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以AT89C52单片机为核心的单片机与PC机通信原理是

发布日期:2020-02-06 09:40 来源:未知 点击:

  CMOS 电的电平范围一般是从0 到电源电压。CMOS 电平中,高电平(3.5~5V)为逻辑“1”,低电平(0~0.8V)为逻辑“0”。

  单片机的串口是TTL 电平的,而计算机的串口是RS232 电平,要使两者之间进行通信,两者之间必须有一个电平转换电,即单片机的串口要外接电平转换电芯片把与TTL兼容的CMOS 高电平表示的1 转换成RS232 的负电压信号,把低电平转换成RS-232 的正电压信号。典型的转换电给出-9V 和+9V.

  本设计中实现逻辑电平转换可以采用MAX232 芯片的转换接口:MAX232 是MAXIM公司生产的,包含两驱动器和接收器的RS-232 转换芯片。MAX232 芯片内部有一个电压转换器,可以把输人的+5V 电压转换为RS-232 接口所需的±10V 电压,尤其适用于没有±12V 的单电源系统。与此原理相同的芯片还有MAX202、AD 公司的ADDt101 以及SIL 公司的IC1232 芯片。

  由于 protues仿真时不需进行电平转换,所以仿线 芯片电,但做实物时需进行电平转换,其硬件连线C51 单片机的P3.1(TXD)引脚,MAX232 芯片的R1out 引脚连接AT89C51 单片机的P3.0(RXD)引脚;MAX232 芯片的T1out 引脚连接DB9 针接口的第2 引脚,MAX232 芯片的R1in 引脚连接DB9 针接口的第3 引脚。

  此时需对串行控制器SCON 中的SM0、SM1 进行设置。PC 机与单片机的通信中一般选择串口工作在方式1 下。

  当选择定时器1 做为波特率发生器时,需设置其方式寄存器TMOD 为计数方式并选择相应的工作方式(一般选择方式2 以避免重装定时器初值);当选择定时器2 做为波特率发生器时,需将T2CON 设置为波特率发生器工作方式。

  然后调用中断及串口初始化子程序程序,把串口接收数据单元RECDATA 清零。设置寄存器SCON 的SM0、SM1 位定义串口工作方式,选择波特率发生器为定时器T1;设定定时器T1 工作方式为方式2;设置波特率参数为9600bps;允许串行中断及总中断;允许串口接收数据,定义REN=1;启动定时/计数器T1 工作,定义TR1=1.

  判断串口成功接收数据标志位flag_UART是否为0,若flag_uart 为0,表明串口未接收到数据,则继续等待串口接收数据;若flag_uart 为1,表明串口成功接收或发送数据,进入串口中断服务子程序,单片机接收数据,并将串口成功接收数据标志位flag_uart 清零,调用LCD 显示接收数据子程序,在LCD 上显示单片机从判断串口成功接收数据标志位flag_UART 是否为0,若flag_uart 为0,表明串口未接收到数据,则继续等待串口接收数据;若flag_uart 为1,表明串口成功接收或发送数据,进入串口中断服务子程序,单片机接收数据,并将串口成功接收数据标志位flag_uart 清零,调用LCD 显示接收数据子程序,在LCD 上显示单片机从串口接收到的数据,同时回传温度值给PC机显示。主程序设计流程图如图5.1 所示。

  判断串口发送标志位TI是否为1,若TI为1,则把数据从单片机发给PC 机,并把TI清零,中断子程序返回;若TI为0,表明RI=0,则把串口接收标志位RI清零,把串口接收缓冲器SBUF 中的数据写入串口接收数据单元RECDATA,再把该数据送到串口发送缓冲器SBUF 中,传给PC 机,置串口成功接收数据标志位RECOKBIT 为1,表明串口成功接收发送数据,最后中断子程序返回。串口收发数据中断服务子程序设计流程图如图5.2 所示。

  读出温度子程序的主要功能是读出RAM 中的9 字节,在读出时需进行CRC 校验,校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图5.3 示。

  温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令,当采用12 位分辨率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如上图,图5.4 所示。

  计算温湿度子程序将RAM 中读取值进行BCD 码的转换运算,并进行温度值正负的判定,其程序流程图如图5.5 所示。

  显示数据刷新子程序主要是对分离后的温度显示数据进行刷新操作,当标志位位为1时将符号显示位移入第一位。程序流程图如图5.6 所示。

  本系统的硬件采用模块化设计,以AT89C52 单片机为核心,与LCD 显示电、串行口通信电及DS18B20 温度检测电组成控制系统。该系统硬件主要包括以下几个模块:

  AT89C52 主控模块、LCD 显示模块、串行口通信模块、DS18B20 温度检测模块等。其中AT89C52 主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能,LCD 显示模块完成字符、数字的显示功能、串行口通信模块主要完成单片机和PC 机之间的通信功能,DS18B20 温度检测模块主要完成温度检测功能。

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