單片機(jī)與PC機(jī)通信的設(shè)計與仿真
【圖文】：
第12期王青:單片機(jī)與PC機(jī)通信的設(shè)計與仿真仿真軟件中的器件8051單片機(jī)替代，同時需要利用Keil軟件編寫源程序生成HEX文件，然后下載到單片機(jī)。上位機(jī)和下位機(jī)的連接主要是通過虛擬串口軟件VirtualSerialPortsDriver進(jìn)行連接，在具體實現(xiàn)過程中，在PC機(jī)上利用高級程序開發(fā)語言VB實現(xiàn)串口通信，在線仿真虛擬框圖如圖1所示。圖1在線仿真虛擬框圖2硬件設(shè)計8051單片機(jī)兩個引腳TXD、ＲXD是一個全雙工的串行通信接口，通過這一全雙工串行通信接口單片機(jī)和PC機(jī)就可以進(jìn)行串口通信。PC機(jī)主要是利用ＲS232與單片機(jī)通信，但兩者在進(jìn)行串行通信時也需要滿足一定的條件，主要是兩者使用的電平方式不同，PC機(jī)的串口使用的是ＲS232電平，8051單片機(jī)使用的是TTL電平。所以單片機(jī)和PC機(jī)兩者如果需要通信，那么就需要有一個電平轉(zhuǎn)換電路，通過MAX232芯片構(gòu)成相應(yīng)的電路可實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然也有其他的方案實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，但還是用ASIC相對簡單、可靠。2．1單片機(jī)選型本設(shè)計選用8051單片機(jī)，該單片機(jī)要求電源電壓為5V，所以40號引腳接5V電源，20號腳接地。因為8051單片機(jī)［1］的片內(nèi)ＲOM為4kb，128位ＲAM，根據(jù)初步分析，本設(shè)計程序應(yīng)該小于4kb，故無須外擴(kuò)ＲOM，所以單片機(jī)應(yīng)直接訪問片內(nèi)程序存儲器，即單片機(jī)的31號腳接高電平。8051單片機(jī)是一種時序邏輯電路，必須有脈沖信號才能正常工作，而時鐘脈沖是由振蕩電路提供的，時鐘可以由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生，內(nèi)部振蕩方式，只要接上兩個微調(diào)電容和一個晶振即可，其中微調(diào)電容選用20pF其作用是穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振。2．2ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)的選用在實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間通信時通常采用標(biāo)準(zhǔn)串行總線通訊接口［2-4］。根據(jù)ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計硬件電路，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通信的，Ｒ
緶罰嗵匭胗新齔逍?號才能正常工作，而時鐘脈沖是由振蕩電路提供的，時鐘可以由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生，內(nèi)部振蕩方式，只要接上兩個微調(diào)電容和一個晶振即可，其中微調(diào)電容選用20pF其作用是穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振。2．2ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)的選用在實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間通信時通常采用標(biāo)準(zhǔn)串行總線通訊接口［2-4］。根據(jù)ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計硬件電路，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通信的，ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)對各引腳有明確的定義，如表1所示。2．3單片機(jī)與PC機(jī)串行通信電路的設(shè)計本設(shè)計由PC機(jī)端、MAX232電路、8051單片機(jī)組成(見圖2)。圖中的MAX232電路在單片機(jī)和PC機(jī)通信［5-6］中起到了橋梁作用，主要是因為PC機(jī)和8051單片機(jī)使用了不同的電平標(biāo)準(zhǔn)，此時就需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAX232中電源電壓的變換主要是通過外接電表1ＲS232總線標(biāo)準(zhǔn)引腳表引腳定義(助記符)引腳定義(助記符)1保護(hù)地(PG)13輔助通道允許發(fā)送(SCTS)2發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)14輔助通道發(fā)送數(shù)據(jù)(STXD)3接收數(shù)據(jù)(ＲXD)15發(fā)送時鐘(TXC)5清除發(fā)送(CIS)17接受時鐘(ＲXC)6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSＲ)18－7信號地(GND)19輔助通道請求發(fā)送(SＲTS)8接收線路信號檢測(DCD)20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒(DIＲ)9－21信號質(zhì)量檢測10－22音響指示(ＲI)11－23數(shù)據(jù)信號速率選擇12輔助通道接收信號檢測(SDCD)24發(fā)送時鐘(TXC)解電容實現(xiàn)，同時也提高了抗干擾的能力［7］。圖中的發(fā)送與接收交叉接線，這種對應(yīng)關(guān)系的接法一定要正確，如果發(fā)送和接收線接錯則電平轉(zhuǎn)換電路將不能正常工作。圖2單片機(jī)與PC機(jī)串行通信電路3軟件設(shè)計在上位機(jī)和下位機(jī)通信中，本設(shè)計主要是利用了高級程序開發(fā)語言VisualBasic(簡稱VB)［8］，因為它是可視化編程語言中的一種，可以直觀地查看下位機(jī)的數(shù)據(jù)信息。VB在進(jìn)行串行通?
SBUF=a;while(!TI);TI=0;ES=1;}}}voidinit(){TMOD=0x20;//定時器1工作在方式2;TH1=0xfd;TL1=0xfd;//波特率設(shè)定為9600;TＲ1=1;SM0=0;SM1=1;//串口工作在方式1;ＲEN=1;//允許接收;PCON＆=0xef;//SMOD置0;EA=1;//總中斷允許;ES=0;//串口中斷禁止;}voidtimer1()interrupt4{ＲI=0;//清接收標(biāo)志位;a=SBUF;flag=1;}voiddelay(uchart){ucharx，y;for(x=t;x＞0;x--)for(y=110;y＞0;y--);}4仿真4．1虛擬串口的設(shè)置安裝虛擬串口軟件Virtua1SerialportsDriver，然后打開，在圖3的串行端口瀏覽器中的物理串口即為電腦中的實際串口，物理串口下面的虛擬串口初始時為空，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置后才會顯示相應(yīng)串口，將方框里的串口改為COM1，COM2，點(diǎn)擊添加串口對，這就表示，利用這個軟件將計算機(jī)的串口1和串口3聯(lián)接了起來，這兩個串口可進(jìn)行通信。在此要特別注意串口的設(shè)置，添加串口對時要看清有沒有物理串口，有物理串口就不能再設(shè)置為虛擬串口。圖3虛擬串口的設(shè)置4．2VB界面及串口通信仿真打開串口調(diào)試助手，選擇串口COM1，同時設(shè)置波特率為9600b/s，校驗位為None，數(shù)據(jù)位8，停止位為1。用Proteus仿真軟件打開原先設(shè)計好的虛擬電路的文件，首先設(shè)置8051單片機(jī)的屬性，右擊8051單片機(jī)選擇屬性，將Keil中單片機(jī)源程序編譯生成的HEX圖4VB發(fā)送及接收界面102
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 從宏壽;檀華江;;基于Proteus虛擬環(huán)境單片機(jī)與PC串口通信[J];自動化與儀器儀表;2014年12期
2 張準(zhǔn);陳良旭;韋中超;;基于單片機(jī)與計算機(jī)串口的溫度實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年16期
3 殷衛(wèi)峰;;基于AVR單片機(jī)CAN總線轉(zhuǎn)RS232的設(shè)計[J];信息系統(tǒng)工程;2012年06期
4 郝立兵;;基于FPGA技術(shù)的RS232接口時序電路設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年11期
5 許俊鋒;馬春草;劉暢;;基于VB6.0的串口通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J];儀表技術(shù);2012年04期
6 朱江泉;陳杰;;單片機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測過程中的應(yīng)用[J];電子技術(shù);2012年03期
7 關(guān)君;張大明;;用PC機(jī)與單片機(jī)通信及點(diǎn)陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)LED顯示漢字[J];新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年06期
8 劉鵬;;基于51單片機(jī)串口通訊的多路采集系統(tǒng)[J];計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用;2012年01期
9 喻桂蘭;彭宇寧;趙開開;;VB 6.0與RS-232在多機(jī)通信技術(shù)中的應(yīng)用[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2009年04期
10 張志利;;基于RS232協(xié)議的單片機(jī)多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)研究[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2009年04期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 吳正洋;馬游春;王悅凱;姜德;王曉娟;;一種可任意擴(kuò)展的多路級聯(lián)采集電路設(shè)計[J];電子器件;2017年02期
2 張振宇;張紅梅;;PA8000數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)界面二次開發(fā)[J];科技展望;2017年07期
3 張振宇;張紅梅;;基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡的硬件設(shè)計[J];黑龍江科技信息;2017年04期
4 王青;;單片機(jī)與PC機(jī)通信的設(shè)計與仿真[J];實驗室研究與探索;2016年12期
5 呂學(xué)新;;自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與計算機(jī)處理技術(shù)[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2016年11期
6 孫萬麟;;基于Proteus的單片機(jī)通信電路設(shè)計[J];實驗室研究與探索;2016年10期
7 漆洋;張福貴;張俊霞;王傳志;鄭斯;;基于單片機(jī)的巖層鉆孔測斜儀設(shè)計[J];成都信息工程大學(xué)學(xué)報;2016年05期
8 周文誼;;基于單片機(jī)虛擬串口實現(xiàn)交通燈遠(yuǎn)程控制仿真[J];科技風(fēng);2016年18期
9 邢庭煒;;RS232串口通信在PC機(jī)與單片機(jī)通信中的應(yīng)用[J];信息系統(tǒng)工程;2016年08期
10 高晶晶;沈娟;江世明;;基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報警系統(tǒng)仿真設(shè)計——單片機(jī)與PC通信[J];電子世界;2016年10期
【二級參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 陳久松;朱政;尹衛(wèi)平;李鳴;;基于RS485總線的分布式PLC監(jiān)控系統(tǒng)通信設(shè)計[J];自動化與儀器儀表;2012年01期
2 張軍;;智能溫度傳感器DS18B20及其應(yīng)用[J];儀表技術(shù);2010年04期
3 劉迪;譚春亮;李建海;孫晶;;基于數(shù)字PID和89C52單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)[J];電子設(shè)計工程;2010年04期
4 熊永中;王文劍;陳金鷹;唐良義;;基于單片機(jī)和PC機(jī)的實時溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2010年03期
5 陳龍;張亞君;;Proteus仿真軟件在單片機(jī)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J];實驗技術(shù)與管理;2009年08期
6 李金力;劉文怡;彭旭峰;;基于FPGA的RS232異步串行口IP核設(shè)計[J];電子設(shè)計工程;2009年08期
7 方景杰;傅成華;唐建國;陳華兵;;智能溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計[J];中國西部科技;2009年18期
8 袁金鳳;陳文藝;李凱;;基于FPGA的線陣CCD驅(qū)動時序電路的設(shè)計[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年03期
9 陳妙芳;胡曉東;;基于AT89S51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J];機(jī)械工程師;2009年01期
10 劉輝;;基于8051單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集與通信接口設(shè)計[J];軟件導(dǎo)刊;2008年12期
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前6條
1 盧超;;單片機(jī)同PC機(jī)通信的一種新方法[J];礦山機(jī)械;2007年04期
2 黃克亞;;基于單片機(jī)與PC機(jī)通信的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計[J];自動化應(yīng)用;2012年02期
3 黃振宇;;嵌入式TCP/IP在單片機(jī)與PC機(jī)通信中的應(yīng)用[J];河南科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年05期
4 劉瀛;;不利用接口芯片實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)通信的兩種方法[J];科技經(jīng)濟(jì)市場;2006年04期
5 鄧麗霞;劉利云;;S7-200系列PLC與PC機(jī)通信問題的探討[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2011年04期
6 ;[J];;年期
本文編號：2785816
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/2785816.html
