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目錄
單片機串行通信發(fā)射機 1
1 緒論 2
2 硬件 4
2.1 硬件的基本組成： 4
2.2 電路圖 4
2.3 硬件介紹 4
2.3.1 單片機概述 4
2.3.2 AT89C51單片機簡介 6
2.4 單片機的串行接口 11
2.4.1 基本概念 11
2.4.2 MCS-51的串行和控制寄存器 12
2.5 數(shù)碼顯示管 14
2.6 硬件的焊接及調試過程 16
2.6.1 硬件的焊接 16
3 軟件的設計和調整過程 19
3.1 程序流程圖 19
3.2 通信協(xié)議 19
3.2.1 串行口控制寄存器SCON的設置 20
3.2.2 定時器的初始化設置 20
3.2.3 波特率計算 20
3.2.4 發(fā)射程序 20
3.3 編譯軟件的使用和PLDA的使用 20
3.3.1 編譯軟件的使用和編譯過程 21
3.4 燒片 21
4 單片機串行通信領域的擴展 22
4.1 無線發(fā)射電路組成及工作原理： 22
4.2 單片機串口接口 23
4.2.1 擴展串行口與單片機的連接 23
4.2.2 操作指令 24
4.2.3 基于TTL電路的設計方案和工作原理 24
結論 26
參考文獻 27
致謝 28
附錄A 29
附錄B 30

單片機串行通信發(fā)射機
1 緒論
我所做的單片機串行通信發(fā)射機主要在實驗室完成,參考有關的書籍和資料，個人完成電路的設計、焊接、檢查、調試，再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語言編寫發(fā)射和顯示程序，然后加電調試，最終達到準確無誤的發(fā)射和顯示。在這過程中需要選擇適當?shù)脑?，合理的電路圖扎實的焊接技術，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進行調試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關的軟件對自己的程序進行翻譯，并燒進芯片中，要與對方接收機統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復檢查、修改和調試，直到達到預期目的。
單片機串行通信發(fā)射機采用串行工作方式，發(fā)射并顯示兩位數(shù)字信息，既顯示00-99，使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊，由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內部時鐘方式，控制信號用手動開關來控制，P1口來控制，P2、P3口產生信號并通過共陽極數(shù)碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射，同時顯示程序對發(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。
畢業(yè)設計的目的是了解基本電路設計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學的知識，提高自己的動手能力和實驗能力，從而具備一定的設計能力。
我做得的畢業(yè)設計注重于對單片機串行發(fā)射的理論的理解，明白發(fā)射機的工作原理，以便以后單片機領域的開發(fā)和研制打下基礎，提高自己的設計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結合。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內部結構和工作狀態(tài)。理解單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設計。
我的畢業(yè)設計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹：單片機串行通信發(fā)射機電路的設計，單片機AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結構和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51與MCS-51兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命：1000次可擦，數(shù)據(jù)保存10年，全靜態(tài)工作：0HZ-24HZ，三級程序存儲器鎖定，128*8位內部RAM，32跟可編程I/O線，兩個16位定時/計數(shù)器，5個中斷源，5個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內震蕩和時鐘電路，P0和P1可作為串行輸入口，P3口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD作為串行輸出口，其中時鐘電路采用內時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分：在了解電路設計原理后，根據(jù)原理和目的畫出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計算波特率，設置串行口，在與接受機設置相同的通信協(xié)議的基礎上編寫顯示和發(fā)射程序。編寫完程序還要進行編譯，這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來的加電調試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機連接，發(fā)射數(shù)據(jù)，直到對方準確接收到。在軟件調試過程中將詳細介紹調試遇到的問題，例如：通信協(xié)議是否相同，數(shù)碼管是否與芯片連接對應，計數(shù)器是否開始計數(shù)等。
我所設計的單片機串行接口現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到無線收發(fā)的階段，本文參考無線發(fā)射部分就是參考南華大學黃智偉、朱衛(wèi)華的《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》一文，該串行無線發(fā)射電路結構簡單、工作可靠，可方便地在單片機與單片機之間，構成一個點對點、一點對多點的無線串行數(shù)據(jù)傳輸通道。單片機無線串行接口電路由MICRF102單片發(fā)射器芯片、MICRF007單片接收器芯片組成，工作在300~440 MHz ISM頻段；具有ASK調制和解調能力，抗干擾能力強，適合工業(yè)控制應用；采用PLL頻率合成技術，頻率穩(wěn)定性好；接收靈敏度高達 －96 dBm，最大發(fā)射功率達－2.5 dBm；數(shù)據(jù)速率可達2 Kb/s；低工作電壓：4.75~5.5 V；功耗低，接收時電流3 mA，發(fā)射時電流7.75 mA，接收待機狀態(tài)僅為0.5μA，發(fā)射待機狀態(tài)僅為1.0μA；可用于單片機之間的串行數(shù)據(jù)無線傳輸，也可在單片機數(shù)據(jù)采集、遙測遙控等系統(tǒng)中應用。
最后介紹了畢業(yè)設計做完后的結論以及自己的心得體會。

參考文獻

[1] Micrel Inc. QwikRadio TM UHF ASK Transmitter[A] www.micrel.com. 2001.8
[2] Micrel Inc. QwikRadio TM Low Power UHF Receiver[A] www.micrel.com. 2001.8
[3] 薛曉書.單片微機原理及接口技術[M].西安石油大學 2002.3
[4] 黃智偉 朱衛(wèi)華.單片機與嵌入式系統(tǒng)應用[M].南華大學.2005.3
[5] 付浩 AT89C51單片機高速串行輸出口設計[A]淮陰師范學院 2004.10