单片机双机通信系统设计【文献综述】
- 格式:pdf
- 大小:346.12 KB
- 文档页数:5
漳州师范学院毕业论文(设计)文献综述题目:基于单片机的红外遥控密码锁的设计与实现姓名:×××学号:×××××系别:物理与电子信息工程系专业:电子信息科学与技术年级:××级指导教师:林凡****年*****月*****日时间上的先后顺序:文献综述、开题报告、论文全文避免抄袭!以下各点,以后的毕业论文要求相同。
文献综述一、前言(介绍跟课题相关的背景知识和研究目的等)随着社会科技和人们的生活水平的提高,防盗这一问题也变的尤其的突出,锁已发展到了密码锁、磁性锁、电子锁、激光锁、声控锁等等。
在传统钥匙的基础上,加了一组或多组密码,不同声音,不同磁场,不同声波,不同光束光波,不同图像(如指纹、眼底视网膜等)来控制锁的开启,从而大大提高了锁的安全性。
电子密码锁以其其保密性高,使用灵活性好,安全系数高等优点,受到人们的喜爱。
尤其是采用遥控技术的电子密码锁更受人们的欢迎[1]。
(文献的引用符号,非常重要,要求采用方括号[]内加编号,并至于右上角角标,全文必须>=10处引用,编号依次顺延。
如重复引用同一篇文献,则以第一次出现的编号为准)红外电子密码锁是一种以高强度密码序列为基础,在单片机上实现的密码开关。
它以红外光作为信息媒体,从而实现了遥控,也可以配备一个结构简单的接触式通讯接口,坚固并且防损。
适用于那些正常人体不宜接近的特殊场合,比如高辐射区、高传染区等[2]。
本文通过查阅文献及对文献的学习,简要介绍红外线的传输原理和收发模块常用电路,并阐述毕业设计方面的构想。
二、主体(可包括课题涉及的电子学原理,基础理论,芯片资料,芯片应用,典型电路参数分析等,不需要根据自己的设计框图,只要针对别人的文献中跟自己的课题相关且感兴趣、觉得值得借鉴的地方进行介绍即可。
要求:分级清晰,内容多少不做限定)采用密码锁集成电路设计的红外线遥控电子密码锁,具有密码预置、保密性强、误码报警、耗电省等特点,适合住宅、办公室用锁要求,有实际开发价值[3]。
51单片机双机串行通信设计51单片机是一款广泛应用于嵌入式系统中的微控制器,具有高性能和低功耗的特点。
在一些场景中,需要使用51单片机之间进行双机串行通信,以实现数据传输和协同工作。
本文将介绍51单片机双机串行通信的设计,包括硬件连接和软件编程。
一、硬件连接1.串行通信口选择:51单片机具有多个串行通信口,如UART、SPI 和I2C等。
在双机串行通信中,可以选择其中一个串行通信口作为数据传输的接口。
一般来说,UART是最常用的串行通信口之一,因为它的硬件接口简单且易于使用。
2.引脚连接:选定UART口作为串行通信口后,需要将两个单片机之间的TX(发送)和RX(接收)引脚相连。
具体的引脚连接方式取决于所使用的单片机和外设,但一般原则上是将两个单片机的TX和RX引脚交叉连接。
二、软件编程1.串行通信初始化:首先需要通过软件编程来初始化串行通信口。
在51单片机中,可以通过设置相应的寄存器来配置波特率和其他参数。
具体的初始化代码可以使用C语言编写,并根据所使用的开发工具进行相应的配置。
2.发送数据:发送数据时,可以通过写入相应的寄存器来传输数据。
在51单片机中,通过将数据写入UART的发送寄存器,即可将数据发送出去。
发送数据的代码通常包括以下几个步骤:(1)设置发送寄存器;(2)等待数据发送完成;(3)清除数据发送完成标志位。
3.接收数据:接收数据时,需要通过读取相应的寄存器来获取接收到的数据。
在51单片机中,可以通过读取UART的接收寄存器,即可获取到接收到的数据。
接收数据的代码通常包括以下几个步骤:(1)等待数据接收完成;(2)读取接收寄存器中的数据;(3)清除数据接收完成标志位。
4.数据处理:接收到数据后,可以进行相应的数据处理。
根据具体的应用场景,可以对接收到的数据进行解析、计算或其他操作。
数据处理的代码可以根据具体的需求进行编写。
5.中断服务程序:在双机串行通信中,使用中断可以提高通信的效率。
前言单片机的通信接口是各台仪表之间或仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。
主要有五种类型,串行通信接口、并行通信接口、USB接口、现场总线接口以及以太网接口。
串行通讯是单片机的一个重要应用。
本设计就是利用两块单片机来完成一个系统,实现单片机之间的串行通讯。
随着计算机的不断普及,在我们的周围可能会同时出现多台微型计算机,而且这些计算机的牌号,后型号不同,而且有的格式不兼容。
于是利用单片机串行口实现不同计算机之间的相互通信,以达到信息或程序的共享是非常有用的。
从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式,这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机(单片机)面向控制、使用灵活方便的优势。
利用多机通讯构成的分布式系统逐渐普及。
本实验就点对点的双机通信进行训练。
学习串口的工作方式,初始化编程,和单片机与单片机点对点通信的编程方法以及硬件电路的设计方法。
1.总体设计方案1.1 串口通信的设计原理复位电路复位电路单片机单片机电源电路电源电路时钟电路时钟电路按键输入1位LED数码管显示电路图1 串口通信的设计原理框图本次设计用于两片89S51,PC机的串行口采用的是标准的RS232接口,单片机的串行口电平是FTL电平,而TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配,因此为了使单片机的串行口能与RS232接口通信,必须将串行口的输入/输出电平进行转换。
通常用MAX232芯片来完成电平转换。
单片机的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。
接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后,信号到达接收方串行口的接收端。
接收方接收后,在数码管上显示接收的信息,实现串口通讯数据的发送和接收,该系统可采用max232进行串口通讯数据传送。
可用LED显示发送的相应据。
1.2 数据传输方案比较与选折在串行通信中,数据是在两个站之间传送的。
单片机双机通信系统课程设计一.课程设计的目的及基本要求:实践课程是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识,完成一个较完整的设计计算和安装调试过程,以加深学生对所学理论的理解与应用,认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标,了解解决实际问题的一般过程,培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。
通过电子技术的综合性工程训练,使学生达到以下的目的和要求:1、结合模拟电路、数字电路、可编程逻辑器件、单片机电子线路CAD等课程中所学的理论知识,按要求独立设计方案,培养学生独立分析与解决问题的能力;2、学会查阅相关手册和资料,通过查阅手册和资料,进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则;3、学会使用常用电子元器件(包括中规模芯片、专用芯片和可编程器件);4、掌握基本的现代电子技术设计工具和EDA(Electronicdesign automation)技术;5、掌握电子电路的安装与调试技术,进一步熟悉电子仪器的使用方法;6、认真撰写总结报告,培养严谨的作风和科学的态度;二.课程设计的主要内容:课题十九单片机双机通信系统基本要求:设计两个单片机最小系统,能实现有线通信,一 23方为发送,另一方为接收。
提高要求:两个单片机最小系统能相互通信,并能实现校验。
三.具体要求和时间安排:每一个学生在教师指导下,独立完成一个应用系统。
工作量如下:1、电路原理图(A3幅面)1张,要求Protel软件绘制;2、pcb版图(A3及以上幅面)1张;3、设计说明书(20-30页)1本,内含能编译通过的源程序(有必要的注释)。
23目录一、前言 (4)二、键盘设计 (5)1、硬件接线部分 (5)2、4×4矩阵键盘识别处理 (7)3、键盘识别处理程序 (8)三、单片机的选择及其程序设计 (10)1、单片机型号的选择 (10)2、协议设计 (10)3、双机连接电路图 (11)4、甲机程序 (11)5、乙机程序 (16)四、数码管显示设计 (16)23五、总体电路图 (21)六、设计小结 (22)七、参考文献 (23)一.前言由于MCS51系列单片机具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点,因此其应用相当广泛。
基于51单片机的双机串行通信设计【摘要】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,实现双片单片机串行通信。
通信的结果实用数码管进展显示,数码管采用查表方式显示。
两个单片机之间采用RS232进展双机通信。
在通信过程中,使用通信协议进展通信。
【关键字】51单片机,串行通信,接口一、总体设计1.设计要求:两片单片机之间进展串行通信,发送端将0~f循环发送到接收端,并在接收端显示。
2.设计方案:本次设计,对于两片89C51,采用RS232进展双机通信。
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。
接收方也使用MAX232芯片进展电平转换后,信号到达接收方串行口的接收端。
承受方接收后,在数码管上显示接收的信息。
为提高抗干扰能力,还可以在输入输出端加光耦合进展光电隔离。
软件局部,通过通信协议进展发送接收,主机先送AAH给从机,当从机接收到AAH 后,向主机答复BBH。
主机收到BBH后就把数码表TAB[16]中的10个数据送给从机,并发送检验和。
从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和,与主机发送来的检验和进展比拟,假设检验和一样那么发送00H给主机;否那么发送FFH给主机,重新承受。
从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。
二、硬件设计1.51单片机串行通信功能图1.AT89C51计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。
51单片机用4个接口与外界进展数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,本钱高,传输的距离较近。
串行通信的特点是只用两条信号线〔一条信号线,再加一条地线作为信号回路〕即可完成通信,本钱低,传输的距离较远。
51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART〔通用异步承受和发送器〕用,也可以作为同步移位存放器用。
单片机双机之间的串行通讯设计报告摘要:本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计。
该设计使用两个单片机,通过串行通信协议进行数据传输。
通讯过程中,两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
同时,本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
关键词:单片机,串行通讯,中断方式,移位寄存器,串行口扩展一、引言串行通讯是计算机系统中常用的一种数据传输方式,它可以实现不同设备之间的数据传输。
在单片机应用中,串行通讯也是一种常见的数据传输方式。
本文介绍了一种基于单片机的双机之间的串行通讯设计,该设计使用两个单片机通过串行通信协议进行数据传输。
本文还介绍了串行口工作方式 0 的应用,以及如何使用移位寄存器进行串行口扩展。
通过该设计,可以实现两台单片机之间的高速数据传输,并且具有良好的稳定性和可靠性。
二、设计原理该串行通讯设计使用两个单片机,分别为发送单片机和接收单片机。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
在串行通讯中,数据是通过串行口进行传输的。
串行口工作方式0 是一种常见的串行口工作方式,它使用移位寄存器进行数据接收和发送。
在移位寄存器中,数据被移位到寄存器中进行传输,从而实现了数据的串行传输。
三、设计实现1. 硬件设计在该设计中,发送单片机和接收单片机分别使用一个串行口进行数据传输。
发送单片机将数据通过串行口发送到接收单片机,接收单片机再将接收到的数据进行处理。
两台单片机之间通过数据线连接,并使用中断方式进行数据接收和发送。
硬件设计主要包括两个单片机、串行口、数据线和中断控制器。
其中,两个单片机分别拥有自己的串行口,并且都能够接收和发送数据。
数据线将两台单片机连接在一起,中断控制器用于处理数据的接收和发送。
单片机_双机通信在现代科技的快速发展下,单片机已经成为了许多行业中不可或缺的一部分。
在各种应用场景中,单片机需要与其他设备进行通信,以实现信息的传递和交换。
而双机通信作为单片机应用中的重要环节之一,具有广泛的使用和研究价值。
本文将就单片机的双机通信进行详细阐述。
单片机作为嵌入式系统的核心部件,主要负责信息的处理和控制任务。
双机通信即指通过串行通信或并行通信方式,实现两个或多个单片机之间的数据传输和互动。
双机通信的实现可以有效提高系统的性能和灵活性,实现分布式处理,充分发挥多个单片机的优势。
一、串行通信的双机通信方式串行通信是一种逐位传输数据的通信方式,适用于简单、低速度的通信需求。
在双机通信中,串行通信通常采用两根传输线分别传送数据和时钟信号。
通过在不同的时间段传输不同的位,实现数据的传输。
串行通信的优点在于线路简单,成本低。
在双机通信中,可以利用串行通信实现两个单片机之间的数据传输和控制。
通过一定的通信协议,可以准确地控制数据的传输顺序和时机,保障通信的准确性和可靠性。
二、并行通信的双机通信方式并行通信是一种同时传输多个位的通信方式,适用于高速、大容量的通信需求。
在双机通信中,可以通过并行通信实现多个单片机之间的数据传输和互动。
并行通信的优点在于传输速度快,适合传输大量数据。
在双机通信中,通过并行通信可以实现多个单片机之间的数据传输和共享。
通过并行通信总线,各个单片机可以同时传输和接收数据,实现高效的通信和协同工作。
三、双机通信的应用实例双机通信在实际应用中具有广泛的应用价值。
以智能家居系统为例,双机通信可以实现各个设备之间的信息传递和控制。
通过单片机之间的双机通信,可以实现智能家居系统中各个设备的联动和协同工作,提高系统的智能化水平和用户体验。
另外,双机通信在工业自动化领域也有着重要的应用。
通过单片机之间的双机通信,可以实现工业自动化系统中各个设备的数据采集、传输和控制。
实时的双机通信可以高效地监控和控制工业生产过程,提高生产效率和质量。
引言概述:现代科技的发展使得单片机在各种电子设备中得到了广泛的应用。
单片机是一种集成电路,具备了处理器、存储器和硬件接口等功能,通过编程可以实现各种各样的功能。
本文旨在综述单片机领域的相关文献,深入分析单片机技术的研究和应用进展,帮助读者更好地了解和应用单片机技术。
正文内容:一、单片机发展历程1.单片机概述(1)单片机的定义和特点(2)单片机的分类和应用领域2.单片机的发展历程(1)单片机的起源和早期发展(2)单片机技术的突破和应用拓展(3)当前单片机领域的研究和发展方向二、单片机系统设计1.单片机系统架构(1)单片机系统的硬件组成(2)单片机系统的软件架构2.单片机系统设计的基本原则(1)功能需求分析(2)硬件设计和选型(3)软件设计和开发3.单片机系统设计的案例分析(1)智能家居控制系统设计(2)工业自动化控制系统设计(3)医疗设备控制系统设计三、单片机编程技术1.单片机编程语言(1)汇编语言(2)C语言2.单片机编程技术的基本原理(1)寄存器的使用(2)中断和定时器(3)串口通信3.单片机编程技术的实际应用(1)LED灯控制程序设计(2)传感器数据处理程序设计(3)通信协议开发和实现四、单片机应用领域1.工业领域(1)工业自动化控制(2)生产过程监控与管理(3)仪器仪表控制与测试2.家庭领域(1)智能家居控制(2)家用电器控制(3)安防系统控制3.医疗领域(1)医疗设备控制(2)生命体征监测(3)医疗信息管理五、单片机技术的研究和发展趋势1.物联网时代的单片机技术(1)物联网技术的发展趋势(2)单片机在物联网中的应用前景2.与单片机技术的结合(1)的发展和应用(2)单片机在领域的应用前景3.新型单片机技术的研究与创新(1)嵌入式系统设计与开发(2)新型材料和工艺的应用总结:通过对单片机领域相关文献的综述,我们可以看到单片机技术在各个领域的广泛应用,尤其在工业、家庭和医疗领域发挥了重要作用。
单片机双机之间的串行通信设计Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998专业方向课程设计报告题目:单片机双机之间的串行通信设计单片机双机之间的串行通信设计一.设计要求:两片单片机利用串行口进行串行通信:串行通信的波特率可从键盘进行设定,可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。
二、方案论证:方案一:以两片51单片机作为通信部件,以4*4矩阵键盘作为数据输入接口,通过16个不同键值输入不同的信息,按照51单片机的方式3进行串口通信,从机采用中断方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据,整个系统的软件部分采用C语言编写。
方案二:整个系统的硬件设计与方案一样,但是通信方式采用方式一进行通信,主从机之间的访问采用查询方式,数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据,同时软件编写采用汇编语言。
两种方式从设计上来说各有特色,而且两种方式都应该是可行的。
方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据,但就本题的要求来说方式一就可以了。
主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择,但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。
数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了,但是这样会增加硬件陈本,而且单片机的资源大部分都还闲置着,所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。
另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些,换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。
三、理论设计:采用AltiumDesigner绘制的原理图(整图)本系统主要包括五个基本模块:单片机最小系统(包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路)、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。
本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能,然后矩阵键盘输入数据,单片机对数据进行处理(加校验码、设置功能标志位),然后与从机握手,一切就绪之后后就开始发送数据,然后从机对接收数据校验,回发校验结果,主机根据校验结果进行下一步动作,或者重发,或者进入下一数据的发送过程,然后按照此过程不段循环,直到结束。
单片机双机之间的串行通信设计1.引言单片机双机之间的串行通信是指两个或多个单片机之间通过串口进行数据传输和通信的过程。
串行通信是一种逐位传输数据的方式,与并行通信相比,它占用的硬件资源更少,且传输距离较远。
本文将介绍单片机双机之间串行通信的设计过程,包括硬件设计和软件编程。
2.硬件设计串行通信需要使用到两个主要的硬件部件:串口芯片和通信线路。
串口芯片负责将要发送或接收的数据转换成串行数据流,并通过通信线路进行传输。
通信线路通常包括两根传输数据的线路(TX和RX)、地线和时钟线。
2.1串口芯片的选择常用的串口芯片有MAX232、MAX485、CH340等。
选择合适的芯片需要考虑通信距离、通信速率、系统的功耗等因素。
对于较短的通信距离和较低的通信速率,可以选择MAX232芯片;而对于长距离通信和较高的通信速率,可以选择MAX485芯片。
2.2通信线路设计通信线路的设计需要考虑信号的传输质量和抗干扰能力。
通常使用双绞线或者屏蔽线路来减小信号的串扰和干扰。
对于短距离通信,双绞线即可满足需求;而对于长距离通信,需要采用屏蔽线路来减小串扰和干扰。
3.软件设计串行通信的软件设计主要包括通信协议的制定和数据包的格式规定。
3.1通信协议的选择通信协议是指数据传输的一套规则和约定,它规定了数据的格式、传输顺序、误码校验等内容。
常用的通信协议有UART、RS232、SPI、I2C等。
UART是最常用的通信协议,它一般使用异步通信方式,并具有较高的通信速率和稳定性。
3.2数据包的格式规定数据包是一组有意义的数据的集合,它包括起始位、数据位、停止位和校验位等。
起始位用于标识一个数据包的开始,通常为逻辑低电平;数据位用于存储要传输的数据;停止位用于标识数据包的结束,通常为逻辑高电平;校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
校验位可以是奇校验、偶校验、无校验等。
4.实验步骤4.1连接硬件根据硬件设计部分的要求,将串口芯片和通信线路连接到单片机上。
单片机双机串行实验报告实验报告:单片机双机串行通信实验一、实验目的本实验旨在通过单片机实现双机间的串行通信,包括数据的发送和接收,并利用这种通信方式完成一定的任务。
二、实验原理1.串行通信:串行通信是将数据一个个位发送或接收的方式。
数据通过一个线路逐位发送或接收,可以减少通信所需的线路数目。
2. UART串口通信:UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的简称,是一种最常用的串口通信方式,通常用于单片机与计算机、单片机与单片机之间的通信。
3.串口模块:串口模块是负责将数据转变为串行传输的硬件模块,包括发送端和接收端。
通过设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数,可以实现数据的可靠传输。
4.单片机串口通信:单片机内部集成了UART串口通信接口,只需要通过相应的寄存器配置,可以实现串口通信功能。
5.双机串行通信:双机串行通信是通过串口将两台单片机进行连接,一台单片机作为发送端,负责将数据发送出去;另一台单片机作为接收端,负责接收并处理发送的数据。
三、实验器材与软件1.实验器材:两台单片机、USB转TTL模块、杜邦线若干。
2. 实验软件:Keil C51集成开发环境。
四、实验内容与步骤1.配置发送端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的TXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写发送端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口发送中断。
(4)循环发送指定的数据。
2.配置接收端单片机(1)连接单片机和USB转TTL模块,将USB转TTL模块的RXD端连接到单片机的P3口,将GND端连接到单片机的地线。
(2)在Keil C51环境下创建新工程,编写接收端程序。
(3)配置串口通信的波特率、数据位、校验位和停止位,并打开串口接收中断。
单片机双机通信设计在现代科技的发展中,单片机作为一种控制元件,在各个领域得到了广泛应用。
单片机作为一种集成度高、可靠性强的微处理器,可以用于设计各种电子系统,包括双机通信系统。
本文将介绍单片机双机通信系统的设计原理及其实现方法。
一、引言随着科技的不断进步,双机通信系统在许多领域中扮演着重要的角色。
双机通信系统可以实现两个或多个设备之间的数据传输和交互,广泛应用于工业自动化、家庭智能化等领域。
而单片机作为微处理器的一种,拥有强大的数据处理和控制能力,可以用于设计双机通信系统。
二、设计原理单片机双机通信系统的设计原理主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,需要选择合适的单片机芯片,并配备必要的外围电路。
通常情况下,单片机芯片具有多个I/O口、通信接口(如UART、SPI、I2C等)以及定时器等功能,可以与其他设备进行数据交互。
在双机通信系统中,两个单片机之间可以通过串口(UART)进行数据传输,因此需要在硬件设计中包含相应的串口电路。
软件设计方面,需要编写适当的程序代码,实现数据的发送和接收功能。
首先,需要定义通信协议,规定数据的格式和传输方式。
其次,需要编写发送程序和接收程序,实现数据的传输和处理。
在发送程序中,将待发送的数据按照通信协议打包,并通过串口发送出去;在接收程序中,通过串口接收数据,并按照通信协议解包,实现数据的处理和显示。
三、实现方法在单片机双机通信系统的实现中,可以采用以下方法来设计和搭建系统。
首先,选择合适的单片机芯片。
根据应用的需求和系统的复杂度,选择具有足够的存储容量和计算能力的单片机芯片。
同时,考虑到通信接口和外设的需求,选择具备串口功能的单片机芯片。
其次,进行硬件电路设计和布局。
根据选定的单片机芯片和通信方式,设计相应的硬件电路,包括串口电路、电源电路、外设接口等。
在布局过程中,应合理安排各个电路的位置,保证信号的稳定性和电路的可靠性。
接着,编写程序代码。
根据设计原理中的要求,编写适当的程序代码,实现数据的发送和接收功能。
毕业设计(论文)文献综述毕业设计(论文)题目基于PIC单片机的双机通信数字电压表文献综述题目pic单片机和数字电压表的研究学院理学院专业光信息科学与技术专业姓名xx班级09075312学号09075363指导教师xxpic单片机的研究1、前言:在当今社会中,各种用途的电量的测量都很重要,其中电压作为最基本的测量量之一起着举足轻重的作用,被广泛运用于学校教学,科学研究和工业生产。
随着电子技术的不断发展,在数字化、智能化、科技化、信息化为主的今天。
数字电压表已经成为发展主要趋势[1]。
数字电压表以高精度微处理器进行运算控制,配合不同的互感器可满足可各种测量量程的要求,可对电压进行高精度的显示、控制及变送输出。
数字电压表的功能特点[2]:●多重保护、隔离设计、抗干扰能力强、可靠性高●良好的软件平台,具备二次开发能力,以满足特殊的功能要求●具有自校准、人工校准和对传感器修正的功能有些数字电压表甚至有完善的网络通讯功能,与各种带串行输入/输出的设备进行双向通讯,组成网络控制系统[3]。
而传统的指针式电压表虽然在测量微小信号和连续测量方面有些微优势但是其精度低、功能单一,不能满足数字化、信息化时代的要求,采用PIC单片机的数字电压表具有精度高、抗干扰能力强、可扩展性强、集成方便等优点,还可以与PC进行实时通信[4]。
因此相对于传统的指针电压表而言拥有无可比拟的优势,发展前景良好。
2、主题:数字电压表作为数字技术的成功应用,发展相当快。
数字电压表(Digital V olt Me-ter,DVM),以其功能的齐全、精度高、灵敏度高、显示直观等突出优点深受用户欢迎。
特别是以A/D转换器为代表的集成电路为支柱,使DVM向着多功能化、小型化、智能化方向发展。
DVM应用单片机控制,组成智能仪表;与计算机接口,组成自动测试系统[5]。
现代数字电压表按测量功能可分为直流数字电压表和交流数字电压表。
数字电压表一般由模拟部分和数字部分组成,模拟部分主要功能是获取电压并将其转换为相应的数字量,数字部分完成逻辑控制、译码和显示等功能[6]。
一、国内外现状:(1)国外温湿度及气体测控系统研究国外对温湿度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
国外气体传感器发展也很快,一方面是由于人们安全意识增强,对环境对环境安全性和舒适性要求提高;另一方面是由于传感器市场增长受到政府安全法规的推动。
因此在国外得到快速发展。
(2)国内温湿度及气体测控系统研究我国对于温湿度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温湿度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温湿度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。
我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度,生产实际中仍然有许多问题困扰着我们,存在着装备配套能力差,产业化程度低,环境控制水平落后,软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。
对于气体报警器我国从70年代初开始发展,目前已达到型号多样、品种较齐全,应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有环境中,同时产品数量也在不断增加。
今年来,在气体选择性和产品稳定性上也有很大提高。
二、发展趋势:实时数据检测系统(尤其在温湿度和气体浓度方面)应用前景宽广,工农业生产、科学研究、国防通信等领域离不开数据监测系统。
比如农业上要求能够实现智能化农业生产管理得利用温湿度检测系统;家居生活需要可燃性气体检测系统;粮食的储藏也需要对温湿度进行严格的控制,以防止粮食的变质;在科学研究方面,温湿度检测系统能够保证温度、湿度的恒定或者变化,适应与科学的研究,排除或者考察温湿度对某项研究起到的作用。
《单片机》课程设计题目:单片机多机通讯专业:电气工程系班级:本自动化101姓名:郭立伟学号:44号指导老师:陈朝大小组成员:邓启亮郭立伟吴金成成绩:摘要双机通信是单片机的一个重要应用,本次课堂设计就是利用单片机来完成一个系统,实现两个单片机之间的有序通信。
本文详细介绍了关于基于单片机AT89C51实现的双机之间的通信设计,软件部分采用C语言编程实现接收部分和发射部分的功能,用proteus进行仿真,软件设计完成后,将程序烧入单片机。
通信的结果用数码管进行显示,在通信过程中用通信协议。
关键词:51单片机串行通信通信协议目录一、系统整体设计 (6)1系统设计思路 (6)2.系统设计原理 (6)3.系统设计结构图 (10)二、设计要求及任务 (10)三、硬件电路设计及实现 (11)1.硬件电路设计方案 (11)3.以89C51为核心的单片机最小系统 (11)4.数码管显示模块 (12)5.设计实物图 (12)四、软件系统实现 (13)1.Proteus仿真图 (13)2.主程序 (13)五.设计总结 (14)六.参考文献 (15)绪论单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
在我国,单片机已经不是一个陌生的名词,它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
在单片机诞生之前,为了满足工程对象的嵌入式应用要求,只能将通用计算机进行机械加固、电气加固后嵌入到对象系统中构成。
由于通用计算机的巨大体积和高成本,无法嵌入到大多数对象体系中。
单片机则应嵌入式应用而诞生。
单片机的单芯片的微小体积和极低的成本,可广泛的嵌入到玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中,成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
课程设计任务书说明:1、学院、专业、年级均填全称。
2、本表除签名外均可采用计算机打印。
本表不够,可另附页,但应在页脚添加页码。
电子综合实习报告书----单片机双机通信系统的设计一、引言由于MCS51系列单片机具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点,因此其应用相当广泛。
一个MCS51系列的单片机(如Atmel89c51)内部包含有RAM、FLASH ROM、两个或者三个16位的定时器/计数器、一个通用异步串行通信控制器(UART)等多种资源。
但即便如此,在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源还是不够的,因此而常常需要扩充I/O接口、定时器/计数器、串行通信接口、RAM、ROM等。
采用通用的标准器件进行扩充是通常的做法,但将单片机本身作为一个通用的扩充器件来使用,也不失为一个好的方法。
在这种情况下,一个系统中就使用了两个或两个以上的单片机,而单片机之间就要通过互连来进行数据通信。
MCS51系列的单片机(以下简称单片机)都带有串口,利用串口进行互连通信极为方便,其各种连接方式在许多书籍和资料上都有介绍,在此不再重述。
但如果系统要求扩充的资源是对外连接的串口,或对相互之间的数据传送有一定的速度要求,则单片机的串口就不能用作系统内两单片机的通信接口了。
所幸的是,单片机的并行端口也能相互连接来进行数据通信。
根据单片机端口内部结构的特点,这些端口的端口线可以直接相连,从而使两单片机之间并行通信接口的实现不用另外的硬件电路设备。
此次设计就是针对上述情况展开的。
系统结构框图如图(1)所示。
二、键盘设计1、硬件接线部分考虑到此次设计要求用到的按键数比较多(0~9,A~F共16个按键),为了节约I/O资源,采用行列式键盘,如图(2)所示图(2)按键编排如图(3)所示图(3)2、4×4矩阵键盘识别处理按键设置在行列式交点上,行列线分别连接到按键开关的两端。
当行线通过上拉电阻接+5伏时,被钳位在高电平状态,事先认为设定好行线和列线的序号。
目录0. 前言 (1)1. 总体方案设计 (2)2. 硬件电路的设计 (2)2.1 单片机系统 (2)2.2 MAX232芯片 (5)2.3 整体电路设计 (6)3 软件设计 (6)4.联合调试 (8)5. 课设小结及进一步设想 (9)参考文献 (10)附录I 元件清单 (11)附录II 整体电路图 (12)附录III 源程序清单 (13)基于RS-232C的单片机双机通信系统设计(二)秦月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单片机双机通讯系统,利用TDN86/51二合一教学实验系统中的51单片机实现两个单片机之间的通讯。
通信的结果用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示。
两个单片机之间采用New-Roman进行双机通信。
在通信过程中,使用通信协议进行通信。
关键字:RS-232C;数据发送;数据接收;LED显示;双机串行通信。
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。
文献综述
电子信息工程
单片机双机通信系统设计
1. 前言
随着计算机技术的快速发展和广泛应用,从智能的家用电器到工业上的集散控制系统都采用上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式,这样就充分利用了微型计算机分析处理能力强、速度快的特点及下位机面向控制、使用灵活方便的优势。
[1]
51系列的单片机内部包含有数据存储器、程序存储器、两个16位的定时器/计数器、通用异步串行收发器这些资源。
在广泛的应用中,单独一片单片机所能完成的任务是有限的,因此而常常需要扩充I/O接口、定时器/计数器、串行通信接口、存储器等器件。
一个系统中使用两个或两个以上的单片机时,单片机之间就需要通过互连进行数据的通信。
51系列的单片机带有串口,利用串口进行互连通信极为方便,并且能够减少端口的数量。
但如果系统要求扩充的资源是对外连接的串口,串口上可以外接串行输入并行输出的移位寄存器74LS164,或外接并行输入串行输出的移位寄存器
74LS165。
[2-6]为了增加通信距离,减少通道中电源的干扰,可以在通信上路采取光电隔离的方法进行双机串行通信。
2. 主题
双机通信系统设计中,单片机内部的串行接口是全双工的,它在接收数据的过程中同时能够发送数据。
两个串行接口数据缓冲器可以通过特殊功能寄存器SBUF访问,写入SBUF的数据用于发送,接收的数据从SBUF中读出。
常用的数据传输方式有单工、半双工、全双工,本设计采用单工的传输方式。
串行通信有两种形式,(1)异步通信:这种通信方式的特点是接收器和发送器都有各自独立的时钟,然而它们之间的工作不是同步的,异步通信方式用一帧表示一个几位的字符,其内容排布:首先一个起始位,接着几个数据位,最后紧跟的是一个停止位。
(2)同步通信:这种通信方式的特点是
发送端和接收端由共同的一个时钟源控制,为了解决在异步通信方式中每传输单位字符要加上起始位和停止位从而占用大量传输时间的情况,同步传输通信方式会去掉起始位和停止位,与传输数据块时会首先送出同步字符标志来控制数据的发送。
单片机对串口的控制是通过对串行口控制寄存器SCON 和波特率控制寄存器PCON的设置实现的。
SCON是一个可以位寻址的特殊功能寄存器,通过设置SCON的SM0位和SM1位,可以使单片机有四种不同的工作方式供选择。
在和PC机串行通信时,通常设置为方式1或者是方式3,主要区别在于方式1的数据格式是8位,方式3的数据格式是9位,其中第9位SM2是多机使能位,编辑第9位就能实现单片机之间的多机通信。
波特率控制寄存器PCON的最高位SMOD为串行口波特率控制位,通过设置SMOD为1可以获得更快的通信速率,并且SMOD是不可以位寻址。
[7-10]PC机和单片机通信时,其通信速率是由定时器T1或定时器T2产生,当定时器T1工作方式2状态,通信波特率的计算公式:波特率=(SMOD×fosc)/[32×12×(256-TH1)]。
其中fosc是晶振频率,为获得准确的通信速率,fosc通常为12MHZ。
[6]通过定时器T0,T1方式寄存器TMOD来设置定时器的工作方式,门控位GATE为是否受外部引脚INT0,INT1电平控制,C/T为定时器方式和外部计数方式选择控制位,工作方式选择位为M1、M0。
串行口控制寄存器SCON是一个特殊寄存器,是具有位寻址功能德,SCON包括串行口的工作方式选择位SM0,SM1,多机通信标志位SM2,允许接收位REN,发送接收第9位数据TB8和RB8,以及发送中断标志TI,接收中断标志RI。
下面介绍单片机系统各部分功能模块:
(1)单片机的串行工作方式:目前广泛应用的单片机串行通信是采用异步通信方式,多数单片机都有一个或者多个UART异步串行通信接口,这就为使用者编写通信程序提供了便利。
本文将讨论采用异步串行通信方式,单片机对串口的控制是通过对串行口控制寄存器SCON和波特率控制寄存器PCON的设置来实现的。
SCON是一个可以位寻址的特殊功能寄存器,通过设置SCON的SM0和SMI,可以使单片机工作于四种不同的方式。
SCON 的内容可以参考数据手册进行了解。
当单片机用于和PC机进行通信时,一
般设置为方式1或方式3,主要区别是方式1的数据格式为8位,然而方式3的数据格式为9位,其中第9位SM2为多机通信选择位,能够实现单片机的多机通信。
波特率控制寄存器PCON的第7位SMOD为串口波特率倍增控制位,当单片机的晶振为整数时,通过设置SMOD为1可获得更高的速率,但是SMOD不可以位寻址。
(2)单片机串行口的传输速率设置:单片机和PC机通信时,其通信速率由定时器1或定时器2产生(52系列),定时器时1工作于方式2的通信速率计算公式为:波特率=(SMOD×fosc)/(32×12×[256-TH1])。
当采用定时器1的设计时,速率不会过高,一般情况下最高为19200bit/s。
为了获得更高的通信速率,可利用52系列单片机的定时器2,定时器2的最高的速率可以达到115200bjt/s。
[11]
(3)时钟电路:时钟电路是单片机的工作心脏,可以控制着单片机的节奏,通过提高时钟的频率来提高CPU的工作速度,目前大多数的单片机采用CMOS工艺,允许的最高频率是随着型号变化而变化得。
AT89C51等CMOS型单片机内部了有一个可以控制的反相放大器,引脚XTAL2,XTAL1分别为反相放大器的输入端和输出端,在XTAL2,XTAL1上连接晶振源和电容便可以组成振荡器。
电容C1,C2的参考值为22PF,振荡器的频率主要取决于晶振的频率,但必须小于器件允许的最高频率。
[6]振荡器的工作由PD来控制,复位以后PD=0振荡器工作,可由软件置PD为“1”,振荡器便会停止振荡,从而使得整个单片机系统停止工作,以达到节省电的目的。
(4)显示电路:在单片机系统中,经常用LED(发光二极管)数码管显示器来显示单片机系统的工作状态等信息,LED数码管显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。
LED数码管可以构造成显示出0-F数字符号的7段数码管,而在内部结构方面的连接可分为共阳极数码管和共阴极数码管。
将发光二极管的正极全部连接在一起组成公共端称为共阳数码管,反之将其负极公共端称为共阴数码管。
其中,共阳数码管公共端接+5V,共阴数码管公共端接地,当另一端接高电平时发光二极管导通点亮,而接低电平时二极管不导通则不点亮。
3. 总结
本次设计采用两片单片机实现信息的串行通信,设计过程中,从双机通信背景的了解,到单片机具体功能的和8051单片机的区别;从串行通信的原理的熟悉,到掌握具体串行通信在双机之间的电路实现;从硬件电路设计到程序编写;从硬件调试到软件仿真的实现。
发送方的数据由串行口TXD 端输出,经过传输线将信号传送到接收端。
接收方接收到信号,对于接口电路,通过短距离传送,能够减少抗干扰作用,短距离双机串口中可以连接电平转换器,常用芯片有RS232。
硬件设计过程中,对串行通信方式的选择,波特率的计算,芯片的选择,某些指令功能的使用,功能模块的连接,芯片地址选择等都需要理解。
4. 参考文献
[1]楼然苗,李光飞. 51系列单片机设计实例[M]. 北京:北航出版社,2003.
[2]李光飞,楼然苗. 单片机课程设计实例指导[M]. 北京:北航出版社,2004.
[3]余永权. ATMEL89系列单片机应用技术[M]. 北京:北航出版社,2001.
[4]余永权. 89系列FLASH单片机原理及应用[M]. 北京:电子工业出版社,2000.
[5]孙燕,刘爱民. Protel99设计与实例[M]. 北京:机械工业出版社,2000.
[6]胡汉才. 单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
[7] 陈晓风. ADC0809模数转换器的测试与研究[J]. 福建师范大学学报, 2001(12):35~37
[8]张洪润. 单片机应用设计200例(下册)[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[9]薛晓书. 单片微机原理及接口技术[M]. 陕西:西安石油大学2002.
[10]黄智伟,朱卫华. 单片机与嵌入式系统应用[M]. 湖南:南华大学,
2005.
[11]付浩. AT89C51单片机高速串行输出口设计[J]. 淮阴师范学院学报,2004(10):20~21.
[12]盛范成. 基于AT89C52单片机的A/D转换[J]. 自动化仪表,2006,(5):34~38
[13]孙友顺,唐庆玉,张族玲. 单片机在电力系统频率测量中的应用[J]. 电子技术,1994,(06):2~4
[14] Ott E. Chaos in dynamical systems [M]. 2nd ed. Cam-bridge: Cambridge University Press, 2002.
[15] Jacobson V. Congestion avoidance and control [J]. ACM Computer Communication Review, 1998, 18(4): 314-329.。