课程设计报告课程单片机技术
题目串口通信－多机通信系统
系别
年级 07级专业电子科学与技术
班级学号
学生姓名
指导教师职称
设计时间
目录
1 题设要求分析
本小组的试验题目如下：
一、任务：
设计实现多台单片机系统之间的串行通信
二、基本要求（难度系数）：
（1）设计一个主从式多机通信系统，包含1台主机和3台从机，主机和从机全部为单片机；
（2）选择合适总线接口芯片，正确连接主机和从机；
（3）编程实现分布式数据采集功能，主机可以获取各分机当前AD转换结果，并显示。
三、发挥部分：
（1）完善通信功能。（根据完成情况加分，上限+）
经过本小组成员对本课题认真讨论先做出如下分析：
对课题分析后本小组认为本次实验的目的是就是应用单片的串口通信功能实现一个分布式采集系统。整个系统中包含一片主机和三片从机，主机的任务是实现对三片从机的AD转换结果的采集并在数码管上显示之。这样从硬件的角度上将整个系统分为两个模块——主机模块和从机模块。主机模块中包含单片机模块、led数码管显示子模块和串口电平转换子模块，从机模块则包括单片机子模块、AD转换子模块和串口电平转换子模块。就本次试验而言硬件电路的设计难点在于串口电平转换芯片的选择及其连接，而软件的设计难点在于串口通信协议的制定及相关程序的编写。
实现多机通信方案的实现。不同于双机通信多机通信系统中需要识别通信信息发出者或是接受者是谁。经过查阅资料发现在大多数的多机通信系统中都是才采用地址识别的方法实现的。所谓地址识别方法就是在发送或接受信息前先发送和校验地址帧。就本题目而言，先要对通信系统中的每台机器分配一个唯一的地址作为识别信息。具体的识别过程如下：
?首先，从机处于只接收地址帧的状态；
?主机发送一帧地址信息；
?从机接受到地址帧后，将本机地址与地址帧中的地址进行比较，如
果地址相同准备接受数据，否则丢弃当前帧，依然处于只接受地址
帧的状态；
?主机发送数据帧，相应的从机接受数据，数据传送完毕后，从机继
续回到只接受地址帧的状态，在这个过程中其他从机不受影响；
?当主机需要与其他从机进行数据传输时，可以再次发送地址帧呼叫
从机，重复这一过程[1]。
对于本题而言可通过此过程实现主机对从机的绝对控制。这样在主机中编写一个循环程序就可以实现对三台从机的AD转换结果的不停采集。至于地址帧与数据帧的区别则可通过串口工作方式三下的第九位的置1或置0来实现。在完成通信的基础上，再将采集到的三路结果分别用两个led数码管显示即可试验预期目的。
2 硬件电路的设计
系统的组成
根据题目分析可知硬件电分为主机模块和从机模块。主机模块中包含单片机子模块、led数码管显示子模块和串口电平转换子模块，从机模块则包括单片机子模块、AD转换子模块和串口电平转换子模块。在主模块中由AT89S51单片机担任主机，六个led数码管担任显示设备和一片MAX485担任串口的电平转换。在整个主机系统中有三个从机模块三个从机模块结构一样，有一片AT89S51单片机担任从机外接一片ADC0809转换芯片和一片MAX485担任串口的电平转换。串口采用单工及异步通信方式。整个硬件结构原如图1所示。
图 1 系统结构原理图
系统的工作原理
主机AT89S51编程可实现循环访问个从机，当从机接受主机访问后启动AD 转换设备ADC0809对外部模拟信号进行转换。当从机获得转换结果后通过串口将其发送到主机，主机接受到转换结果后再将其发送到相应的led数码管显示。
硬件电路原理图设计
（1）led数码管显示电路led数码管显示电路如图2所示显示子模块由六个数码管和相应的启动芯片构成。其中每路通道的采集值用量为数码管显示。为了节约单片机的I/O口本题的数码管采用MAX7219芯片。给芯片的优点在于可完成电路的刷新。MAX7219芯片的SEG A-SEG DP为数码管段码接口，DIG0-DIG7为位码接口，CLK、DIN、LOAD分别与单片机、、连接。单片机通过串行的方式将要显示的数据通过CLK、DIN、LOAD三个接口送入相应的显示寄存器内，MAX7219将自动完成对数码管的刷新工作。具体的电路如图2所示。
图 2 led显示电路
（2）串口电平转换电路串口电平转换电路的电路图如图3所示：本实验中采用MAX485的电平转换芯片。MAX485是一种RS-485标准接口的电平转换芯片。
RS-485采用差分式半双工通信方式，真正实现多点总线连接，具有传输距离远可靠性高的特点。基于以上原因本小组选择该芯片实现电平转换。MAX485的1号引脚RO为接收端接单片RXD, 4号引脚DI为发送端接单片TXD, 2、3号引脚分别为发送接收使能端端接单片引脚。6、7号引脚总线接线口。
图 3 电平转换电路
（3）主机模块电路
根据设计要求绘制主机模块电路图如图4所示。
图 4 主机模块电路图
（4）从机模块电路
根据设计要求绘制从机模块电路图如图5所示。
图 5 从机模块电路图
硬件电路的实现
首先是主从机电路的实现。主机的电路的搭建采用主CPU板、键盘显示接口板各一块。照实验原理图将主CPU板的P0口接到键盘显示接口板的位码接口，P1口接到键盘显示接口板的段码的接口。从机的电路由CPU板和ADDA转换板构成。
其次是电平转换电路的焊接。电平转换的路的实现是通过自己搭建电路完成。电平转换的电路主要有四块MAX485和两个100Ω电阻构成。四块MAX485采用总线方式连接，每个芯片分别引出三个引脚用于单片的连接。
最后将各个模块的按照原理图连接起来。
图 6 硬件电路的连接
3 软件电路的设计
通信协议的设计
通信协议的设计的设计是本题的重点难点，本题通信协议主要是区别主机和从机。由于串口的方式2、3发送和接收都是11位其第九为可编程置位可以此作为区分地址帧与数据帧从而实现主机与从机，从机与从机的区别。通信协议同样要规定相同通信速率。参考相关资料后编写如下的通信协议。
?数据传输的双方均使用9600kb/s的速率传送数据，使用主从式通信，
主机发送数据，从机接受数据，双方在发送数据时使用查询方式。
?双机开始数据传输时，主机发送地址帧呼叫从机。
?各从机开始都处于只收地址帧状态。接收到地址帧后，将接收到的
地址内容和本机地址比较，如果地址相同，则向主机返回本机地址作为确认信息，并开始接收数据；如果不同，则继续等待。
?主机在发送地址帧后等待，如果接收到的应答信息中的内容和所发
地址帧的内容相同，就开始发送数据，如果不一致，主机将继续发送地址帧。
如多次应答仍无回应则认为出错则主机跳出本次通信。
?从机在接收完数据后，将根据最后的校验结果判断数据接收是否正
确，若校验真确，则向主机发送2AH信号，同时点亮led灯半秒钟，表示本次通信成功；若校验错误，则发送F0H信号，表示接收数据错误，并请求从发。
?主机接收到2AH信号，则通信结束，否则主机将重新发送这组数据。主机程序设计
依据试验要求及相应的通信协议现绘制如下的主机程序流程图：
图7 主机程序流程图
主机程序：
#include<>
#include<>
unsigned char LED_seg[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0 x6f};
unsigned char LED_bit[6]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20}; unsigned char LED_buf[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; void delay(unsigned long n) 和谢李二版电子工业
出版社
单片机多机通信系统 一、引言 随着单片机技术的不断发展，单片机的应用已经从单机向多机互联化方向发展。单片机在实时数据采集和数据处理方面，有着成本低、能满足一般要求、开发周期短等优点，其在智能家居、计算机的网络通信与数据传输、工业控制自动化等方面有着广泛的应用。 本系统是面向智能家居应用而设计的。在初期，采用红外无线通信方式，其传输距离短，适于一般家庭应用，且成本相对较低；待方案成熟、成本允许，可以改用GSM无线通信方式。 二、系统原理及方案设计 1 、系统框架介绍 本系统为基于51单片机的多机红外无线通信系统，由三个51单片机模块组成。其中一个作为主机（即上位机），负责接收来自从机1（即下位机）采集的数据信息，以及向从机2（即下位机）发送控制信息。从机1是数据采集模块，采集温度、光强等室内数据，并将其发送给主机。主机经分析处理，作出相应判断，并给从机2发送控制信息，使由从机2控制的电机作出相应反应，调节室内环境状况。 系统总体框图如下图1所示，图2为红外收发模块简图：
图1 系统总体框图 图2 红外收发模块简图 2 、多机通信原理介绍 在多机通信系统中，要保证主机与从机间可靠的通信，必须要让通信接口具有识别功能，51单片机串行口控制寄存器SCON中的控制位SM2正是为了满足这一要求而设置的。当串行口以方式2或方式3工作时，发送或接收的每一帧信息都是11位的，其中除了包含SBUF寄存器传送的8位数据之外，还包含一个可编程的第9位数据TB8或RB8。主机可以通过对TB8赋予1或0，来区别发送的是数据帧还是地址帧。 根据串行口接收有效条件可知，若从机的SCON控制位SM2为1，则当接收的是地址帧时，接收数据将被装入SBUF并将RI标志置1，
单片机双机通信接口应用 专业班级：电信 设计者：? ? 指导老师：? 设计时间：2011-11-28 ～12-9
一、实验目的与要求： 课程设计目的： 1.通过课程设计巩固、深化和扩展理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。 2.培养正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 3.培养获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 4.提高运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 课程设计要求： 1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用单片机课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题，了解并掌握单片机系统设计的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；。 2、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。 3、学会撰写课程设计总结报告。 4、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的全局观点。。 5、在课程设计过程中，要做到团结协作。 意义：单片机应用系统设计是单片机课程的实践性教学环节，既涉及到许多理论知识（设计原理与方法），又强调系统设计能力的锻炼，培养创新设计的能力，养成一丝不苟的工作作风，为今后从事单片机行业的工作打下基础。 二、功能要求： 单片机双机通信接口应用。设计电路并编写程序，完成单片机与单片机之间的通信，甲机发送键盘输入的键号，乙机接收键号并在最右边的LED以十六进制的方式显示出来，通信协议：以方式2工作，波特率为2400b/s，信息格式为8个数据位，无奇偶校验位。
A VR单片机串口多机通讯程序 [日期:2010-09-01 ] [来源:本站原创作者:admin] [字体：大中小] (投递新闻) 在多机通信过程中，所有设备的RS232接口是并在通信线上的，其中只能有一个设备为主机，其他为从机，通信由主机发起。数据帧一般采用1位起始位、9位数据位，其中第9位（RXB8）被用作为表征该帧是地址帧还是数据帧。当帧类型表征位为“1”时，表示该帧数据为一个地址帧；当帧类型表征位为“0”时，表示这个帧为一个数据帧。 在A VR中，通过设置从机的UCSRA寄存器中标志位MPCM，可以使能USART接收器对接收的数据帧进行过滤的功能。如果使能了过滤功能，从机接收器对接收到的那些不是地址信息帧的数据帧将进行过滤，不将其放入接收缓冲器中，这在多机通信中有效的方便了从机MCU处理数据帧程序的编写（同标准51 结构相比）。而发送器则不受MPCM位设置的影响。 多机通信模式允许多个从机并在通信线路上，接收一个主机发出的数据。通过对接收到的地址帧中的地址进行解码，确定哪个从机被主机寻址。如果某个从机被主机寻址，它将接收接下来主机发出的数据帧，而其它的从机将忽略数据帧，直到再次接收到一个地址帧。（从机地址是由各个从机自己的软件决定的）。 对于在多机通信系统中的主机MCU，可以设置使用9位数据帧结构（UCSZ=7）。当发送地址帧时，置第9位为“1”；发送数据帧时，置第9位为“0”。在这种情况下，从机也必须设置成接收9位数据帧结构。 多机通信方式的数据交换过程如下： 1)设置所有从机工作在多机通信模式（MPCM=1）。 2) 通信开始是由主机先发送一个地址帧，如8位数据为0X01（1号从机地址），第9位=“1”，呼叫1号从机。 3)所有从机都接收和读取该主机发出的地址帧。在所有从机的MCU中，RXC标志位被置位，表示接收到地址帧。 4)每一个从机MCU读UDR寄存器，并判断自己是否被主机寻址。如果被寻址，清UCSAR寄存器中的MPCM位，等待接收数据；否则保持MPCM为“1”，等待下一个地址帧的接收（该步应由用户软件处理实现）： A)作为1号从机的MCU处理过程为：收到地址帧后，判定读取UDR数据0X01为自己的地址，将MPCM位置“0”，接收之后所有主机下发的数据帧，直到下一个地址帧为止。 B)其它从机MCU的处理过程：收到地址帧后，判定读取UDR数据0X01不是自己的地址，将MPCM位置“1”，这样他们将忽略主机随后发送的数据帧，直到主机再次发送地址帧。 5)当被寻址的从机MCU接收完最后一个数据帧后，将MPCM位置位，等待下一个地址帧的出现（该步也应由用户软件处理实现），然后从步骤2开始重复。 [转]例子； 通讯规则: 1:时钟7.3728 MHz/波特率9600/9个数据位/奇校验/1个停止位/硬件多机通讯功能/ 2:通讯连接采用硬件MAX485,双向单工
51单片机串口通信，232通信，485通信，程序代码1：232通信 #include
while(1) { if(flag==1) { ES=0; for(i=0;i<6;i++) { SBUF=table[i]; while(!TI); TI=0; } SBUF=a; while(!TI); TI=0; ES=1; flag=0; } } } void ser() interrupt 4 {
RI=0; a=SBUF; flag=1; } 代码2：485通信 #include
} void main() { init_1602(); init(); while(1) { if(flag==1) { display(0,a); } } } void ser() interrupt 4 { RI=0; a=SBUF; flag=1; } Love is not a maybe thing. You know when you love someone.
单片机多机通信实现 1、设计要求 三片单片机利用串行口进行串行通信：串行通信的波特率为9600bit/s。串行口工作方式为方式1的单工串行通信。 2、设计方案 一个主机和两个从机，主机通过按键选择要通信的从机，按键确认后通过矩阵键盘输入要传输的信息，从机接收主机发送的信息并发回长度校验码给主机，主机确认校验信息是否正确，若正确，主机液晶显示“send:信息”和从机数，从机液晶显示所接收的信息；若错误则主机从发信息，重复前面的步骤。 3、硬件电路设计 3.1 单片机最小系统的设计 本系统共用三块单片机，每块单片机均选用AT89S52，最小系统也都一样。由于三块单片机的主要任务是通信，为了得到准确的波特率，采用振荡频率为11.0592MHz的晶振，再接两个30pF的瓷片电容即可构成单片机的时钟电路。 单片机最小系统电路如下： 图3－1 单片机最小系统电路 复位电路也可以换成看门狗电路实现，可使单片机可靠的复位。为了简化电路设计，本系统采用简单方法，可使单片机上电复位，此外可以通过按键手动复位。单片机上电即可复位，R1与C3的充电时间大于两倍的机器周期，使RST引脚有足够长的时间保存高电平，使单片机可靠的复位。正常工作时，按下按键SW1就可以使单片机复位。 3.2 矩阵键盘电路设计
图3－2 矩阵键盘电路 P1口接4×4的矩阵键盘，共16个按键，分别为0～C及“开始通信”，“选择从机”和“输入信息”键。P1.0～P1.3接矩阵键盘的行，P1.4～P1.7接矩阵键盘的列。 3.3 液晶显示电路设计 液晶显示电路如下图： 图3－3 液晶LCD1602显示电路 P0口上拉10K×8的排阻，自己画的排阻符号如下： 图3－4 排阻符号 排阻具有九个引脚，一个公共端，另外八个脚分别接到需要接上拉电阻的单片机的P0口。排阻相当于8个大小均为10K的电阻，在电路中主要其电平转化作用，通过的电流很小，每只电阻的功耗也很小。如接5V电源，每只电阻的电流约为0.5mA，很小，但是由于P0口是接液晶，不用接排阻也能实现，本着节约的原则在本设计中没有接排阻。 主机整体原理图如下：
机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别：电子通信工程系 班级： xxxxxx 学号： 13xxxxxxxxx ： xxxxxxx 2015年12月
基于51单片机的双机串行通信 摘要：串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中，使用通信协议进行通信。 关键字：通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理； 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用； 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规； 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求： 两片单片机之间进行串行通信，A机将0x06发送给B机，在B机的数码管上静态显示1，B机将0~f动态循环发送到A机，并在其数码管上显示。 3.设计方案： 软件部分，通过通信协议进行发送接收，A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机（B机静态显示），当从机接收到后，向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART（通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下：
89C52单片机多机通信 一、设置定时器的工作方式及初值： TMOD=0x20; TH1=0xF4; TL1=0xF4; 二、设置串口寄存器的工作方式 SCON=0x90; PCON|=0x80; 其中SCON各位为 PCON各位为 SM2=1时：RB8=1 产生中断 RB8=0 不产生中断 SM2=0时，产生中断 四、多机通信过称：主机>>>>>>地址码+RB8=1>>>>>从机 从机判断地址码与之对应则SM2=0 主机>>>>>>数据码+RB8=0>>>>>从机 从机接收数据 五、参考程序(经过实验认证) 主机 #include
void init() {EA=0; TMOD=0x20; TH1=0xF4; TL1=0xF4; SCON=0x90; PCON|=0x80; EA=1; ES=1; ET1=1; TR1=1; TI=0; RI=0; SM2=1; } void delay() {int j,k; for(j=0;j<300;j++) for(k=0;k<1000;k++); } main() {init(); TB8=1; SBUF=0x01; delay(); TB8=0; SBUF=0x88; delay();
TB8=0x02; SBUF=0x66; while(1); } 从机1：地址0x01 #include
第6章单片机串行通信系统习题解答 一、填空题 1．在串行通信中，把每秒中传送的二进制数的位数叫波特率。 2．当SCON中的M0M1=10时，表示串口工作于方式 2 ，波特率为 fosc/32或fosc/64 。 3．SCON中的REN=1表示允许接收。 4．PCON 中的SMOD=1表示波特率翻倍。 5．SCON中的TI=1表示串行口发送中断请求。 6．MCS-51单片机串行通信时，先发送低位，后发送高位。 7．MCS-51单片机方式2串行通信时，一帧信息位数为 11 位。 8．设T1工作于定时方式2，作波特率发生器，时钟频率为，SMOD=0，波特率为时，T1的初值为 FAH 。 9．MCS-51单片机串行通信时，通常用指令 MOV SBUF,A 启动串行发送。 10．MCS-51单片机串行方式0通信时，数据从引脚发送/接收。 二、简答题 1．串行口设有几个控制寄存器它们的作用是什么 答：串行口设有2个控制寄存器，串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。其中PCON中只有的SMOD与串行口的波特率有关。在SCON中各位的作用见下表： 2．MCS-51单片机串行口有几种工作方式各自的特点是什么 答：有4种工作方式。各自的特点为：
3．MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置，怎样计算定时器的初值 答：串行口各种工作方式的波特率设置： 工作方式O ：波特率固定不变，它与系统的振荡频率fosc 的大小有关，其值为fosc/12。 工作方式1和方式3：波特率是可变的，波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 工作方式2：波特率有两种固定值。 当SM0D=1时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/32 当SM0D=0时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/64 计算定时器的初值计算： 4．若fosc = 6MHz ，波特率为2400波特，设SMOD =1，则定时/计数器T1的计数初值为多少并进行初始化编程。 答：根据公式 N=256-2SMOD ×fosc /（2400×32×12）= ≈243 =F3H TXDA: MOV TMOD,#20H ;置T1定时器工作方式2 MOV TL1,#0F3H ;置T1计数初值. MOV TH1,#0F3H B f B f N OSC SMOD OSC SMOD ??-=???-=384225612322256
前言 单片机的通信接口是各台仪表之间或仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。主要有五种类型，串行通信接口、并行通信接口、USB接口、现场总线接口以及以太网接口。 串行通讯是单片机的一个重要应用。本设计就是利用两块单片机来完成一个系统，实现单片机之间的串行通讯。 随着计算机的不断普及，在我们的周围可能会同时出现多台微型计算机，而且这些计算机的牌号，后型号不同，而且有的格式不兼容。于是利用单片机串行口实现不同计算机之间的相互通信，以达到信息或程序的共享是非常有用的。从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式，这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机（单片机）面向控制、使用灵活方便的优势。利用多机通讯构成的分布式系统逐渐普及。本实验就点对点的双机通信进行训练。学习串口的工作方式，初始化编程，和单片机与单片机点对点通信的编程方法以及硬件电路的设计方法。
1.总体设计方案 1.1 串口通信的设计原理 复位电路复位电路 单片机单片机 电源电路电源电路 时钟电路时钟电路 按键输入1位LED数码管 显示电路 图1 串口通信的设计原理框图 本次设计用于两片89S51，PC机的串行口采用的是标准的RS232接口，单片机的串行口电平是FTL电平，而TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配，因此为了使单片机的串行口能与RS232接口通信，必须将串行口的输入/输出电平进行转换。通常用MAX232芯片来完成电平转换。单片机的发送方的数据由串行口TXD段输出，经过电平转换芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。接收方接收后，在数码管上显示接收的信息,实现串口通讯数据的发送和接收，该系统可采用max232进行串口通讯数据传送。可用LED显示发送的相应据。 1.2 数据传输方案比较与选折 在串行通信中，数据是在两个站之间传送的。按照数据传送方向，串行通信可采用三种方案。 方案一：单工制式 单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。 发送器A 接收器B 图2 单工制式
目录 一、题目要求与功能分析 (1) 1.1题目要求 (1) 1.2功能及整体模块分析 (1) 二方案论证 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2设计思路 (2) 2.2.1原理分析和讨论 (2) 2.2.2题设分析 (3) 三、电路设计 (5) 3.1 整体功能框架设计 (5) 3.2 硬件电路设计 (6) 3.2.1 主机硬件电路设计 (7) 3.2.2 从机硬件电路设计 (10) 3.3软件电路设计 (12) 3.3.1 协议设计 (12) 3.3.2 主机程序流程图设计 (13) 3.3.3 从机程序流程图设计 (14) 四系统的调试与实现 (16) 4.1主机模块功能调试 (16) 4.2从机模块调试 (16) 4.3整体设计功能调试 (16) 五总结与体会 (18) 参考文献 (18) 附录 (19)
一、题目要求与功能分析 1.1题目要求 本小组的试验题目如下： 一、任务： 设计实现多台单片机系统之间的串行通信 二、基本要求（难度系数0.8）： （1）设计一个主从式多机通信系统，包含1台主机和3台从机，主机和从机全部为单片机； （2）选择合适总线接口芯片，正确连接主机和从机； （3）编程实现分布式数据采集功能，主机可以获取各分机当前AD转换结果，并显示。 三、发挥部分： （1）完善通信功能。（根据完成情况加分，上限+0.2） 1.2功能及整体模块分析 随着工业化要求提高，分布式系统发展以及控制设备与监控设备之间通讯需要，多机通信系统设计的监控系统逐步普及。此多机通信系统具有友好的人机操作界面、强大的IO设备端口驱动能力，可与各种PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等实时通讯。在检测大量模拟量的工业现场使用相似的多机通讯系统；单片机接口丰富，与A／D转换模块组合可以完成相同的工作，并且系统可靠、成本低。 本次实验的目的是就是应用单片机的串口通信功能实现一个分布式采集系统。整个系统中包含一片主机和三片从机，主机的任务是实现对三片从机的AD 转换结果的采集并在数码管上显示之。这样从硬件的角度上将整个系统分为两个模块—主机模块和从机模块。主机模块中包含单片机模块、数码管显示子模块和串口电平转换子模块，从机模块则包括单片机子模块、AD转换子模块和串口电平转换子模块。就本次实验而言硬件电路的设计难点在于串口电平转换芯片MAX485的连接，而软件的设计在于串口通信协议的设定及其相互通信的过程。
51单片机实现的485通讯程序 #ifndef __485_C__ #define __485_C__ #include
void get_status(); // 调用该函数获得设备状态信息，函数代码未给出 void send_data(uchar type, uchar len, uchar *buf); // 发送数据帧 bit recv_cmd(uchar *type); // 接收主机命令，主机请求仅包含命令信息 void send_byte(uchar da); // 该函数发送一帧数据中的一个字节，由send_data()函数调用void main() { uchar type; uchar len; /* 系统初始化*/ P1 = 0xff; // 读取本机设备号 dev = (P1>>2); TMOD = 0x20; // 定时器T1使用工作方式2 TH1 = 250; // 设置初值 TL1 = 250; TR1 = 1; // 开始计时 PCON = 0x80; // SMOD = 1 SCON = 0x50; // 工作方式1，波特率9600bps，允许接收 ES = 0; // 关闭串口中断 IT0 = 0; // 外部中断0使用电平触发模式 EX0 = 1; // 开启外部中断0
河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别：电子通信工程系 班级：xxxxxx 学号：13xxxxxxxxx 姓名：xxxxxxx 2015年12月
基于51单片机的双机串行通信 摘要：串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中，使用通信协议进行通信。 关键字：通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理； 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用； 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范； 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求： 两片单片机之间进行串行通信，A机将0x06发送给B机，在B机的数码管上静态显示1，B机将0~f动态循环发送到A机，并在其数码管上显示。 3.设计方案： 软件部分，通过通信协议进行发送接收，A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机（B机静态显示），当从机接收到后，向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计
1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART（通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下： 图1.AT89C51（52） （1）数据缓冲器（SBUF） 接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个，一个缓存，另一个接受，
二、自制RS232-485转换器 电路图： RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR（4脚）和RTS（7脚）窃取。PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。经实验，本电路只使用其中一条线也能够正常工作。使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平，经过D3稳压后得到VCC，经过实际测试，VCC电压大约在4.7V左右。因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。 MAX485是通过两个引脚RE（2脚）和DE（3脚）来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路DTR和RTS都用于了电路供电，因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时NIH232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时，NIH232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。 单片机RS485多机通讯技术广泛应用于工业生产与日常生活，本文简单介绍基于RS485的单片机多机通讯的电路构成和程序的写作，仅供初学者入门了解。功能实现：主机检测5个从机的地址，按顺序显示出来， 一、硬件电路： 由一个C51单片机、MAX485、排阻、发光二极管组成，震荡电路略。 P1口为地址码输入口，下图所示，P1=0x01,即从机地址码为：001。
一、程序代码 #include
TI = 0; } T_counter = 0; } uart_receive(void) interrupt 4 { if(RI) { RI = 0; indata[R_counter] = SBUF; R_counter++; if(R_counter>=4) { R_counter = 0; flag = 1; } } } void system_initial(void) { P1M1 = 0x00; P1M0 = 0xff; P1 = 0xff; //初始化为全部关闭 temp3 = 0x3f;//初始化temp3的值与六路输出的初始值保持一致 temp = 0xf0; R_counter = 0; T_counter = 0; } void initial_comm(void) { SCON = 0x50; //设定串行口工作方式:mode 1 ; 8-bit UART,enable ucvr TMOD = 0x21; //TIMER 1;mode 2 ;8-Bit Reload PCON = 0x80; //波特率不加倍SMOD = 1 TH1 = 0xfa; //baud: 9600；fosc = 11.0596 IE = 0x90; // enable serial interrupt TR1 = 1; // timer 1 RI = 0; TI = 0; ES = 1; EA = 1; }
单片机课程设计 双机通信 一、设计目的 1、掌握单片机89C52的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。 2、了解单片机实现通信的硬件环境。 3、掌握双机通信的原理和方法。 二、设计要求 1、用两片单片机，实现双机通信； 2、用与A机连接的按键控制A机对B机的信息传输，每按一次键，首先发送端显示要发送数据，两台机器的发光二极管的显示相同。 3、用与B机连接的按键控制B机对A机的信息传输，每次按键，数码管的显示自动加一。 三、设计器材 器件名称个数 STC8952RC 2 晶振 2 电容（30PF） 4 电容（10uF） 2 LED 4 电阻（10K） 4 电阻（330） 2
电阻（8.2K） 2 开关 4 数码管 2 三极管（NPN） 1 排阻 1 四、设计思路及方案 1、设计思路 计划采用主从共两片STC8952RC单片机来实现双机通信的，我们采用单片机直接交叉连接的方式，上位机发送的数据由串行口TXD端输出，直接由下位机的串行口数据接收端RXD接收。需要注意的是一定要保证主从机相同的数据传输速率，即要求设置相同的波特率。电路分为数码管显示模块，单片机工作的基本复位、晶振模块。 2、设计原理 （1）原理概述 双机通信系统通过主从单片机的串行口来实现数据的收发。主单片机通过开关电路来启动发送程序，当开关按下时向从机发送一个数据，从机通过接收中断来接收主机发送过来的数据，并通过编写好的数据代码在LED数码管上显示主机发送过来的数据。同时从机给主机发送一个应答信号来表示已经接收到了主机发送过来的数据，在主机接收应答并校验正确，以二极管显示，这样就完成了一个数据的通信过程，等待按键按下，然后继续下一次数据的发送直到结束。（2）串行通信 串行数据通信要解决两个关键问题，一个是数据传送，另一个是
两个单片机之间的串行通信 一、设计要求 在某个控制系统中有U1、U2这两个单片机，U1单片机首先将P1端口指拨开关数据载入SBUF，然后经由TXD将数据传送给U２单片机，U２单片机将接收数据存入SBUF，再由SBUF载入累加器，并输出至P１端口，点亮相应端口的LED。 二、实验所需元器件 三、电路原理图： 两个单片机之间的串行通信电路图
四、程序设计 这两个单片机均工作在半工状态，U１将P１端口的状态通过TXD发半空给U２，而U２接收U１的数据，然后控制P1端口的LED显示。因此，需编写两个不同的程序，其程序流程图如下所示：
五、C语言程序： U1的C语言程序： #include "reg51.h" #define uint unsigned int #define uchar unsigned char void send(uchar state) { SBUF=state; while(TI==0); TI=0; } void SCON_init(void) { SCON=0x50; TMOD=0x20; PCON=0x00; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TI=0; TR1=1; ES=1; } void main() { P1=0xff; SCON_init(); while(1) { send(P1); } } U2的C语言程序： #include "reg51.h" #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar state; void receive() { while(RI==0) state=SBUF; RI=0; } void SCON_init(void) { SCON=0x50; TMOD=0x20; PCON=0x00; TH1=0xfd; TL1=0xfd; RI=0; TR1=1; } void main() { SCON_init(); while(1) { receive(); P1=state; } } 六、调试与仿真：
计算机与信息工程学院综合性实验报告 一、实验目的 1.学习双机通信的基本使用方法。 2.学习双机通信程序的编程方法。 二、实验仪器或设备 CPU挂箱、AT89S51CPU模块 三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等） 1.设计原理： 串行口工作方式1为波特率可变的8位UART方式。主要用于单片机系统之间或单片机与PC之间的数据通信。方式1通信时，一帧数据由10位组成：1个起始位、8个数据位和1个停止位。这种方式常通过发送数据块的累加和实现数据校验。 2.设计方案: 设有甲、乙两个AT89S51单片机应用系统，现需要将甲单片机外RAM 4000H~43FFH 单元的内容传送到乙单片机，并将数据存放到乙单片机从8000H开始的单元，电路图如下图所示。如传送正确，图中发光二极管灭，否则发光二极管亮。 3.流程: 使用查询方式进行通信，通信过程分为两步：第一步为握手，第二步为传输数据。如果甲单片机收到乙单片机的应答为“A”，则重复上述发送过程，直到数据发送完成，并且置p1.3为1；否则，置P1.2为1，图中发光二极管亮，并退出。
四、实验步骤（包括主要步骤、代码分析等）
五、结果分析与总结结果图：
①结果分析 程序作用为甲乙两台机器进行连接通讯，如果通讯成功则亮灯提示（Led1）,在通讯成功以后开始发送数据，如果发送成功则乙机器会发送一个确认信息，在比对确认乙收到的是正确信息以后亮灯提示（Led3）。 ②总结 本次实验为双机通信实验，在本次实验中，我们使用给定的代码进行操作，但是在实验中却发现很多问题。比如在设备连接好以后发现无法传输数据，我们发现错误发生在给定的代码上，两台计算机所使用的频率不同，导致无法传输数据。在程序没有编写错误的时候，我们不会去找程序的错误，而是反复的查看和检测连接方面的问题，这反映了我们对错误应变能力太差，一味的去相信书中的程序，有时候正确的程序在不合适的设备上使用就会出现错误。 这次实验增强了我们的探索能力，不一味的依赖答案，而是自己寻求解决思路，在以后的学习中起到了特别大的帮助。特别是在修改程序的时候，需要我们认真了解程序才可以进行修改，只有我们了解每一句代码的含义，我们才能正确的把程序改成自己需要的功能。在本次的修改中，我们添加了传输完数据以后用Led灯来提示的功能。我们发现，在程序中发送数据以后会有一个回复信息来确 认是否发送成功和信息校对，我们利用此语句来判断，如果判定成功那么语句就
一、实验目的 掌握单片机串口通信的设计方法，了解双单片机通信的原理。 二、实验内容（含程序） 编写发送方和接受方单片机程序，让发送方单片机向接受方单片机循环发送几个两位十六进制数，并将发送的数显示在发送方和接受方的数码管上，要求串行口采用方式1进行通信，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作方式2，通信的波特率位9600。 硬件连接： 发送发程序：
#include
} } 接收方程序： #include
51单片机多机通信程序(主机部分) /* multi_m.c */ /* 多机通信的主机部分*/ #ifndef __MULTI_M_C__ #define __MULTI_M_C__ #include
单片机双机通信系统课程设计
一．课程设计的目的及基本要求： 实践课程是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算和安装调试过程，以加深学生对所学理论的理解与应用，认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。通过电子技术的综合性工程训练，使学生达到以下的目的和要求： 1、结合模拟电路、数字电路、可编程逻辑器件、单片机电 子线路CAD等课程中所学的理论知识，按要求独立设计方 案，培养学生独立分析与解决问题的能力； 2、学会查阅相关手册和资料，通过查阅手册和资料，进一 步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原 则； 3、学会使用常用电子元器件（包括中规模芯片、专用芯片 和可编程器件）； 4、掌握基本的现代电子技术设计工具和EDA（Electronic design automation）技术； 5、掌握电子电路的安装与调试技术，进一步熟悉电子仪器 的使用方法； 6、认真撰写总结报告，培养严谨的作风和科学的态度；二．课程设计的主要内容： 课题十九单片机双机通信系统 基本要求:设计两个单片机最小系统，能实现有线通信，一 23
方为发送，另一方为接收。 提高要求：两个单片机最小系统能相互通信，并能实现校验。 三．具体要求和时间安排： 每一个学生在教师指导下，独立完成一个应用系统。工作量如下： 1、电路原理图（A3幅面）1张，要求Protel软件绘制； 2、pcb版图（A3及以上幅面）1张； 3、设计说明书（20-30页）1本，内含能编译通过的源程序(有必要的注释)。 23