詳解一個電腦串口控制單片機驅動繼電器的例子.doc

1、單片機部分電路圖：此主題相關圖片如下： 單片機源代碼（asm格式）:;-;-;設置串行口 波特率9600;串行口設置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1;晶振11.0592,定時設置為0FDH;常用端口設置參數;FD 9600;FA 4800;F4 2400;E8 1200;-;*ORG 00HJMP STARTORG 23HJMP UARTORG 30HSTART: MOV SP,#70HMOV SCON,#50HMOV TMOD,#00100001B ;TIM1在模式2 TIM0在模式1MOV TH1,#0F4H ;設置定時時間SETB TR1 ;啟動定時器1SETB ES ;允許串口中斷SETB EA ;允許總中斷MOV P0,#0 ;P0、P2輸出低電平MOV P2,#0JMP $ ;等待狀態(tài);*;串行口中斷;*UART: PUSH ACCPUSH PSWCLR ES ;關閉串行口中斷MOV TH0,#HIGH(65536-65536)MOV TL0,#LOW(65536-65536)SETB TR0 ;開定時器0MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;數據1MOV 32H,#00 ;數據2MOV 33H,#00 ;結束位MOV R0,#30HREC: jbc tf0,FS ;接收時間是否超時？是則執(zhí)行FSJNB RI,REC ;接收數據CLR RIMOV A,SBUFMOV R0,AINC R0JMP RECFS: CLR TR0 ;關定時器0;* CALL FUN ;解碼并控制繼電器SETB ES ;開串行口中斷POP PSWPOP ACCRETI ;中斷子程序返回;*;解碼并控制繼電器;下面的程序可以更簡潔，但為了方便，展開來編制;*FUN: MOV A,#0AH ;判斷第1字節(jié)即同步位CJNE A,30H,ERRMOV A,#0DH ;判斷第4字節(jié)即結束位CJNE A,33H,ERR;*;第2字節(jié)即數據位1,代表繼電器J1-8;第3字節(jié)即數據位2,代表繼電器J9-16;*MOV A,31HMOV P0,AMOV A,32HMOV P2,ARET;*; 數據錯誤處理;* ERR:MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;數據1MOV 32H,#00 ;數據2MOV 33H,#00 ;結束位RETEND ;程序結束;-;-單片機源代碼（asm格式）+電路圖下載：點擊瀏覽該文件電路圖說明：這個電路非常典型，串行口（也稱RS232）接口集成電路MAX232與單片機AT89S51引腳P3.0(RXD)P3.1(TXD)連接，構成與主機的通訊接口電路。AT89S51引腳P0、P2口連接達林頓管陣列驅動IC uln2803，通過它控制繼電器動作。相關基礎知識簡要說明：1、串行口（也稱RS232接口）是用途最廣的一種通訊接口，一般電腦主機上都有這個接口，缺點是傳輸距離短，市場上也有很多USB-RS232 轉換接口賣。*常用的通訊接口還有RS485、RS422、LPT打印接口、CAN總線接口、網卡接口等等，與RS232比較接近的通訊接口是RS485，它的通訊距離較遠，廣泛用于工業(yè)控制。2、串行口（也稱RS232）接口集成電路MAX232，接口芯片種類繁多，MAX232只是其中的一種，可以說是串行接口集成電路的代表型號，圖紙上一般都標MAX232，但實際使用時，可以選用更多兼容的芯片，其中一個理由，兼容芯片更便宜。3、達林頓管陣列驅動IC uln2803，TTL輸入（0-5v），可以同時驅動8個繼電器，內部不僅封裝了達林頓管陣列，并且含有鉗位二極管，連接繼電器時，不需要再連接保護二極管，使用非常方便，因而用途廣泛。相同功能的芯片有ULN2003，只是它只有7個輸出口。內部電路如圖所示：此主題相關圖片如下： 接口IC ULN2083內部有反相緩沖器（參見技術手冊），簡單來說，輸入高電平，輸出為低電平；輸入低電平，則輸出高電平。51源程序詳解：源程序主要分三個部分：初始化程序、串口中斷程序、協議解析或叫解碼程序。初始化程序：初始化是單片機通電后首先執(zhí)行的一部分程序，主要是對單片機中的寄存器做一些必要的設置（即寫入值）：、設置串口 波特率為9600串行口設置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1、由于電路上晶振采用11.0592（最常用）,定時器1設置初值為0FDH;常用串口波特率對應初值（11.0592晶振）;FD 9600;FA 4800;F4 2400;E8 12003、啟動定時器1、允許串口中斷、允許總中斷相關代碼：MOV SCON,#50HMOV TMOD,#00100001B ;TIM1在模式2 TIM0在模式1MOV TH1,#0F4H ;設置定時時間SETB TR1 ;啟動定時器1SETB ES ;允許串口中斷SETB EA ;允許總中斷需要注意：1、波特率越高，通訊速度越快，但也更容易出錯，一般來說，通訊距離短時，可以用較高的波特率，通訊距離長時，選用較低的波特率可使通訊更為可靠。2、硬件電路采用不同的晶振，波特率設置時初值是不同的，初值可由公式（）取得，通過計算你會發(fā)現有些晶振（如10M、12M）計算結果有余數，實質上就是波特率有誤差，最終結果就是用了這個晶振的電路，在通訊時會出現無法通訊、數據錯亂、時好時壞、誤動作等等情況。因此，一般我們在用到串口的單片機電路中，如無特殊需要，一般晶振選用11.0592M、22.1184等。而在沒有用到串口的電路中，一般晶振選用6M、12M、24M等，因為計算定時更簡單，如6M時鐘，周期=2us ;12M時鐘，周期=1us ;24M時鐘，周期=0.5us。3、提高波特率的方法有二種：將SM1設為1；或是換一個頻率更高的晶振。由于接口IC ULN2083輸入輸出的反相特性，即輸入為高電平，輸出為低電平；輸入為低電平，則輸出為高電平。同時51單片機上電復位后，其引腳為高電平，這樣會引起連接在P0、P2口的繼電器全部得電吸合的情況，應此，初始化程序中應對端口作如下設置：相關代碼：MOV P0,#0 ;P0、P2輸出低電平MOV P2,#0由于本例中單片機在初始化后沒有其它事情做，我們就讓它沒事歇著。相關代碼： JMP $ ;自循環(huán)（等待狀態(tài)）串口中斷程序：串口接收數據流程圖此主題相關圖片如下： 串口接收定長或不定長數據的原理：（很多朋友沒理解的）接收定長或不定長數據關鍵是要知道數據什么時候發(fā)送完畢。我們知道串口中傳送數據是以位（BIT）來傳送，通常串口設置為MODE1狀態(tài)，MODE1狀態(tài)收發(fā)數據是10個位，一個起始位，8個數據位（我們要傳送的一個字節(jié)數據），1個停止位。如果波特率9600，請注意單位是BIT/S，也就是速度1秒鐘9600位，換算一下，發(fā)送或接收10位需要1MS毫秒多一點。那么OK，對于不定長度數據，我們在每接收完1個字節(jié)數據后，開始設定時值如2 MS，并開啟定時器，如果后面還有數據 ，則重新設定時值如2 MS，并開啟定時器；如果后面沒有數據了，超過2MS，即表示數據接收完畢了，下面可以對收到的數據處理了。對于指定長度的數據，我們可以設定全部數據接收完需要多長時間，在引起串口中斷后（即準備接收第1個字節(jié)），開始設定時值如2 MS，并開啟定時器，循環(huán)接收字節(jié)數據，如果超時，即表示數據接收完畢了，下面可以對收到的數據處理了。在本例中我們接收的是4個字節(jié)的定長數據，相關代碼如下：MOV TH0,#HIGH(65536-65536)MOV TL0,#LOW(65536-65536)SETB TR0 ;開定時器0MOV 30H,#00 ;同步字節(jié)MOV 31H,#00 ;數據1MOV 32H,#00 ;數據2MOV 33H,#00 ;結束字節(jié)MOV R0,#30HREC: jbc tf0,FS ;接收時間是否超時？是則執(zhí)行FSJNB RI,REC ;接收數據CLR RIMOV A,SBUFMOV R0,AINC R0JMP RECFS: CLR TR0 ;關定時器0;* CALL FUN ;解碼并控制繼電器如何定義通訊協議：通訊協議就是通訊各方的約定，沒有固定的格式方法，由開發(fā)商自行定義。我們來看一個最簡單的通訊協議：接收字節(jié)數據 功能00 繼電器1開01 繼電器1關02 繼電器2開03 繼電器2關。 。這個協議說明，單片機接收到1個數據如果是00H，則繼電器1打開，依次類推。在實際使用時，由于各種干擾因素，往往會發(fā)生誤動作的情況，因此通訊協議必須能抵擋各種干擾因素。為了得到可靠的通訊協議，我們常常在要發(fā)送的數據前加同步位，發(fā)送的數據后加結束位，以及加入校驗字節(jié)等等方法。本例中我們確定如下的通訊協議：1、數據為4個字節(jié)，第1字節(jié)表示同步位，第2字節(jié)表示數據1，第3字節(jié)表示數據2，第4字節(jié)表示結束位。2、第1字節(jié)表示同步位，固定為0AH；第4字節(jié)表示結束位，固定為0DH。3、第2字節(jié)即數據1，8個位依次代表繼電器1-8，位=1則繼電器開，位=0則繼電器關。4、第3字節(jié)即數據2，8個位依次代表繼電器9-16，位=1則繼電器開，位=0則繼電器關。因此如果接收到數據0A01020D，首先判斷第1字節(jié)是否=0AH，再判斷第4字節(jié)是否=0DH，如果不同，則發(fā)生了錯誤，反之正確。第2字節(jié)=01H，表示繼電器器1開，繼電器2-8關；第3字節(jié)=02H，表示繼電器10開，繼電器9、11-16關。協議解析（解碼）程序FUN: MOV A,#0AH ;判斷第1字節(jié)即同步位CJNE A,30H,ERRMOV A,#0DH ;判斷第4字節(jié)即結束位CJNE A,33H,ERR;*;第2字節(jié)即數據位1,代表繼電器J1-8;第3字節(jié)即數據位2,代表繼電器J9-16;*MOV A,31HMOV P0,AMOV A,32HMOV P2,ARET2、PC程序部分Microsoft Visual Studio 2005 Microsoft Visual Studio 2005 是基于NET的開發(fā)環(huán)境，你可以通過網絡找到它，全部文件包括MSDN聯機文檔大概3.18G，Microsoft Visual Studio 2005 其實包括了VB.NETC#J#ASP等開發(fā)語言，我們用VB。NET。很多朋友提到VB，要說的是VB與VB。NET是不同的。幾個理由：1、操作系統不斷升級，越來越多的新特性需要。NET支持。2、VB。NET編程更簡單，功能更強大。3、執(zhí)行速度，以往大家總拿C與VB比較，認為C快，vb慢，NET平臺下，C與vb 僅是描述語言不同，下層執(zhí)行代碼完全統一，沒有速度區(qū)別。所以我建議使用。Microsoft Visual Studio 2005 安裝過程我不說了。使用 Microsoft Visual Studio 2005 簡單說一下：啟動Microsoft Visual Studio 2005后，選VISUAL BASIC，點擊 新建項目，選WINDOWS應用程序，輸入項目名稱，確定。添加代碼 簡單說一下，具體請參考相關書籍。如果你了解請?zhí)^此段。要添加代碼，我們首先要了解組件的屬性、事件、方法。打個比方吧，我們買部汽車，一定要挑挑顏色吧，輪胎多寬，發(fā)動機排量等，這是汽車的屬性；要讓汽車跑起來，我們要踩油門，很顯然，發(fā)生踩油門的事件時，汽車執(zhí)行了開動的方法。PC串口發(fā)送數據通過串口發(fā)送數據的方式分文本和二進制。通常在自動化控制中用二進制發(fā)送方式。很多朋友搞不明白，其實很簡單：1、文本方式Dim send As Byte()AxMSComm1.CommPort = 1 1 參數設置 設端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關閉端口2、二進制方式Dim send As STRINGAxMSComm1.CommPort = 1 1 參數設置 設端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關閉端口可以看到除了要發(fā)送的數據定義不同，其他完全相同。在本例中，我們要發(fā)送的數據包含起始、數據1、數據2、結尾共4個字節(jié)，如下：1、首先組合數據 buff = 0A + DATA1 + DATA2 + 0D2、文本轉換為二進制數組Dim X As Integer = 1Dim Y As Integer = Len(buff)Dim z As Integer = 0 Dim SEND As Byte()ReDim SEND(Y / 2 - 1)While X YSEND(z) = Val(&H + (Mid(buff, X, 2)z += 1X += 2End While3、通過串口發(fā)送二進制數據 TryAxMSComm1.CommPort = 1 1 參數設置 設端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關閉端口ToolStripStatusLabel1.Text = (發(fā)送成功！ + 端口 + Str(AxMSComm1.CommPort) + + 設置 + AxMSComm1.Settings) 顯示狀態(tài)Catch ex As ExceptionMsgBox(發(fā)送失?。《丝诳赡鼙徽加没蚴菬o效的端口