相互通信。具体结果我们将在实物实现和仿真中详谈。

3、硬件设计

（1）、在硬件设计时，根据前面的参考电路，我们设计了以下的硬件电路，并在实物中得到验证正确。

（2）、器件选型：

其中由于Proteus默认为软件自动上电，所以可不用画出上电电路，但为了实物连接时方便参考还是将上述的参考电路画出了。

4、程序流程图

单片机就收主程序

单片机接收中断服务程序

单片机自动发送给电脑接收到的信息

四、软硬件调试、运行结果及分析

1、系统调试工具keil c51

Keil C51 仿真器是一款利用KEIL C51 的IDE 集成开发环境