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1、河南理工大学单片机应用与仿真训练设计报告题目：多机温度检测系统设计姓 名： 学 号： 专业班级： 指导老师： 苏珊 所在学院：电气工程与自动化学院 2012年10月26 日摘要“单片机之间多机通信演示电路设计与研究”是基于单片机的串行通信演示电路系统设计。本设计研究的是三个AT89s52单片机通过串行通信技术实现相互之间的通信。在设计中，利用AT89s52单片机具有多机通信功能，构成主从分布式控制系统，由一台主机来控制两台从机，主机可以向从机发送命令来控制从机，同时也可以接收从机反馈回来的信息，主从机之间实现双工通信。系统设计中主要由自制键盘和指拨开关作为输入设备，选择较为简单的发光二极管和液
2、晶显示器作为输出设备，通过串行接口技术实现主从机之间数据的传输并用显示设备观察其通信结果。本次系统设计中主要用到单片机之间多机通信技术以及单片机串行通信接口和中断系统,在下面设计中将进行具体的研究和讨论。本设计是通过主机发送地址信息，主机的SM2为零、TB8为1。从机SM2为1，从机始终为监听状态。当主机发送的第九位为1时，从机可以接受，当接受的数据与自己的地址相同时，向主机发送一个标志位，告诉主机进行握手，如果握手成功，从机开始采集18B20的数据，通过串口通讯传给主机。如果主机与从机的握手失败，侧从机始终处于对串口线的监听状态。主机接收数据并且将数据显示在液晶屏上。我们在主机上，通过开关选
3、着主机与哪个从机握手，通过按键对数据设定上下线，同时产生报警。 关键词： 多机通信；串行通信；中断控制；采集数据AbstractThis paper, which is a design and research of multi-machine communication among single ship microcomputers, is based on Serial Communications of the single ship microcomputer and designed. Introducing in detail the method of communicati
4、on among the SCMs which call AT89C52 which has the special function: multi-machine communication, this system consists of three pieces of AT89C52, among whom one is the host machine and both another two are inferior machines. Of course, the system can be called distributed control system which means
5、 the host machine can send orders to the inferior machines and the later can also send messages they collect form the circumstances to the former. Using the feedback, the host machine can do corresponding actions.in the design the system consists of the buttons we design by ourselves and the dial sw
6、itches, acting as the input devices, and light - emitting diodes we often call led and Liquid crystal display, acting as the output devices. We are convenient to know the results which are collected and sent by the inferior machine through the techniques of Serial Communications. Multi-machine commu
7、nication, coupled with the interrupt system in the SCM, is used in the design, and we will introduce it in detail.In this system the host machine sends massages by setting the bit of SM2 as one and its the bit of TB8 as zero. However, the inferior machines are on the contrary. Receiving the data for
8、m the host machine, the inferior machines compare the data with their own addresses. If the ninth bit of SCON is one, the inferior will send a sign bit to inform the host machine that the communication between them is successful. Then the inferior begins to send the data it collects from the device
9、of DS18B20，at the same time, the data will be transformed to the host machine. If any error happens, the action will be interrupted or ended. We chose two machines from three through dialing switches, setting the data occupying the data bus and alarming when necessity.Keywords: multi-machine communi
10、cation: Serial Communications; the interrupt system: data acquisition.目录1概括41.1 多机通讯研究的背景与意义41.2 多机通讯采取的研究方法和可行性论证41.3 多机通讯的研究内容52 系统总体方案及硬件设计52.1 系统的总体方案52.2 多机通信接口设计62.3 系统板设计63 软件设计83.1 多机通信原理83.2 单片机串口工作寄存器83.3 通信协议的设计103.4 数据的显示103.5 主机程序设计104 Proteus软件仿真125 课程设计体会126 参考文献14附1：源程序代码15附2：系统原理图26
11、附3：实物图281概括1.1 多机通讯研究的背景与意义目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎每个行业都可以看见单片机的踪影。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因
12、而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。较大规模的检测、控制系统，经常要采用多个单片机，组成可以通信的多机系统。MCS-51系列单片机为实现多机通信联网设计了方便的串行通信接口功能。将多个MCS-51单片机组成串行总线形式的相互通道，多机通讯工作已是单片机发展的一个重要趋势，单片机多机通信的主要方式仍然是主从式多机通信系统。单片机多机通信的方式有很多种，应用前景广阔，非常具有研究意义！1.2 多机通讯采取的研究方法和可行性论证由于M
13、CS-51系列单片机（以下简称单片机）具有性能稳定、工作可靠、价格低廉等特点，因此其应用相当广泛，本课题就是采用单片机。一个单片机（如Atmel89c*）内部包含有RAM、ROM、两个或者三个16位的定时器/计数器、一个通用异步串行通信控制器（UART）等多种资源。但即便如此，在一些相对复杂的单片机应用系统中，仅仅一个单片机资源还是不够的，因此而常常需要扩充I/O接口、定时器/计数器、串行通信接口、RAM、ROM等。采用通用的标准器件进行扩充是通常的做法，但将单片机本身作为一个通用的扩充器件来使用，也不失为一个好的方法。在这种情况下，一个系统中就使用了两个或两个以上的单片机，而单片机之间就要通
14、过互连来进行数据通信。单片机都带有串口，利用串口进行互连通信极为方便。点对点通信双方基本等同，只是人为规定一个为发送，一个为接收。要求两机串行口的波特率相同，因而发送和接收方串行口的初始化相同。可编制含有初始化函数、发送函数、接收函数的程序，在主函数中根据程序的发送、接收设置TR，采用条件判别决定使用发送函数还是接收函数。1.3 多机通讯的研究内容本文在研究单片机系统的基础上，设计了一种基于单片机AT89S52 的多机通信系统。初始时，1号单片机为主机，2、3号单片机为从机。主机通过串口向从单片机发送指定格式的数据，从单片机收数据并作出响应，主机通过液晶屏显示通信信息，从机通过LED显示通信状
15、态。握手成功从机开始向主机发送数据，主机并在液晶上显示，通过自锁开关S1与S2实现单片机对不同从机的切换。在此多机通信系统中，各个从机具有平等的机会握手。只要主机单片机发送的地址也从机的地址相同时从机才能跟主机进行握手否者就处于监听状态，此通信系统就为主从式多机通信系统。任何时刻，只要主机发送的地址信息可以与指定从机握手成功,其他各从机都是处于监听状态，主机与指定从机进行通讯。2 系统总体方案及硬件设计2.1 系统的总体方案1602液晶显示18B20温度示数18B20温度示数图21 系统总体方案简单介绍该系统的功能：1、当主机A，开关选择键1，主机与从机B通信，接下来从机采集18B20的数据发送给主机A,由1602液晶显示从机采集的数据。同理，当主机A，开关选择键2，主机与从机C通信，接下来从机采集18B20的数据发送给主机A,由1602液晶显示从机采集的数据。2、主机通过键盘的信息采集，对从机发送来的数据设定上下线。四个按键，分别是调节上线的大小，下线的大小。并且通过液晶显示出来设定的界限。3、系统设置有报警，当从机发送过来的数据大于
