基于单片机和上位机的虚拟示波器设计.pdfVIP

(1)51单片机 的串行 口 量输出到数据总线上 随着微电子技术的不断发展 ，单片机已逐渐成为一种 3软件设计 智能型、综合型控制器 ，可用它来进行数据采集、存储及 软件设计主要包括上位机程序和下位机程序 ，上位机 实时控制。5l单片机有一个可编程的全双工 串行通信接 用来完成各种复杂的数据处理 ，下位机用来完成数据的采 口，它可用作异步通信方式，与串行传送信息的外部设备 集 。 相连接 …。51单片机通过管脚 RXD (P3．0：串行数据接 (1)上位机编程 收端)和管脚TXD (P3．1：串行数据发送端)与外界通信 。 本系统在 WINDOWS—XP操作系统环境下 ，采用 VI． SBUF是 串行 121缓冲寄存器 ，包括发送寄存器和接收寄存 SUALBASIC6．0为开发工具进行开发 ，人机界面友好 ，界 器 ，它们有相同名字和地址空间，但不会 出现冲突．因为 面简洁 ，功能完善 ，实现了系统的全部功能。VB语言中 它们 中只有一个 能被 CPU读 数据 ，另一个 只能被 CPU 有专门用于通信 的控件 MSCOMM．通过它的属性设置可 以 写入数据 。它有4种丁作方式，其工作方式的由特殊功能 实现串行 口的打开 、关闭以及 串行 El的选择和波特率的设 寄存器 SCON来配置 。当SCON的bit7—6设置为 00时为 置等等。 方式 0，此时 串行 El为移位寄存器 ；当SCON的 bit7—6设 图 2是波形显示界面 ，点击其 中的 “开始”按钮系统 置为 01时为方式 1，此时串行 口为 8位数据位的异步通信 便开始采集数据 ，并将其波形 图显示在界面上 ．同时在下 接 口 (波特率可变)；当SCON的 bit7—6设置为 10时为方 方将一些统计值显示 出来 。图2显示 的是 555定时器产生 式 2，此时串行 El为 9位数据位的异步通信接 13 (波特率 不可变)；当SCON的bit7—6设置为 l1时为方式 3，此时 串行 口为 9位数据位 的异步通信接 口 (波特率可变 )。本 设计 中采用了方式 1 (2)PC机的串行 口 本系统中，还要实现单片机与上位机 的串行通信 ，使 上位机能对现场数据进行汇集 、整理和分析 。通常 PC机 都会提供 RS一232C串行接 口 l2]，它可以进行长距离的数 据传输 ．但它采用 的是负逻辑 ：即逻辑 “1”的电平是一 5一 l2V．逻辑 0“”的电平是+5～+12V，而 5l单片机的异 步通讯 口采用 的正逻辑 ：即逻辑 “1”为高电平 3．8V。逻 辑 “O”为低 电平 0_3V。因此 PC机与单片机进行通讯必须 进行 电平 的转换 ，本设计中采用了MAX232芯片来进行转 换 ，该芯片采用单一 的+5V供电，外 围电路简单 ，运行可 图2 上位机主界面 靠 。PC机 的某个 串行 口通过 电缆线 与 RS232收发器 MAX232的电平端 口连接 ．MAX232的逻辑 电平端 口与单 的脉冲方波 ，由图 2可知 ，该波形 的频率为 0．8Hz，周期 片机的串行 口相连 ．PC机 RS232的 9针连接器 的 1脚 、4 为 1．2s，最小值 (低 电平)为 0V，最大值 (高 电平 )为 脚 、6脚 、7脚 、8脚和 9脚不用连接。 4．9V。为实现通讯正