控制室屏柜物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)護系統(tǒng)

1、 PAGE 66控制室屏柜物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)護系統(tǒng)提醒：垃圾文章，請勿抄襲摘要為了提高系統(tǒng)管理的先進性和安全性，在工業(yè)自動控制中需要實現(xiàn)控制室屏柜的遠程控制。本文研究通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對多個屏柜的遠程開關(guān)控制，并將當前狀態(tài)反應(yīng)給控制端。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間，進行信息交換和通訊以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理。本文通過多臺51單片機實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由一臺作管理用的上位主計算機（主機）和多臺直接參與控制檢測的下位從計算機（從機）構(gòu)成的主從式多機系統(tǒng)，利用單片機間串口通信實現(xiàn)主機與從機間通信。同時設(shè)計了從機

2、對屏柜的門控電路，從而實現(xiàn)在主機端即可控制多個屏柜。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)，單片機，串行通信，控制室屏柜，門控系統(tǒng)TOC o 1-3 h u ABSTRACT目錄摘要IABSTRACTII前言1 HYPERLINK l _Toc15578 1.本課題選取的目的及意義 PAGEREF _Toc15578 1 HYPERLINK l _Toc15578 2.本文主要工作 PAGEREF _Toc15578 1第一章 串行通信部分11. 串行通信原理1 HYPERLINK l _Toc9065 1.1 通信的種類 PAGEREF _Toc9065 9 HYPERLINK l _Toc9065 1.2 通信參

3、數(shù) PAGEREF _Toc9065 9 HYPERLINK l _Toc7241 1.3工作模式 PAGEREF _Toc7241 3 HYPERLINK l _Toc14940 1.4 同步通信與異步通信 PAGEREF _Toc14940 4 HYPERLINK l _Toc3337 2. 串口通信傳輸協(xié)議 PAGEREF _Toc3337 5 HYPERLINK l _Toc19840 2.1 IIC總線傳輸協(xié)議 PAGEREF _Toc19840 5 HYPERLINK l _Toc25874 2.2 SPI總線傳輸協(xié)議 PAGEREF _Toc25874 7 HYPERLINK l

4、 _Toc19499 2.3 串口通信傳輸協(xié)議 PAGEREF _Toc19499 9 HYPERLINK l _Toc9065 2.3.1 80C51單片機的串行口的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc9065 9 HYPERLINK l _Toc30272 2.3.2 80C51串行口的控制寄存器 PAGEREF _Toc30272 10 HYPERLINK l _Toc14707 2.3.3 80C51單片機串行口的工作方式 PAGEREF _Toc14707 11 HYPERLINK l _Toc11364 2.4 方案選取 PAGEREF _Toc11364 13 HYPERLINK l

5、_Toc3818 3. 主從通信系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc3818 13 HYPERLINK l _Toc8826 3.1 硬件原理圖設(shè)計 PAGEREF _Toc8826 13 HYPERLINK l _Toc11983 3.2 軟件的編寫 PAGEREF _Toc11983 14 HYPERLINK l _Toc2927 第二章 從機電子鎖部分 PAGEREF _Toc2927 17 HYPERLINK l _Toc11430 1.門控系統(tǒng)組成17電控鎖選擇及其驅(qū)動電路設(shè)計173.報警電路184.單片機電路18 HYPERLINK l _Toc2927 第三章 系統(tǒng)仿真20 HYP

6、ERLINK l _Toc2927 結(jié)束語 PAGEREF _Toc2927 18 HYPERLINK l _Toc2927 參考文獻 PAGEREF _Toc2927 18 HYPERLINK l _Toc2927 附錄 PAGEREF _Toc2927 18 HYPERLINK l _Toc2927 致謝 PAGEREF _Toc2927 18前言在工業(yè)控制中，當工作人員對控制室進行檢修時，需要對控制室屏柜開關(guān)進行控制，并要及時獲取屏柜開關(guān)狀態(tài)。為了提高系統(tǒng)管理的先進性和安全性，計算機工業(yè)自動控制和檢測系統(tǒng)越來越多地采用集總分散系統(tǒng)。較為常見的形式是由一臺作管理用的上位主計算機(主機)和多

7、臺直接參與控制檢測的下位從計算機(從機)構(gòu)成的主從式多機系統(tǒng)，主機和從機之間以通訊的方式來協(xié)調(diào)工作。主機的作用一是要向從機發(fā)送各種命令及參數(shù)；二是要及時收集、整理和分析從機發(fā)回的數(shù)據(jù)，供進一步?jīng)Q策和報表。從機被動地接收、執(zhí)行主機發(fā)來的命令，并且根據(jù)主機的要求向主機回傳相應(yīng)的實時數(shù)據(jù)，報告其運行狀態(tài)1。1. HYPERLINK l _Toc177972381 本課題選取的目的及意義物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知

8、、識別技術(shù)與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界HYPERLINK /view/62984.htm信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。單片機開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路，嵌入式技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最為關(guān)鍵的底層技術(shù)，在單片機技術(shù)成熟發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)的興起，給單片機提供一個更為廣大和宏偉的舞臺，同時也給單片機提供了新的發(fā)展方向。隨著計算機HYPERLINK /view/3314.htm t _blank系統(tǒng)的應(yīng)用和微機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,通信功能越來越顯的重要，由于串行通信是在一根傳輸線上一位一位的傳送信息,所用的傳輸線少,并且可以借助現(xiàn)成的電話網(wǎng)進行信息傳送。因此,用串行總線技術(shù)可以使集總

9、分散系統(tǒng)的硬件設(shè)計大大簡化、系統(tǒng)的體積減小、可靠性提高。特別適合于遠距離傳輸。在實時控制和管理方面,采用多臺微機處理機組成分級分布控制系統(tǒng)中,各 CPU 之間的通信一般都是串行方式。本次課題的設(shè)計所采用的方法是用串口通信的方法來實現(xiàn)主從式總線通信系統(tǒng)的。MCS-51系列單片機內(nèi)部帶有一個可用于異步通訊的全雙工的串行通訊接口，因此可以很方便地構(gòu)成一個主從式多機系統(tǒng)。51單片機由于其出色的性能和便宜的價格，目前仍然是國內(nèi)用的最為廣泛的8位單片機類型，因此選取基于51單片機的主從通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)這個課題是十分有意義的。2.本文的主要工作本次畢業(yè)設(shè)計的主要工作是利用51單片機總線式主從通信系統(tǒng)，實

10、現(xiàn)基于主從總線的數(shù)據(jù)傳送，利用主機控制從機，從機控制電子鎖開關(guān)，并向主機返回數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對控制室屏柜的監(jiān)護系統(tǒng)。為了方便起見，先設(shè)計一個一主兩從的通信系統(tǒng)，畫出系統(tǒng)的硬件原理圖，并且在此原理圖的基礎(chǔ)上設(shè)計出軟件實現(xiàn)此功能。至于更加復(fù)雜的主從式多機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)可以在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行擴展實現(xiàn)。在本次控制室屏柜監(jiān)護系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)過程中，要完成以下任務(wù)：（一）串行通信部分了解串口通信的原理，選擇合適的通信協(xié)議進行管理設(shè)計主從式通信系統(tǒng)的硬件原理框圖設(shè)計通信系統(tǒng)硬件電路串行通信軟件程序設(shè)計與調(diào)試從機電子鎖控制部分硬件電路設(shè)計程序設(shè)計（利用中斷）第一章 串行通信部分1.串行通信原理1.1通信的種類

11、通常通信的形式可以分為兩種，一種為并行數(shù)據(jù)通信，另一種則為串行數(shù)據(jù)通信。兩種不同的通信模式如圖2-1所示。 01234567 位10011101并行10011101串行圖2-1 并行與串行由圖1可知，并行數(shù)據(jù)通信一次的傳輸量為8個位(1個字節(jié))，而串行數(shù)據(jù)通信則是一次只傳輸1位。并行數(shù)據(jù)通信是指數(shù)據(jù)的各位同時進行傳送的通信方式。其優(yōu)點是傳送速度快；缺點是數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳送線。串行數(shù)據(jù)通信是指數(shù)據(jù)是一位一位順序傳送的通信方式，它的突出優(yōu)點是只需一對傳送線，這樣就大大降低了傳送成本，特別適應(yīng)于遠距離通信；其缺點是傳送速度較低。假設(shè)并行傳送N位數(shù)據(jù)所需時間為T，那么串行傳送的時間至少為N

12、*T 6。1.2通信參數(shù)雙方為了可以進行通信，必須要遵守一定的通信規(guī)則，這個共同的規(guī)則就是通信端口的初始化。通信端口的初始化有以下幾項必須設(shè)置：1.數(shù)據(jù)的傳輸速率傳輸雙方通過傳輸線的電壓改變來交換數(shù)據(jù)，但傳輸線的電壓改變的速度必須和接收端的接收速度保持一致，RS-232通常用于異步傳輸，即雙方并沒有一個可參考的同步時鐘作為基準。由于沒有一個參考時鐘，雙方所發(fā)送的高低電位到底代表幾個位就不得而知了，要使得雙方的數(shù)據(jù)讀取正常，就要考慮到傳輸速率波特率，其所代表的意義是每秒鐘所能產(chǎn)生的最大電壓狀態(tài)改變率，或者說是每秒鐘可以振蕩的次數(shù)。原始信號經(jīng)過不同的波特率取樣后，所得的結(jié)果完全不一樣。取樣速度只有

13、原來的一半時，信號被跳著取樣，數(shù)據(jù)因此產(chǎn)生錯誤。因此通信雙方獲得相同的通信速度是首先要做的事情5。2.數(shù)據(jù)的發(fā)送單位一般串行通信端口所發(fā)送的數(shù)據(jù)是字符類型的，若用來傳輸文件，則會使用二進制的數(shù)據(jù)類型。當使用字符類型時，通常使用ASCII碼，ASCII碼中8個位形成一個字符。以實際的RS-232傳輸來看，由于大多數(shù)應(yīng)用只是發(fā)送文字碼，因此只要7個位就可以將ASCII碼的0-127號字符表達出來，所有的可見字符都在這個范圍內(nèi)，所以只要7個數(shù)據(jù)位就足夠了。不同的情況下，會使用到不同的發(fā)送單位，但使用多少個位合成一個字節(jié)必須先行確定5。3.起始位及停止位由于異步串行通信中并沒有使用同步脈沖作為基準，故

14、接收端完全不知道發(fā)送端何時將進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，而當發(fā)送端準備要開始發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端會在所送出的字符前后分別加上高電位的起始位(邏輯0)及低電位的停止位(邏輯1),它們分別是所謂的起始位和停止位。當發(fā)送端要開始發(fā)送數(shù)據(jù)時，便將傳輸在線的電位由低電位提升至高電位，而當發(fā)送結(jié)束后，再將電位降至低電位。接收端會因起始位的觸發(fā)(因電壓由低電位升至高電位)而開始接收數(shù)據(jù)，并因停止位的通知(因電壓維持在低電位)而確切數(shù)據(jù)的字符信號已經(jīng)結(jié)束5。4.校驗位的檢查為了預(yù)防錯誤的產(chǎn)生，因此使用校驗位作為檢查的機制；校驗位是用來檢查所發(fā)送數(shù)據(jù)正確性的一種核對碼，其中又分成奇校驗位和偶校驗位兩種方式，分別是檢查字符碼中

15、I的數(shù)目是奇數(shù)或偶數(shù)。以偶校驗位為例，A的ASCII碼01100001 (二進制)，其中1的數(shù)目是三個，因此校驗位便是1，使1的數(shù)目保持偶數(shù)。同理，校驗位是奇校驗位時，A的校驗位便是0，使1的數(shù)目保持奇數(shù)5。1.3工作模式數(shù)據(jù)傳輸查模式有單工、半雙工、全雙工和多工工作方式。單工方式時，數(shù)據(jù)僅按一個固定方向傳送。因而這種傳輸方式的用途有限，常用于串行口的打印數(shù)據(jù)傳輸與簡單系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集。半雙工方式時數(shù)據(jù)可實現(xiàn)雙向傳送，但不能同時進行，實際的應(yīng)用采用某種協(xié)議實現(xiàn)收/發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)換。全雙工方式時允許雙方同時進行數(shù)據(jù)雙向傳送。這三種傳輸方式都是用同一線路傳輸同一種頻率信號，為了充分利用線路資源，可通過使

16、用多路復(fù)用器或多路集線器，采用頻分、時分或碼分復(fù)用技術(shù)，即可實現(xiàn)在同一線路上共享功能，我們稱之為多工傳輸方式。幾種傳輸方式框圖如圖2-2所示。從前往后依次為單工、半雙工和全雙工。圖2-2 三種傳輸方式不同的工作模式可以應(yīng)用在不同的地方，也各有其優(yōu)點。就串行通信而言，RS-232使用的是全雙工的模式。同時可以利用的傳輸線路決定了工作模式。RS- 232之所以能達到全雙工的功能，就是因為其引腳在設(shè)計上是接收與發(fā)送分屬兩個不同的引腳與線路7。1.4 同步通信與異步通信異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時鐘盡可能一致。異步通

17、信以字符（構(gòu)成的幀）為單位進行傳輸，字符與字符之間的間隙（時間間隔）也是任意的，但每個字符中的各位是以固定的時間傳送的。原理圖如圖2-3所示。接收設(shè)備010010101001001010100100101110任意間隙發(fā)送設(shè)備圖2-3 異步通信原理圖同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方達到完全同步。此時，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對接收方的同步可以通過外同步和自同步兩種方法實現(xiàn)78。為自同步原理圖如圖2-4所示。計算機甲計算機乙數(shù)據(jù)時鐘圖2-4 同步通信原理圖2. 串口通信傳輸協(xié)議目前

18、使用的比較廣泛的串行總線傳輸協(xié)議有IIC總線傳輸協(xié)議、SPI總線傳輸協(xié)議以及RS-232總線協(xié)議。無論利用其中任何一種總線協(xié)議都可以設(shè)計出一個主從式總線通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在分別介紹其數(shù)據(jù)傳輸原理。2.1 IIC總線傳輸協(xié)議IIC總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。IIC總線只有兩根雙向信號線。一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。IIC總線通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系79。每個接到IIC總線上的器件

19、都有唯一的地址。主機與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時主機即為發(fā)送器。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。在多主機系統(tǒng)中，可能同時有幾個主機企圖啟動總線傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂，IIC總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺主機控制總線。數(shù)據(jù)的有效位規(guī)定：IIC總線進行數(shù)據(jù)傳送時，時鐘信號為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化，如圖3-1所示。SCLSDA要求數(shù)據(jù)穩(wěn)定 允許數(shù)據(jù)變化要求數(shù)據(jù)穩(wěn)定 圖3-1 IIC總線數(shù)據(jù)傳輸有效位原理圖起始和終止信號 ：SCL線為高電平期間，SDA線由高電平向低電平的變化表

20、示起始信號；SCL線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平的變化表示終止信號，如圖3-2所示。起始信號S終止信號P圖3-2 起始信號和終止信號原理圖起始和終止信號都是由主機發(fā)出的，在起始信號產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號產(chǎn)生后，總線就處于空閑狀態(tài)。連接到I2C總線上的器件，若具有IIC總線的硬件接口，則很容易檢測到起始和終止信號。接收器件收到一個完整的數(shù)據(jù)字節(jié)后，有可能需要完成一些其它工作，如處理內(nèi)部中斷服務(wù)等，可能無法立刻接收下一個字節(jié)，這時接收器件可以將SCL線拉成低電平，從而使主機處于等待狀態(tài)。直到接收器件準備好接收下一個字節(jié)時，再釋放SCL線使之為高電平，從而使數(shù)據(jù)傳送可以

21、繼續(xù)進行。數(shù)據(jù)傳送格式：(1)字節(jié)傳送與應(yīng)答每一個字節(jié)必須保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。原理圖如圖3-3所示。如果一段時間內(nèi)沒有收到從機的應(yīng)答信號，則自動認為從機已正確接收到數(shù)據(jù)。由于某種原因從機不對主機尋址信號應(yīng)答時（如從機正在進行實時性的處理工作而無法接收總線上的數(shù)據(jù)），它必須將數(shù)據(jù)線置于高電平，而由主機產(chǎn)生一個終止信號以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。如果從機對主機進行了應(yīng)答，但在數(shù)據(jù)傳送一段時間后無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)時，從機可以通過對無法接收的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的“非應(yīng)答”通知主機，主機則應(yīng)發(fā)出終止信號以結(jié)束數(shù)據(jù)的繼

22、續(xù)傳送。當主機接收數(shù)據(jù)時，它收到最后一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機發(fā)出一個結(jié)束傳送的信號。這個信號是由對從機的“非應(yīng)答”來實現(xiàn)的。然后，從機釋放SDA線，以允許主機產(chǎn)生終止信號。SCL(主機)SDA(從機)SDA(從機)起始信號非應(yīng)答應(yīng)答圖3-3 IIC字符傳送格式(2)數(shù)據(jù)幀格式IIC總線上傳送的數(shù)據(jù)信號是廣義的，既包括地址信號，又包括真正的數(shù)據(jù)信號。在起始信號后必須傳送一個從機的地址(7位)，第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位(R/T)，用“0”表示主機發(fā)送數(shù)據(jù)(T)，“1”表示主機接收數(shù)據(jù)(R)。每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機產(chǎn)生的終止信號結(jié)束。但是，若主機希望繼續(xù)占用總線進行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不產(chǎn)生終止信

23、號，馬上再次發(fā)出起始信號對另一從機進行尋址。在總線的一次數(shù)據(jù)傳送過程中，可以有三種組合方式：第一是主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個傳送過程中不變。第二是主機在第一個字節(jié)后，立即從從機讀數(shù)據(jù)。第三種剛是在傳送過程中，當需要改變傳送方向時，起始信號和從機地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次，但兩次讀/寫方向位正好反相。IIC總線的尋址是采用7位的尋址字節(jié)(尋址字節(jié)是起始信號后的第一個字節(jié))。2.2 SPI總線傳輸協(xié)議SPI的通信原理非常簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主設(shè)備和多個從設(shè)備。其中CS信號是控制從機的芯片是否被選中的。如圖3-4所示，系統(tǒng)內(nèi)有一個主設(shè)備M1和兩個從設(shè)備S1與S2。當S1的

24、片選信號CS為低電平時，S1被選中，M1通過MOSI引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，S1通過MOSI引腳接收數(shù)據(jù)，或者S1通過MISO引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，而M1通過MISO引腳接收數(shù)據(jù)。同樣的，當S2的片選信號CS為低電平時，S2被選中，M1通過MOSI引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，S2通過MOSI引腳接收數(shù)據(jù)，或者S2通過MISO引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，而M1通過MISO引腳接收數(shù)據(jù)。從機只有通過CS信號選中之后，對此從機的操作才會有效，可見，片選信號的存在使得允許在同一總線上連接多個SPI設(shè)備成為可能。當從機芯片被選中，和主機建立連接之后，接下來就是負責(zé)通訊的3根線了。通訊是通過數(shù)據(jù)交換完成的，這里首先要知道SPI是串行通訊協(xié)議，也就是說

25、數(shù)據(jù)是一位一位進行傳輸?shù)摹＿@就是SCK時鐘線存在的原因，傳輸時，由SCK提供時鐘脈沖，MOSI，MISO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。如圖3-4所示，當M1給S1發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)從M1輸出通過 MOSI線，數(shù)據(jù)在時鐘脈沖的上升沿或下降沿時輸出，在緊接著的下降沿或上升沿通過S1的MOSI線被讀取。當S1給M1發(fā)送數(shù)據(jù)時，原理是一樣的，只不過通過的是MISO線來完成10。SCKMISOMOSICSM1SCKMISOMOSICSSCKMISOMOSICSS1S2圖3-4 SPI傳輸原理圖要注意的是，SCK信號線只由主設(shè)備控制，從設(shè)備不能控制時鐘信號線。因此，在一個基于SPI的系統(tǒng)中，必須至少有一個主控設(shè)

26、備。在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。在多個從設(shè)備的系統(tǒng)中，每個從設(shè)備需要獨立的使能信號，硬件上比IIC系統(tǒng)要稍微復(fù)雜一些。SPI是一個環(huán)形總線結(jié)構(gòu)，其時序其實比較簡單，主要是在時鐘脈沖SCK的控制下，兩個雙向移位寄存器SPIDATA進行數(shù)據(jù)交換。我們假設(shè)主機的8位寄存器SPIDATA1內(nèi)的數(shù)據(jù)是10101010，而從機的8位寄存器SPIDATA2內(nèi)的數(shù)據(jù)是01010101，在上升沿的時候發(fā)送數(shù)據(jù)，在下降沿的時候接收數(shù)據(jù)，最高位的數(shù)據(jù)先發(fā)送，主機和從機之間全雙工通信，也就是說兩個SPI接口同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，如圖3-5所示。從圖中我們也可以看到，SP

27、IDATA移位寄存器總是將最高位的數(shù)據(jù)移出，接著將剩余的數(shù)據(jù)分別左移一位，然后將接收到得數(shù)據(jù)移入其最低位11。圖3-5 SPI主從工作模式示意圖如圖3-6所示，當?shù)谝粋€上升沿來的時候，SPIDATA1將最高位1移除，并將所有數(shù)據(jù)左移1位，這時MOSI線為高電平，而SPIDATA2將最高位0移出，并將所有數(shù)據(jù)左移1位，這樣MISO線為低電平。然后當下降沿到來的時候，SPIDATA1將鎖存MISO線上的電平，并將其移入其最低位，同樣的，SPIDATA2將鎖存MOSI線上的電平，并將其移入最低位。經(jīng)過8個脈沖后，兩個移位寄存器就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換，也就是完成了一次SPI的時序11。圖3-6 數(shù)據(jù)傳輸示

28、例2.3 串口通信傳輸協(xié)議由于本次設(shè)計的題目是基于8051單片機的主從式通信系統(tǒng)的設(shè)計，因此有關(guān)串口通信的原理的介紹都是圍繞51單片機講解的。2.3.1 80C51單片機的串行口的結(jié)構(gòu)MCS-51單片機內(nèi)部有一個全雙工的串行通信口，即串行接收和發(fā)送緩沖器(SBUF)，這兩個在物理上獨立的接發(fā)送器，既可以接收數(shù)據(jù)也可以發(fā)送數(shù)據(jù)。但接收緩沖器只能讀出不能寫入，而發(fā)送緩沖器剛只能寫入不能讀出。這個通信口既可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可以實現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。如果在傳行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可以方便地構(gòu)成標準的RS-232接口712。80C51單片機的串行口的結(jié)構(gòu)如圖3

29、-7所示。圖3-7 80C51單片機的串行口的結(jié)構(gòu)串行口有兩個物理上獨立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，它們占用同一地址99H ；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)；發(fā)送緩沖器，因為發(fā)送時CPU是主動的，不會產(chǎn)生重疊錯誤。 2.3.2 80C51串行口的控制寄存器1特殊功能寄存器SCONSCON 是一個特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標志，字節(jié)地址為98H。SCON寄存器的各位定義如表3-1所示。位76543210 字節(jié)地址：98HSM0SM1SM2RENTB8RB8TI RISCON 表3-1 SCON寄存器SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式，如表3-2所示。

30、SM0SM1方式說明波特率000移位寄存器fosc/1201110位異步收發(fā)器(8位數(shù)據(jù))可變10211位異步收發(fā)器(9位數(shù)據(jù))fosc/64或fosc/3211311位異步收發(fā)器(9位數(shù)據(jù))可變表3-2 串口通信4種工作方式SM2為多機通信控制位，主要用于方式2和方式3。當接收機的SM2=1時可以利用收到的RB8來控制是否激活RI（RB80時不激活RI，收到的信息丟棄；RB81時收到的數(shù)據(jù)進入SBUF，并激活RI，進而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從SBUF讀走）。當SM2=0時，不論收到的RB8為0和1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進入SBUF，并激活RI（即此時RB8不具有控制RI激活的功能）。通過控制SM2

31、，可以實現(xiàn)多機通信。在方式0時，SM2必須是0。在方式1時，若SM2=1，則只有接收到有效停止位時，RI才置1。REN為允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。TB8用在方式2或方式3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標志位(在方式0和方式1中，該位未用) 。RB8用在方式2或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標志位。在方式1時，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。TI，發(fā)送中斷標志位。在方式0時，當串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式

32、，串行發(fā)送停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使TI置1，向CPU發(fā)中斷申請。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清0，取消此中斷申請。RI，接收中斷標志位。在方式0時，當串行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行接收停止位的中間時，由內(nèi)部硬件使RI置1，向CPU發(fā)中斷申請。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申請7。2特殊功能寄存器PCONPCON的字節(jié)地址為87H，它的第7位SMOD是與串口通信波特率的設(shè)置有關(guān)的選擇位。SMOD(PCON.7)為波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當SMOD=1時，波特率提高一倍。復(fù)位時，SMOD=0。2.3.3 80C

33、51單片機串行口的工作方式1.方式0設(shè)置SCON寄存器的SM0、SM10 0時，串行口工作于方式0。此時，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主要用于擴展并行輸入或輸出口。數(shù)據(jù)由RXD(P3.0)引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD(P3.1)引腳輸出。發(fā)送和接收均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。其中fosc為時鐘頻率。2方式1設(shè)置SCON寄存器的SM0、SM10 1時，串行口工作于方式1。方式1是10位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。 用軟件置REN為1時，接收器以

34、所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發(fā)生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時，將接收到的9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位（停止位）進入RB8，并置RI=1，向CPU請求中斷。方式一的輸入輸出圖如圖3-8、3-9所示。圖3-8 方式1輸入圖3-9 方式1輸出3.方式2和方式3設(shè)置SCON寄存器的SM0、SM11 0時，串行口工作于方式2，當SM0、SM11

35、1時，串行口工作于方式3。方式2或方式3為11位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳 。方式2和方式3時起始位1位，數(shù)據(jù)9位（含1位附加的第9位，發(fā)送時為SCON中的TB8，接收時為RB8），停止位1位，一幀數(shù)據(jù)為11位。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，方式3的波特率由定時器T1的溢出率決定。 方式2和方式3輸出：發(fā)送開始時，先把起始位0輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（D0）到TXD引腳。每一個移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引腳輸出。第一次移位時，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第9位上 ，以后每次移位，左邊都移入0

36、。當停止位移至輸出位時，左邊其余位全為0，檢測電路檢測到這一條件時，使控制電路進行最后一次移位，并置TI=1，向CPU請求中斷。發(fā)送時序圖如下圖3-10所示。圖3-10 方式2或方式3的發(fā)送時序圖方式2和方式3輸入：接收時，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位0移到最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1）時，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF和RB8（接收數(shù)據(jù)的第9位），置RI=1，向CPU請求中斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索RXD引腳的負跳變。接收時序圖如圖3-11所示。圖3-11 方式2或方式3的接收時序圖2.4 方

37、案選取就三種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的方式來看，串口通信是這三種方式中最為簡單也是最好實現(xiàn)通信方式的一種。因為MCS-51單片機內(nèi)部有一個全雙工的串行通信口，而一般的51單片機不帶IIC總線接口和SPI總線接口。要想使用這兩種傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑挘仨氁褂密浖M。而且主機從機要是都是51單片機的話，實現(xiàn)起來的難度就會非常的大。另外，雖然IIC和SPI比UART更加強大，但是在技術(shù)上也在更麻煩一些。同時IIC的抗干擾能力較弱，一般用于同一板卡上芯片之間的通信，較少用于遠距離傳輸。所以無論是從設(shè)計的難易程序來考慮，還是從本次設(shè)計的實際情況來看，采用串口通信的方式實現(xiàn)51單片機的主從式通信是最合適不過的

38、了，除了實現(xiàn)主機與從機間的串口數(shù)據(jù)傳送外，還實現(xiàn)從機到從機的串口數(shù)據(jù)傳送的功能91112。3. 主從通信系統(tǒng)設(shè)計主從通信系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括系統(tǒng)的硬件原理圖設(shè)計，還包括基于硬件基礎(chǔ)上的軟件代碼的編寫。本文首先設(shè)計出主從通信的硬件原理圖，然后再編寫出了相應(yīng)的代碼。3.1 硬件原理圖設(shè)計關(guān)于51單片機的主從式通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計的原理框圖是很容易的。本次設(shè)計主要是一個主機和兩個從機進行通信。因此，主要需要三個單片機作主從機，另外設(shè)計一些外圍硬件電路來實現(xiàn)這個主從式通信系統(tǒng)MCS-51單片機的第10號管腳RXD可用于串行數(shù)據(jù)的接收，第11號管腳TXD可用于串行數(shù)據(jù)的發(fā)送。因此，可以將主機的TXD管腳與從

39、機的RXD相連接，以實現(xiàn)主機發(fā)送數(shù)據(jù)從機接收數(shù)據(jù)的功能。而主機的RXD與從機的TXD相連接，以實現(xiàn)從機發(fā)送數(shù)據(jù)主機接收的功能。同時也可以實現(xiàn)從機與從機之間的數(shù)據(jù)通信。根據(jù)上面的原理框圖設(shè)計具體的硬件原理圖時，如果只是簡單的這樣連線的話，就會遇到一些問題。其一：當單片機處于待機狀態(tài)時，單片機的各個I/O口被默認為是高電平，而當主機與一個從機進行通信，另一個從機不工作的話，傳輸線上的信號就會受到另一從機的影響，最終數(shù)據(jù)傳送會發(fā)生錯誤。其二：主從式的通信要實現(xiàn)的是主機與從機以及從機與從機之間的通信。其中包括主機與兩個從機同時通信，主機與單個從機通信（另一個從機處于待機狀態(tài)），從機與從機之間的通信。如

40、果只是單純的連接主機與從機之間的RXD與TXD信號線是無法實現(xiàn)的114。為了解決上述所提到的問題，可以設(shè)計一些硬件電路來實現(xiàn)。關(guān)于主從機之間信號的影響，可以在信號端加上三態(tài)門電路，當某個從機不進行工作時，可以設(shè)置三態(tài)門呈高阻態(tài)的狀態(tài)，這樣從機之間就不會相互的影響了。同時，關(guān)于三態(tài)門的控制，可以設(shè)計成主機控制，這樣要想實現(xiàn)各種形式的通信都可由主機控制了。本次設(shè)計采用74HC245芯片作為三態(tài)們器件。具體的電路原理圖如圖4-1所示。三態(tài)門三態(tài)門TRTRTR主機從機1從機2圖4-1 硬件原理圖3.2 軟件的編寫主從式通信系統(tǒng)包括主機與從機之間的通信，以及從機與從機之間的通信。因此，在編寫程序進行數(shù)據(jù)

41、信號傳輸時，必須考慮到各種情形。同時，如果想要系統(tǒng)具有實時性，數(shù)據(jù)信號則必須是可變的。數(shù)據(jù)的可變不僅包括數(shù)據(jù)的內(nèi)容，還應(yīng)該包括數(shù)據(jù)的長度。關(guān)于各種情形的通信，程序設(shè)計時，可以設(shè)計一種通信協(xié)議，采用不同的控制命令字進行通信控制，同時也可規(guī)范的管理數(shù)據(jù)之間的傳送。我們可以將一組特殊的，用的比較少的數(shù)據(jù)用來當成控制命令字。例如，本次設(shè)計采用如下控制命令：0 xaa表示主機給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)，0 xbb表示主機給從機2傳送數(shù)據(jù)，0 xcc表示從機1給主機傳送數(shù)據(jù)，0 xdd表示從機2給主機傳送數(shù)據(jù)，0 xee表示從機1給從機2傳送數(shù)據(jù)，最后0 xff表示從機2給從機1傳送數(shù)據(jù)。本次設(shè)計所設(shè)計的通信協(xié)議為

42、：主機首先給所有的從機發(fā)送一個控制命令字，從機接收到這個控制命令字后進行辨認，如果是0 xaa則從機1準備接收主機的數(shù)據(jù)，從機2處于待機狀態(tài)，而主機則會在發(fā)送完前面的控制命令字后發(fā)送在傳送的數(shù)據(jù)信號。當主機發(fā)送的是0 xbb控制命令字時，主機在發(fā)送完控制命令字后發(fā)送要傳送的數(shù)據(jù)信號，此時從機1處于待機狀態(tài)，從機2接收主機發(fā)送來的數(shù)據(jù)。如果從機接收到的是0 xcc，則主機在發(fā)送完控制命令字后就準備接收從機1發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號，從機2處于待機狀態(tài)。當主機發(fā)送的是0 xdd控制命令字時，則主機在發(fā)送完控制命令字后就準備接收從機2發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號，從機1處于待機狀態(tài)。主機發(fā)送的如果是0 xee或者是0

43、xff控制命令字時，則表示從機與從機之間進行數(shù)據(jù)通信，此時，數(shù)據(jù)首先由從機傳送給主機，再由主機傳送給另外一個從機。另外，對于主從機之間發(fā)送的數(shù)據(jù)，有可靠傳輸方式和不可靠傳輸方式。所謂不可靠傳輸方式，就是發(fā)送端與接收端之間沒有任何關(guān)系，發(fā)送端只管發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端只管接收數(shù)據(jù)。到于數(shù)據(jù)在傳送時有沒有發(fā)生錯誤，接收端是不會知道的。這種傳輸模式的優(yōu)點是相對于可靠傳輸而言，傳輸速率要更高。缺點就像其名字一樣，數(shù)據(jù)傳送不安全。對于要求高準確率的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，更多的采用可靠傳輸。所謂可靠傳輸，就是發(fā)送端在發(fā)送一組數(shù)據(jù)后，在數(shù)據(jù)的最后加上一個校驗碼，而接收端在接收數(shù)據(jù)時，不僅接收數(shù)據(jù)，而且還要進行計算，最后與

44、發(fā)送端發(fā)送的校驗碼進行對比，如果兩個校驗碼一致，則表示數(shù)據(jù)是正確的。如果不一致，則放棄接收到的數(shù)據(jù)。發(fā)送端重新發(fā)送數(shù)據(jù)，進而重復(fù)上面的過程，直到數(shù)據(jù)信號發(fā)送正確為止。本次設(shè)計采用可靠傳輸方式。在上述的所有通信過程中，當每次數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，接收機在接收完所有的數(shù)據(jù)后會進行一次求和校驗，這樣可以檢驗數(shù)據(jù)傳送的成確與否。如果所得的求和值與發(fā)送機發(fā)出的求和校驗碼一致時，則表示數(shù)據(jù)發(fā)送正確，可以接收并存儲。如果所得的求和值與發(fā)送機發(fā)出的求和校驗碼有一致時，則表示數(shù)據(jù)發(fā)送時出現(xiàn)錯誤，接收機丟棄所接收的數(shù)據(jù)，并命令發(fā)送機重新發(fā)送數(shù)據(jù)。編寫軟件代碼時，首先得弄清楚程序流程圖。只有清楚了軟件流程圖，再根據(jù)流程圖

45、進行編寫代碼，才不會出現(xiàn)大的錯誤。本次設(shè)計采用一個單片機作主機，兩個單片機作從機進行主從通信，具體程序流程如圖4-2、圖4-3、圖4-4如下所示。其中具體程序見附錄。入口任務(wù)初始化發(fā)送控制命令判斷命令給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)給從機2發(fā)送數(shù)據(jù)主機接收來自從機1的數(shù)據(jù)主機接收來自從機2的數(shù)據(jù)圖4-2 主機程序流程圖入口任務(wù)初始化接收控制命令判斷命令給主機發(fā)送數(shù)據(jù)接收來自主機的數(shù)據(jù)給從機2發(fā)送數(shù)據(jù)接收來自從機2的數(shù)據(jù)圖4-3 從機1程序流程圖入口任務(wù)初始化接收控制命令判斷命令給主機發(fā)送數(shù)據(jù)接收來自主機的數(shù)據(jù)給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)接收來自從機1的數(shù)據(jù)圖4-4 從機2程序流程圖第二章 從機電子鎖部分1. 門控系統(tǒng)主要

46、組成一個完整的門控系統(tǒng)如下圖所示，由單片機、電源指示、工作指示、振蕩電路、蜂鳴器電路、門控鎖電路、44矩陣鍵盤、讀卡模塊、顯示模塊組成。如圖1示：圖1 電路原理圖2.電控鎖的選擇及其驅(qū)動電路設(shè)計電控鎖是HYPERLINK /view/163885.htm t _blank門控系統(tǒng)中鎖門的執(zhí)行部件。根據(jù)門的材料、出門要求等需求選取不同的鎖具。主要有以下兩種種類型： 陽極鎖：陽極鎖是斷電開門型，符合消防要求。它安裝在門 框的上部。與電磁鎖不同的是陽極鎖適用于雙向的木門、玻璃門、防火門，而且它本身 帶有門磁檢測器，可隨時檢測門的安全狀態(tài)。 陰極鎖：一般的陰極鎖為通電開門型。適用單向木門。安裝陰極鎖一

47、定要配備UPS電源。因為停電時陰鎖是鎖門的?！瓣枠O鎖”的一種停電開門的電鎖。切斷電源，電鎖會自動打開。由于此設(shè)計是基于單片機，提供了備用電源，故排除了此種情況，而且電插鎖大多都是用于雙向開關(guān)門的門控系統(tǒng)中，本設(shè)計門控系統(tǒng)僅僅是單向開門即可。采用門磁+陰極鎖的方案，為了符合消防要求,在單片機IO口可設(shè)置消防聯(lián)動接口。在驅(qū)動電路中，用單片機三極管控制繼電器進行電鎖的電源通斷，電路原理如圖。在正常閉門情況下，控制電路是不對電控鎖供電的，單片機P2.3口發(fā)出開門信號時候即當DOOR置低電平時，經(jīng)單片機控制三極管來驅(qū)動電源繼電器接通而使得電控鎖的電源接通，電磁鎖接通指示燈D8亮，實現(xiàn)開門功能。電路基本原

48、理見下圖2。 圖2 電控鎖驅(qū)動電路 3.報警電路此電路設(shè)計相當簡單可以實現(xiàn)簡單的提示及報警功能，由單片輸出一開關(guān)信號至三極管，觸發(fā)三極管以實現(xiàn)此功能。如下圖3所示。圖3 報警提示電路4. 單片機電路單片機是整個設(shè)計的控制器的核心，完成整個控制器的控制功能，包括鍵盤的輸入、液晶屏幕的顯示、數(shù)據(jù)的存儲和運算、數(shù)字信號的輸出等功能。圖2.2.4 AT89C52管腳圖圖4 單片機管腳及其分配圖單片機的P0、P1、P2、P3均為雙向輸出口，由于此設(shè)計使用的單片機的管腳較多，如上圖所示在設(shè)計中比較合理的分配了：其中P1口為鍵盤與單片機的通訊接口；P0 和P2.0P2.2口為單片機與1602液晶顯示器D0D

49、7的數(shù)據(jù)通訊接口，P2.3是輸出至門鎖驅(qū)動電路的接口，P2.4P2.6是與實時時鐘芯片DS1302的連接接口，P3.0到P3.3是單片機與CD4067的輸出接口，其中P3.3是向CD4067輸出的片選信號，P3.7是輸出報警或提示蜂鳴器的信號接口。第三章 系統(tǒng)仿真根據(jù)上面的原理設(shè)計好硬件原理圖和編寫好軟件代碼后，可以在Proteus仿真軟件上進行仿真了。為了得到明確可見的仿真結(jié)果，本次設(shè)計將主從機之間的數(shù)據(jù)信號進行傳送時，將接收到的數(shù)據(jù)信號利用數(shù)碼管顯示出來。這樣就可以一目了然的知道仿真結(jié)果的正確性了。具體的仿真原理圖如圖5-1所示。圖5-1 仿真原理圖在Proteus仿真軟件上連接好原理圖后

50、，將所寫的主機和從機程序裝入單片機中，然后一一進行仿真調(diào)試。本次程序編寫時，主從機之間發(fā)送的數(shù)據(jù)和從機與從機之間發(fā)送的數(shù)據(jù)都為0 xfc、0 x60、0 xda、0 xf2、0 x66、0 xb6、0 xbe、0 xe0、0 xfe、0 xf6。這是因為這些數(shù)據(jù)數(shù)碼管上顯示時分別為0到9，這樣可以使傳送的數(shù)據(jù)直觀的顯示出來。例如主機給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)，仿真瞬時結(jié)果如圖5-2所示。其它情形的通信仿真結(jié)果由于與上面的情形差不多，在此就不詳述。圖5-2 主機給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)仿真圖從仿真結(jié)果可以看出，無論是主機給從機之間通信，還是從機之間的通信，都能在仿真軟件上得到正確的結(jié)果。所以可以肯定，此次設(shè)計的硬

51、件和軟件都是滿足要求的。結(jié)束語參考文獻王偉，鄭金奎MCS-51單片機主從式多機系統(tǒng)實時通訊的實現(xiàn)J.西南自動化研究所，1998年第3期 P39-34陳衛(wèi)兵IIC總線協(xié)議在80C51單片機上應(yīng)用的實現(xiàn)J.阜陽師范學(xué)院學(xué)報，第19卷第3期 P52-54惠玥琳基于單片機的USB主從機的設(shè)計與實現(xiàn)D.電子科技大學(xué)，2007年易志明等SPI總線在51系列單片機系統(tǒng)中的實現(xiàn)J.天津大學(xué)，精密儀器與光電子工程學(xué)院，天津 300072姚志成單片機多機通信協(xié)議的設(shè)計J.中國核心期刊(嵌入式與SOC),2006年第22卷第2期.范逸之等Visual Basic與RS-232串行通信控制M最新版北京：北京航空航天大

52、學(xué)出版社，2002張明鋒PIC單片機入門與實踐M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004張傳新，徐少杰PC機與MCS-51單片機主從多機通信控制程序的研究J.伊圖里河分局研究所，鐵路計算機應(yīng)用第5卷第2期 P10-12何曉紅，譚兵PC機與多臺單片機的遠距離多機通信J.重慶交通學(xué)院信息中心，電子技術(shù)應(yīng)用，1997年第12期 P41-43.劉艷鈴采用MAX232實現(xiàn)MCS-51單片機與PC機的通信J.天津理工學(xué)院學(xué)報第15卷第2期 P57-61.黃亮基于AT89C51單片機的串行通信程序設(shè)計J. 中國地質(zhì)大學(xué)，單片機實用電子制作 P29-32何立民單片機應(yīng)用技術(shù)選編M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2

53、004郝國法等單總線單片機多機通信系統(tǒng)的設(shè)計J.武漢科技大學(xué)學(xué)報，2001年9月 P278-280.張俊匠人手記：一個單片機工作者的實踐與思考M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008周航慈單片機應(yīng)用程序設(shè)計 M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003附錄附錄一 主機通信程序#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charsbit key0=P10;sbit key1=P11;sbit key2=P12;sbit key3=P13;sbit key4=P14;sbit key5=P15;sbit key6=P16;sbit

54、 P0_0=P00;sbit P0_1=P01;uchar shuju20;uchar temp20;uchar temp120;uchar temp220;uchar m,n,a,b,i,j,p,q,s,t,flag1,flag2;unsigned char code tab=0 xaa/*控制字*/,0 xfc/*0*/,0 x60/*1*/,0 xda/*2*/,0 xf2/*3*/,0 x66/*4*/, 0 xb6/*5*/,0 xbe/*6*/,0 xe0/*7*/,0 xfe/*8*/,0 xf6/*9*/,0 x00;/主機給從機1傳送的數(shù)據(jù)unsigned char code

55、 table=0 xbb/*控制字*/,0 xfc/*0*/,0 x60/*1*/,0 xda/*2*/,0 xf2/*3*/,0 x66/*4*/,0 xb6/*5*/,0 xbe/*6*/,0 xe0/*7*/,0 xfe/*8*/,0 xf6/*9*/,0 xab,0 xbc,0 x00;/主機給從機1傳送的數(shù)據(jù)void csh()/初始化串行口SM0=0;SM1=1;REN=1;TI=0;RI=0;PCON=0;TH1=0 xfd;TL1=0Xfd;TMOD=0X20;EA=1;ET1=0;ES=1;TR1=1;void shujuchang1() /將主機給從機1發(fā)送的數(shù)據(jù)進行位數(shù)計

56、算并求和m=0;while(tabm!=0 x00)m+;for(s=1;sm;s+)temps+1=temps+tabs;void shujuchang2() /將主機給從機1發(fā)送的數(shù)據(jù)進行位數(shù)計算并求和n=0;while(tablen!=0 x00)n+;for(t=1;t0;x-)for(y=110;y0;y-);void zdc1()/主機給從機1發(fā)送數(shù)據(jù)i=0;while(im)SBUF=tabi; while(TI=0); TI=0;i+;SBUF=temps;while(TI=0); TI=0;SBUF=0 x00;while(TI=0); TI=0;void zdc2()/主機

57、給從機2發(fā)送數(shù)據(jù)j=0;while(jn)SBUF=tablej; while(TI=0); TI=0;j+;SBUF=tempt;while(TI=0); TI=0;SBUF=0 x00;while(TI=0); TI=0;void jianpan()/鍵盤掃描if(key0=0)if(key0=0)while(key0=0);a=1;key0=1;if(key1=0)if(key1=0)while(key1=0);a=2;key1=1;if(key2=0)if(key2=0)while(key2=0);a=3;key2=1;if(key3=0)if(key3=0)while(key3=0)

58、;a=4;key3=1;if(key4=0)if(key4=0)while(key4=0);a=5;key4=1;if(key5=0)if(key5=0)while(key5=0);a=6;key5=1;main() /主函數(shù)P1=0 xff;/讓P1口全為高電平，方便以后鍵盤掃描shujuchang1();shujuchang2();jianpan();csh();switch(a)case 1:/主機給人機1發(fā)送數(shù)據(jù)程序csh();zdc1();break;case 2:/主機給人機2發(fā)送數(shù)據(jù)程序csh();zdc2();break;case 3:/接收從機1發(fā)給主機數(shù)據(jù)程序csh();P

59、0_0=0;ES=0;SBUF=0 xcc;while(!TI);TI=0;flag1=0;p=0;csh();while(flag1=0);if(shuju0=0 xcc)temp11=0 x00;for(b=1;bp-2;b+)temp1b+1=temp1b+shujub;if(temp1b=shujup-2)for(q=1;qp-2;q+)P2=shujuq;delay(500);p=0;flag1=0;P0_0=1;csh();break;case 4:/接收從機2發(fā)給主機數(shù)據(jù)程序csh();P0_1=0;EA=0;SBUF=0 xdd;while(!TI);TI=0;flag1=0;

60、p=0;csh();while(flag1=0);if(shuju0=0 xdd)temp21=0 x00;for(b=1;bp-2;b+)temp2b+1=temp2b+shujub;if(temp2b=shujup-2)for(q=1;qp-2;q+)P2=shujuq;delay(500);p=0;flag1=0;P0_1=1;csh();break;case 5:/主機接收從機1發(fā)給從機2的數(shù)據(jù)的程序csh();P0_0=0;ES=0;SBUF=0 xee;while(!TI);TI=0;flag2=0;p=0;csh();while(flag2=0);if(shuju0=0 x12)