基于51系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)

-.z**理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱單片機(jī)原理與接口技術(shù)設(shè)計(jì)題目基于51系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)專業(yè)通信工程班級(jí)B100510**B10051001**閆慧芳完成日期2013/1/10課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：基于51系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：一、設(shè)計(jì)內(nèi)容利用STC系列單片機(jī)作為微控制器開發(fā)一套軟、硬件相結(jié)合的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要包括以下內(nèi)容：電路原理圖設(shè)計(jì)，主要包括集LCD顯示模塊、串口通信模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LED發(fā)光二極管、鍵盤等接口電路的設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)集成電路等芯片的焊接方法與技巧，進(jìn)展實(shí)際元器件的識(shí)別，進(jìn)展電路板焊接；在KeilC環(huán)境下，進(jìn)展軟件設(shè)計(jì)。主要包括流水燈、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、LCD字符顯示、鍵盤的控制等功能程序設(shè)計(jì)；針對(duì)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)板，結(jié)合器件選擇、原理圖設(shè)計(jì)、硬件焊接、軟件編程調(diào)試、軟硬件聯(lián)調(diào)等方面寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、設(shè)計(jì)要求完成綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路構(gòu)造分析，進(jìn)展模塊分解，掌握各局部電路的工作原理；獨(dú)立完成電路板的焊接，掌握故障排除方法，完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)及開發(fā)；結(jié)合KeilC軟件在焊接無(wú)誤的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開發(fā)出流水燈、LCD顯示模塊，通信模塊等程序設(shè)計(jì)；按照要求撰寫課程設(shè)計(jì)論文。指導(dǎo)教師：舒云星李傳鋒2012年課程設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)成績(jī)：指導(dǎo)教師：_______________年月日-.z基于51系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)摘要由于單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī)，在單片機(jī)家族的眾多成員中，MOS.51系列單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價(jià)格比，迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)，成為國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流。目前，可用于MOS.51系列單片機(jī)開發(fā)的產(chǎn)品越來(lái)越多，與其配套的各類開發(fā)系統(tǒng)、各種軟件也日趨完善，因此可以極方便地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)出用于不同目的的各類應(yīng)用系統(tǒng)。利用STC系列單片機(jī)作為微控制器開發(fā)一套軟、硬件相結(jié)合的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在KeilC環(huán)境下進(jìn)展軟件設(shè)計(jì)，主要包括流水燈、數(shù)碼管顯示以及LCD顯示模塊，在Protues中仿真成功，下載到電路板中驗(yàn)證成功。實(shí)現(xiàn)流水燈正反向流動(dòng)，應(yīng)用中斷實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管60之內(nèi)計(jì)數(shù)以及LCD顯示不同字符的功能。關(guān)鍵詞：STC單片機(jī)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，數(shù)碼管，流水燈51seriesmicrocontrollerprehensivee*perimentalboarddevelopmentdesignABSTRACTDuetothesingle-chipmicroputertechnologyinvariousfieldshasbeenmoreandmorewidelyused,manyintegratedcircuitmanufacturershaveintroducedvarioustypesofSCM,themicrocontrollerfamilymanymembers,MOS.51seriesmicrocontrollerwithitssuperiorperformance,maturetechnologyandhighreliabilityandhighperformanceprice,quicklyoccupiedthemarket,beethemainstreaminthefieldofSCM.Atpresent,canbeusedforMOS.51seriesmicrocontrollerproductsismoreandmore,anditssupportingallkindsofdevelopmentsystem,allkindsofsoftwarehasbeemoreandmoreperfect,soitcanbeveryconvenienttouseofthepresentresources,developedfordifferentpurposeofallkindsofapplicationsystem.UsingSTCseriessinglechipmicroputerasmicrocontrollerdevelopasetofsoftwareandhardwarebinationofSCMe*perimentplatform,intheKeilCundertheenvironmentofsoftwaredesign,includingthewaterlamp,digitaltubedisplayandLCDdisplaymodule,inProtuessimulationinsuccess,downloadtocircuitboardverifysuccess.Realizationofflowingwaterlightforwardandreverseflow,applicationofinterrupttorealizedigitaltubewithinsi*tycounterandLCDdisplaythefunctionofdifferentcharacter.KEYWORDS:STCmicrocontroller,prehensivee*perimentalboard,softwareandhardwarebinedwith,andtheprogramdevelopmentdesign目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要I目錄III前言1第1章系統(tǒng)概述21.1設(shè)計(jì)題目21.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容2設(shè)計(jì)目的2設(shè)計(jì)內(nèi)容2設(shè)計(jì)要求2設(shè)計(jì)步驟2第2章整體設(shè)計(jì)方案32.1開發(fā)板整體外觀32.2整板電路PROTUES仿真電路32.3軟件功能描述42.4仿真軟件PROTUES中的效果圖6第3章硬件電路設(shè)計(jì)73.1兩位一體共陰數(shù)碼管7數(shù)碼管概述7數(shù)碼管內(nèi)部構(gòu)造7兩位一體共陰數(shù)碼管和74LS374鎖存器接口電路83.2LCD1602液晶9液晶簡(jiǎn)介9液晶引腳介紹9液晶外圍接口電路93.3串口通信9串口通訊概述9接口電路9第4章軟件設(shè)計(jì)94.1程序整體流程圖94.2程序清單9第5章調(diào)試及故障分析95.1焊接準(zhǔn)備階段元器件測(cè)試、電路原理圖故障分析95.2電路焊接過(guò)程中的故障分析95.3程序編寫過(guò)程中的故障分析95.4實(shí)物演示效果9結(jié)論9謝辭9參考文獻(xiàn)9附錄9-.z前言1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生至今，依靠微電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，從電子管——晶體管——集成電路——大規(guī)模集成電路，使得計(jì)算機(jī)體積更小，功能更強(qiáng)。特別是近20年時(shí)間里，計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得飛速的開展，計(jì)算機(jī)在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國(guó)防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代科技水平的重要標(biāo)志。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的平安保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊*圍及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的意義在于，單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的大局部控制功能，正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。以前自動(dòng)控制中的PID調(diào)節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計(jì)算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控技術(shù)。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣，微控制技術(shù)將不斷開展完善。系統(tǒng)概述設(shè)計(jì)題目基于51系列單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容設(shè)計(jì)目的利用STC系列單片機(jī)作為微控制器開發(fā)一套軟、硬件相結(jié)合的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)思維和動(dòng)手能力，使其具備獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力。設(shè)計(jì)內(nèi)容電路原理圖設(shè)計(jì)，主要包括集LCD顯示模塊、串口通信模塊、數(shù)碼管顯示模塊、LED發(fā)光二極管、鍵盤等接口電路的設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)集成電路等芯片的焊接方法與技巧，進(jìn)展實(shí)際元器件的識(shí)別，進(jìn)展電路板焊接；在KeilC環(huán)境下，進(jìn)展軟件設(shè)計(jì)。主要包括流水燈、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、LCD字符顯示、鍵盤的控制等功能程序設(shè)計(jì)；針對(duì)所開發(fā)的實(shí)驗(yàn)板，結(jié)合器件選擇、原理圖設(shè)計(jì)、硬件焊接、軟件編程調(diào)試、軟硬件聯(lián)調(diào)等方面寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)要求完成綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的電路構(gòu)造分析，進(jìn)展模塊分解，掌握各局部電路的工作原理；獨(dú)立完成電路板的焊接，掌握故障排除方法，完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)及開發(fā)；結(jié)合KeilC軟件在焊接無(wú)誤的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開發(fā)出流水燈、LCD顯示模塊，通信模塊等程序設(shè)計(jì)；按照要求撰寫課程設(shè)計(jì)論文。設(shè)計(jì)步驟完成每一個(gè)模塊的C51程序，包括數(shù)碼管顯示模塊，LCD模塊，流水燈模塊；并在仿真軟件中運(yùn)行仿真；按照電路原理圖完成電路板的焊接；下載驗(yàn)證整體設(shè)計(jì)方案開發(fā)板整體外觀圖2-1開發(fā)板整體外觀整板電路PROTUES仿真電路圖2-2Protues仿真電路軟件功能描述KeilKeilC51μVision2集成開發(fā)環(huán)境是KeilSoftware，Inc/KeilElektronikGmbH開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工程建立到管理、編譯、、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真、硬件仿真等完整的開發(fā)流程尤其是C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率方面到達(dá)了較高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，在開發(fā)大型工程時(shí)非常理想。KeilC51集成開發(fā)環(huán)境的主要功能有以下幾點(diǎn)：μVision2forWindows：是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它將工程管理、源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的環(huán)境中；C51國(guó)際際準(zhǔn)化C穿插編譯器：從C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊；A51宏匯編器：從80C51匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標(biāo)模塊；BL51器/定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對(duì)目標(biāo)模塊；LIB51庫(kù)管理器：從目標(biāo)模塊生成連接器可以使用的庫(kù)文件；OH51目標(biāo)文件至HE*格式的轉(zhuǎn)換器，從絕對(duì)目標(biāo)模塊生成IntelHe*文件；RT*-51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡(jiǎn)化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件工程的設(shè)計(jì)。這個(gè)工具套件是為專業(yè)軟件開發(fā)人員設(shè)計(jì)的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得80C51單片機(jī)的絕大局部應(yīng)用。ISISProtuesProtuesISIS是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。該軟件可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合電路、單片機(jī)及外圍電路進(jìn)展繪制、分析、仿真，并提供了簡(jiǎn)便易用的印刷電路板設(shè)計(jì)工具。Protues軟件有如下幾個(gè)特點(diǎn)：強(qiáng)大的原理繪圖功能。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)的等調(diào)試功能，同時(shí)在仿真系統(tǒng)中也參加了觀察各個(gè)變量、存放器等的當(dāng)前狀態(tài)的功能；它還支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如KeilC51Vision2等軟件。豐富的元器件庫(kù)。提供30多個(gè)元器件庫(kù)，數(shù)千種元器件。包括：電阻、電容、二極管、三極管、MOS管、變壓器、繼電器、各種鼓勵(lì)、各種微控制器、各種門電路和終端等。軟件包中提供各種儀表。包括：交直流電壓表、交直流電流表、邏輯分析儀、定時(shí)\計(jì)數(shù)器和信號(hào)發(fā)生器等，它們通過(guò)圖形顯示功能，將線路中的變化的信號(hào)以圖形方式實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。Protues中主要包括ISIS和ARES兩個(gè)根本模塊，其中ISIS集單片機(jī)電路圖繪制、匯編語(yǔ)言編程、調(diào)試和仿真運(yùn)行等功能于一體；ARES模塊則可根據(jù)ISIS原理圖實(shí)現(xiàn)印刷電路板的設(shè)計(jì)功能?？傊?，在Protues中，從原理圖設(shè)計(jì)、單片機(jī)編程、系統(tǒng)仿真到PCB設(shè)計(jì)可以一氣呵成，具有從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)能力。仿真軟件PROTUES中的效果圖圖2-3Protues仿真效果圖硬件電路設(shè)計(jì)3.1兩位一體共陰數(shù)碼管數(shù)碼管概述LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的,具有顯示亮度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。常見的是七段LED顯示器為“8〞字型，該顯示器內(nèi)部有7個(gè)條形發(fā)光二級(jí)管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二級(jí)管，共計(jì)8段，每段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二級(jí)管。有共陰極和共陽(yáng)極兩種，共陰極發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常公共陰極接地。當(dāng)陽(yáng)極為高電平時(shí)發(fā)光二級(jí)管發(fā)光。共陽(yáng)極發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，通常公共陽(yáng)極接正電壓。當(dāng)陰極為低電平時(shí)發(fā)光二級(jí)管發(fā)光。數(shù)碼管內(nèi)部構(gòu)造8段LED數(shù)碼管如圖3-1所示：圖3-18段LED數(shù)碼管構(gòu)造及外形LED數(shù)碼管通過(guò)7個(gè)發(fā)光二極管亮暗的不同組合可以顯示各種數(shù)字，另外一個(gè)圓的型發(fā)光二級(jí)管〔圖3-1〔a〕中以dp顯示〕顯示小數(shù)點(diǎn)。只要為L(zhǎng)ED數(shù)碼管提供了段碼就可以顯示不同的符號(hào)和數(shù)字。LED數(shù)碼管共計(jì)8段。正好是一個(gè)字節(jié)。習(xí)慣上是以“a〞段對(duì)應(yīng)段碼字節(jié)的最低位。各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3-1所示。表3-1段碼與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系代碼位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段dpgfedcba按照表3-1中的格式，顯示各種字符的8段LED數(shù)碼管的段碼如表3-2所示〔以共陰極為例〕。表3-28段LED數(shù)碼管段碼顯示字符段符號(hào)十六進(jìn)制代碼dpgfedcba共陰極共陽(yáng)極0001111113FHC0H10000011006HF9H2010110115BHA4H3010011114FHB0H40110011066H99H5011011016DH92H6011111017DH82H70000011107HF8H8011111117FH80H9011011116FH90H兩位一體共陰數(shù)碼管和74LS374鎖存器接口電路圖3-2兩位一體共陰數(shù)碼管和74LS374鎖存器接口電路LCD1602液晶LCD1602液晶簡(jiǎn)介1602LCD，工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16×2即32個(gè)字符〔16列2行〕每行16個(gè)字符液晶模塊〔顯示字符和數(shù)字〕。。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由假設(shè)干個(gè)5×7或者5×10等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形。液晶顯示模塊RT-C1602C的內(nèi)部構(gòu)造可以分成三局部：一為L(zhǎng)CD控制器，二為L(zhǎng)CD驅(qū)動(dòng)器，三為L(zhǎng)CD顯示裝置，如圖3-1所示：LCDLCD控制器HD44780LCD驅(qū)動(dòng)器HD44100LCD顯示裝備VSSVDDVLRSR\WWEDB0~DB7圖3-1RT-C1602內(nèi)部構(gòu)造HD44780控制器的特點(diǎn)HD44780是集控制器、驅(qū)動(dòng)器于一體，專用于字符顯示控制驅(qū)動(dòng)集成電路?？蛇x擇5×7或5×10點(diǎn)字符。HD44780不僅作為控制器而且還具有驅(qū)動(dòng)40×16點(diǎn)陣液晶像素的能力，并且HD44780的驅(qū)動(dòng)能力可通過(guò)外接驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展360列驅(qū)動(dòng)。HD44780可控制的字符高達(dá)每行80個(gè)字，也就是5×80=400點(diǎn)，HD44780內(nèi)部有16路行驅(qū)動(dòng)器和40路列驅(qū)動(dòng)器，所以HD44780本身就具驅(qū)動(dòng)有16×40點(diǎn)陣LCD的能力〔即單行16個(gè)字符或兩行8個(gè)字符〕。如果在外部加一HD44100外擴(kuò)展多40路/列驅(qū)動(dòng)，則可驅(qū)動(dòng)16×2LCD。HD44780的顯示緩沖區(qū)DDRAM、字符發(fā)生存儲(chǔ)器〔ROM〕及用戶自定義的字符發(fā)生器CGRAM全部集成在芯片內(nèi)。HD44780有80個(gè)字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，分兩行，地址為：第一行為00H~27H；〔0～39→40個(gè)〕第二行為40H~67H。〔64～103→40個(gè)〕HD44780具有8位數(shù)據(jù)和4位數(shù)據(jù)傳輸兩種方式，可與4/8位CPU相連。具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集，可實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)、閃爍等顯示功能。HD44780內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器〔ROM〕已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形包括阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)和日文假名等。HD44100是作為擴(kuò)展顯示字符位。LCD1602液晶引腳介紹圖3-3RT-1602外觀圖3-4RT-1602引腳顯示容量：16個(gè)×2排字符；工作電流2.0mA(5.0V)；字符尺寸：2.95×4.35mm。RT-1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳情況如下：第1腳：VSS為電源地；第2腳：VDD為+5V電源；第3腳：VEE為液晶顯示比照度調(diào)整端，接正電源時(shí)比照度最弱，接地時(shí)比照度最高，比照度過(guò)高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“鬼影〞，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整比照度。第4腳：RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器、低電平時(shí)選擇命令存放器。[RS：RegisterSelection]第5腳：R\W，讀寫操作選擇〔1－讀，0－寫〕。如表3-1所示：表3-3讀寫操作選擇RSR\W存放器及操作00指令存放器寫入01忙信號(hào)和地址計(jì)數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)存放器寫入11數(shù)據(jù)存放器讀出第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)〔負(fù)跳變〕，液晶模塊執(zhí)行命令。執(zhí)行一條命令，都要使E有一個(gè)負(fù)跳變。第7～14腳：D0～D7，為8位雙向數(shù)據(jù)總線，與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連，三態(tài)。第15腳：BLA，背光電源，通常為＋5V，并聯(lián)一個(gè)電位器，調(diào)節(jié)背光亮度。第16腳：BLK，背光電源地。LCD1602液晶外圍接口電路圖3-5LCD1602液晶外圍接口電路3.3串口通信串口通訊概述單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)，由于設(shè)計(jì)需求，往往需要和外部的微處理器進(jìn)展數(shù)據(jù)交流，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)處理器之間的數(shù)據(jù)通信。常用的數(shù)據(jù)通信包括兩種形式：并行通信和串行通信。分別如圖3-1〔a〕和圖3-1〔b〕所示。D0D1D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7計(jì)算機(jī)控制線信號(hào)線計(jì)算機(jī)或外設(shè)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)或外設(shè)〔a〕〔b〕圖3-6并行通信與串行通信串行通信與并行通信的優(yōu)缺點(diǎn)比照，如表3-1所示。表3-4串并行通信比照并行數(shù)據(jù)傳送串行數(shù)據(jù)傳送原理各位數(shù)據(jù)同時(shí)傳送數(shù)據(jù)按位順序傳送優(yōu)點(diǎn)傳送速度快、效率高最少需要一對(duì)傳輸線即可完成：本錢低缺點(diǎn)數(shù)據(jù)位數(shù)→傳輸線根數(shù)：本錢高速度慢，本錢低應(yīng)用傳送距離<30米，用于近距離或內(nèi)部幾米～幾千公里，用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間串行通信按信息的格式可分為異步通信和同步通信兩種方式；根據(jù)信息傳送的方向，串行通信可以分為單工、半雙工和全雙工3種，如圖3-2所示。圖3-7串行通信的3種傳輸形式MA*232接口電路MA*232接口電路如圖3-3所示。圖3-8MA*232接口電路軟件設(shè)計(jì)4.1程序整體流程圖YYNNNYYY外中斷1計(jì)數(shù)器從0計(jì)數(shù)到60并清0；LCD顯示hello開場(chǎng)初始化P3.4按下P3.5按下外中斷0流水燈從右向左流動(dòng)流水燈從左向右流動(dòng)主函數(shù)LCD顯示W(wǎng)ELENN流水燈停頓流動(dòng)流水燈停頓流動(dòng)4.2程序清單*include<reg51.h>unsignedcharled[]={0*fe,0*fd,0*fb,0*f7,0*ef,0*df,0*bf,0*7f};unsignedcharled_code[]={0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f};sbitP15=P1^5;sbitRS=P1^6;sbitRW=P1^7;bitrun=0;bitdir=0;unsignedcharLCD_Status;voiddelay(unsignedintcount){unsignedchari;while(count--)for(i=0;i<120;i++);}unsignedcharBusy_Check()//檢查忙函數(shù){RS=0; RW=1;//RS=0,RW=1，忙信號(hào)地址讀出P2=0*40;//E=1;//E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令delay(2);LCD_Status=P0;//讀出的值寫入單片機(jī)delay(2);P2=0*00;//E=0;returnLCD_Status;}voidwcmd(unsignedcharcmd)//寫命令函數(shù),RS=0；RW=0{while((Busy_Check()&0*80)==0*80);//寫命令前，先檢查設(shè)備是否忙.//忙信號(hào)標(biāo)志位在最高位，為1時(shí)表示忙,程序不往下執(zhí)行RS=0;RW=0;//寫控制字P2=0*40;//E=1;//E設(shè)置為高電平P0=cmd;//命令由P0口送入LCDdelay(2);P2=0*00;//E=0;//E由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令}voidwdat(unsignedchardat)//寫數(shù)據(jù)函數(shù),RS=1；RW=0{while((Busy_Check()&0*80)==0*80);//寫數(shù)據(jù)前，檢查是否忙，同上RS=1;RW=0;P2=0*40;//E=1;//E由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令P0=dat;//數(shù)據(jù)由P1口送入LCDdelay(2);//延時(shí)大約2msP2=0*00;//E=0;}voidinit()//初始化函數(shù)，主要寫命令{wcmd(0*38);//38H=00111000，使用8位，顯示兩行；用5×7的字型【命令6】delay(20);//改為0*3C=00111100，就用5×10字型wcmd(0*01);//01H=00000001，清屏【命令1】delay(20);wcmd(0*06);//06H＝00000110，字符不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移一格【命令3】delay(20);wcmd(0*0e);//0eH＝00001110，開顯示，有光標(biāo)，字符不閃爍【命令4】delay(20);}voidkey1(void)interrupt0{run=1; dir=0; wcmd(0*80+0*44);wdat('h');wdat('e');wdat('l');wdat('l'); wdat('o'); }voidkey2(void)interrupt2{unsignedintk; unsignedintj; while(k<6) {P2=0*3f; P0=led_code[k]; k++; for(j=0;j<10;j++) {P2=0*1f; P0=led_code[j]; delay(200);}}k=0;j=0;}voidmain(void){signedchari; IT0=1;IT1=1;E*0=1;E*1=1;EA=1;P15=1;Busy_Check();wcmd(); wdat();init();//0*80，見命令8〔顯示緩沖區(qū)DDRAM地址設(shè)置命令格式〕wcmd(0*80+0*00);//寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第1行第1列wdat('W');wdat('E');wdat('L');wdat('C');wdat('O');wdat('M');wdat('E'); while(1) {switch(P3&0*3c) {case0*2c:run=1,dir=1;break;case0*1c:run=0,dir=0;break; }if(run==1)if(dir==1) for(i=0;i<=7;i++) {P2=led[i]; delay(300); } else //dir=0 for(i=7;i>=0;i--) {P2=led[i];