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1.课程设计说明书
1.1课程设计内容
运用所学单片机、模拟和数字电路等方面的知识,完成单片机与PC计算机的串口接口设计。此系统具有如下功能:
单片机可以从RS-232串口接收PC计算机来的一组4位10进数,并显示在4位LED数码管显示器上,波特率可选1200、2400、4800、9600,采用奇偶校验。
设置一个按键,按下按键时停止接收PC计算机发送的信号,再次按下按键又继续接收。
1.2.任务分析与设计思路
1)设计要求接收数据并显示,接收数据的波特率可选1200、2400、4800、9600,并采用奇偶校验。设计思路为使用89c51的串行接口来接收数据,波特率越高,数据传输速度越快,任务对传输速度未作要求,考虑到定时器T1的时间常数初值与相应波特率之间有误差,在选择单片机时钟频率为12M情况下,4800的误差较小,所以波特率选择4800。由于采用奇偶校验,所以串口工作方式选择3。
2)采用4位LED数码管对接收数据进行显示,从节约硬件的角度考虑,采用软件译码,并采用动态显示。
3)按键控制接收,通过INT0中断实现。
1.3总体方案设计
通过RS-232实现PC机与单片机的连接,由于需要电平转换,采用MAX232芯片,设计采用两块单片机,其中一块作添加校验位来用。单片机通过P0.0~P0.6(字形码),P2.0~P2.3(字位码)与LED数码管相连。按键接INT0脚。设计框图如下
按键四位LED数码管单片机2接收数据MAX232电平转换RS-232单片机1增加校验位PC机
按键
四位LED数码管
单片机2
接收数据
MAX232
电平转换
RS-232
单片机1
增加校验位
PC机
2.详细设计
2.1开发环境
本系统使用Keil进行程序编写,需要Proteus进行硬件仿真。适用内存不低于256M配备有Windows2000,Windows2003,WindowsXP系统的计算机。
2.2硬件设计
元件清单见附录A,硬件电路图如下所示:
2.3软件程序流程图
软件部分包括按键、通信、显示等,按键采用INT0中断,通信涉及对单片机串口的编程,采用动态显示编程,软件程序见附录B。软件流程图如下所示:
开中断地址初始化串口初始化定时器T1初始化开始主程序
开中断
地址初始化
串口初始化
定时器T1初始化
开始
动态显示
动态显示
串口中断程序 0023H
2.4程序调试情况
仿真调试准备
1) 虚拟串口的设置虚拟串口软件用Virtua1 Serial portsXP5.1,打开软件后,如图1,图1 左边上面的COM1 是电脑上实际的物理串口,下面是虚拟串口,在没有设置前是空的。因为电脑最多有两个物理串口, 点击Add pair在下面添加COM3 和COM4 作为一对虚拟串口,见图1:
2) 使用虚拟串口调试软件 SSOM32模拟PC机发送数据,如图所示
3)采用Proteus进行仿真
4)调试过程中发现pc机通过串口发送的数据没有校验位,只含1位停止位、8位数据位和1位停止位,所以使用另一片单片机接受pc数据,再补上校验位发送给另一片单片机。
5)由于是仿真,RS-232直接与单片机相连, 并未使用MAX232进行电平转换,图中只是画出,没有连入电路。
6)调试过程中发现接收数据一开始正常,过一段时间便显示紊乱,通过检查电路和程序发现,程序中进入中断未对中断中使用的寄存器A进行保护,经过改正后显示正常。
3、课程设计进程安排
序号
课程设计各阶段名称
日期、周次
1
总体设计,硬件设计
7月5日,19周
2
绘制软件程序流程图,编写软件
7月6日,19周
3
软、硬件仿真调试
7月7日,19周
4
软、硬件仿真调试,撰写设计说明书
7月8日,19周
5
完善设计说明书,提交设计说明书
7月9日,19周
4.结束语
首先,理论课的重要性 。平时上理论课的时候总觉得理论课上的知识与实践总有很远的距离,不知道上理论课的重要性,所以在学的时候兴致缺缺,但在课程设计时,才发现根修房子最重要是打好地基一样,没有理论课所学知识的支撑设计根本无法完成。
其次,不刚愎自用。在做该课程设计过程中遇到困难的时候,不要忘记学习除了一个人独自琢磨外还应多与同学切磋,一个人学习容易走进死胡同,而且进入死胡同后会大大的打击做设计的积极性,这时候应与同学多交流,从一个新的角度去看待问题、分析问题、解决问题,会有耳目一新的感觉。再做起设计来事倍功半,最主要的是,从课程设计中学会了把课本上的理
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