基于rs485的单片机通信系统设计_大学生毕业设计论文.doc

专业 课程设计任务书 2013－2014 学年 第 2 学期　第 16 周－ 19 周 题目 基于RS-485的单片机通信系统设计 内容及要求 1.利用RS485实现单片机的双向通讯； 2.通过键盘实现从机的选择、发送数据的输入； 3.主机显示发送的数据及从机编号。 4提高要求：通过键盘实现循环工作模式、指定从机这2种工作方式的切换。 进度安排 16周：查找资料，进行系统硬件设计、软件方案设计； 17周：硬件制作、软件的分模块调试； 19周：系统联调； 19周：设计结果验收，报告初稿的撰写。 学生姓名娇佳慧 指导时间：周一、周三、周五 指导地点：E楼 610 室 任务下达 2014年 6 月 3 日 任务完成 2014年 6月 27 日 考核方式 1.评阅 □　 2.答辩 □ 3.实际操作□ 　4.其它□ 指导教师 张小林 系（部）主任 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。 摘要 串口通信是一种广泛应用于各个领域的通信方式，在远距离数据传输和控制系统中，可以根据RS-485协议实现远距离传输。 此次课设即利用MAX485芯片实现半双工串行通信的双向通信系统。系统主要由主机控制模块、通信模块、数据输入模块、数据显示模块和模数转换模块五个部分组成，实现了 利用RS-485实现单片机的双向通信，通过键盘实现从机的选择、发送数据，主机显示发送的数据及从机编号，通过键盘实现循环工作模式、指定从机这两种工作方式的切换。 此系统具有使用方便、操作简单、便于实现、成本低、可靠性高、可拓展性强、易于维护等特点，具有较广泛的应用前景。 关键字：单片机；RS-485总线；串行通信；数模转换 目录 前言 1 第一章 设计内容及要求 2 1.1设计内容 2 1.2设计要求 2 第二章 系统组成及工作原理 3 2.1系统组成 3 2.2 工作原理 3 第三章 硬件电路方案设计 4 3.1 主机控制模块 4 3.2 数据显示模块 5 3.3 模数转换模块 6 3.4 键盘输入模块 7 3.5 通信模块 8 3.5.1 RS485通信协议 8 3.5.2 RS485通信格式 9 3.6从机控制模块 10 3.6.1 单片机最小系统 10 3.6.2 显示模块 11 第四章 软件设计 12 4.1 通信协议 12 4.1.1 串行通信协议的比较——RS232 RS422 RS485 12 4.1.2 通信过程 14 4.2 主机程序 14 4.2.1 主程序流程图 14 4.2.2 矩阵键盘输入子程序 15 4.2.3 数码管显示子程序 16 4.2.4 传输模块子程序 17 4.3 从机程序 17 4.3.1从机总流程图 17 4.3.2 接收并显示子程序 18 第五章 实验调试和测试结果与分析 19 第六章 结论 20 第七章 参考文献 21 附录一 电路图 22 附录二 程序代码 23 前言 单片机是一种集成电路芯片，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/计数器等功能（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微型计算机系统。 Ω，驱动器输出电压为1.5V（最小值）、5V（最大值）。 第一章 设计内容及要求 1.1设计内容 设计一个基于RS-485的单片机通信系统。 1.2设计要求 1.通过键盘输入数据和显示要传输的数据； 2．通过串口利用RS-485总线，将数据发给单片机主机，并显示。 图1.1 系统设计方案图 第二章 系统组成及工作原理 2.1系统组成 系统主要由主机控制模块、通信模块、数据输入模块、数据显示模块和数模转换模块五个部分组成。其系统框图如下： 图2.1 系统框图 在本系统中，通信主机是核心部分，主要完成对数据的处理、操作和运算；数据输入模块主要完成数据的输入，所有人机交换的数据都从该模块中输入；数据显示模块完成了通信双方的数据显示；通信模块即完成数据的接受和发送，实现数据远距离传输。 2.2 工作原理 基于RS-485的单片机通信系统设计的原理是：利用数模转换模块或者键盘输入模块通过P3口或者P1口将数据输入到C51单片机主机里，C51单片机主机通过程序来控制共阴数码管显示数据并利用MAX485芯片将数据传输到C51单片机从机中，C51单片机从机再通过程序控制另一个共阴