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1、滨州学院本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目单片机与 PC 之间的串行通讯系 （院） 计算机科学技术系专 业通信工程班 级学生姓名学 号2008110311指导教师职 称讲师滨州学院本科毕业设计（论文）I二一二年五月二十日单片机与 PC 之间的串行通讯摘 要随着计算机技术的发展，特别是单片机技术的迅猛发展，单片机被广泛应用于大量工业控制系统。单片机拥有占有空间小，价格低廉，开发应用程序容易的优势，可用于恶劣的工业环境中，单片机的数据采集和现场控制能力被广泛应用于分布式控制系统中。但因为单片机的计算能力是有限的，而且用它也很难进行复杂的数据处理，因此这就要求我们往往在具有繁多功能的控制系统
2、中采用上，下位机系统，单片机被使用为下位机系统采集数据和控制设备，而使用 PC 机为上位机系统处理复杂数据和控制单片机。当今，在大量解决通信系统通信受阻的常用方案中，通过 PC 机自带的 RS-232 串行通讯端口与外设实现通讯这一方案备受人们的青睐。故由上知，实现单片机与 PC 机之间的串行通讯具有重要的意义。本论文设计详细介绍了使单片机与 PC 机之间能够进行串行通讯的软件和硬件的实现。在硬件设计中，通过 RS-232 串行通讯端口将单片机与 PC 机相互连接，PC 机把数据传输至单片机系统，单片机系统会将这一传输数据显示在 LED 数码管上；在软件设计中，利用 Visual Basic6
3、.0 中的 MSComm 串行通讯控件来编写 PC 机的串口通讯程序。在对此设计正确测试后，证明我们的设计能够实现单片机与 PC 机之间的串行通讯。关键词：单片机；串行通讯；RS-232；Visual Basic6.0；MsComm滨州学院本科毕业设计（论文）IISerial Communication between SCM and PCAbstractWith the development of computer technology, especially the rapid development of the SCM technology, SCM has been widely
4、used in industrial control systems. The SCM has the advantage of possession of a small space, low price, easy to develop applications that can be used in harsh industrial environments, data acquisition and site control capabilities of the microcontroller is widely used in distributed control systems
5、. Single-chip computing power is limited, and it is difficult to use it for complex data processing, so this is often used in the control system has a range of functions, the controller system, the microcontroller is used for the next bit machine system data acquisition and control equipment, using
6、a PC as the host computer system to handle complex data and control SCM. Today, a large number of commonly used programs address communication system communication disruption, comes via a RS-232 serial communication interface with peripherals, communication of this program much people of all ages. T
7、herefore, by the Sounds, the communication between the SCM and PC has an important significance.The design details of this paper between the SCM and PC serial communications software and hardware implementations. SCM and PC through the RS-232 serial communications port in the hardware design of inte
8、rconnected PC machine data transfer to the SCM system, SCM system will transmit data is displayed on the LED digital tube; in software design, MSComm communication control in Visual Basic 6.0 to write the PCs serial port communication program. This design the right tests to demonstrate that our desi
9、gn can achieve serial communication between SCM and PC.Key words：SCM；Serial Communication；RS-232；VB6.0；MSComm滨州学院本科毕业设计（论文）目 录第一章第一章 绪论绪论11.1 本课题的目的和意义 .11.2 本课题的国内外研究现状 .11.3 此次设计的工作内容 .2第二章第二章 串行通讯基础知识串行通讯基础知识32.1 串口通讯的理论基础 .32.1.1 并行接口与串行接口.32.2 RS-232 串行通讯接口标准.32.3 MSCOMM 串行通讯控件42.3.1 MSComm 串行通
10、讯控件处理通讯的方式42.3.2 MSComm 串行通讯控件的属性5第三章第三章 课题总体设计与分析课题总体设计与分析63.1 课题的可行性分析 .63.2 课题指标设计 .63.2.1 通讯协议的设计.63.3 课题的硬件与软件的设计与分析 .63.4 课题功能分析 .7第四章第四章 串行通讯的硬件电路设计串行通讯的硬件电路设计84.1 单片机的选型及其简介 .84.2 串行接口的基本结构的认识 .84.3 电平转换芯片 MAX232.104.4 电路原理图 .11第五章第五章 串行通讯程序设计串行通讯程序设计145.1 PC 机的串行通讯程序.14滨州学院本科毕业设计（论文）i5.2 单片
11、机的串行通讯程序 .17第六章第六章 仿真调试与结果分析仿真调试与结果分析196.1 PROTUES 仿真软件简介196.2 仿真结果分析 .19结语结语21参考文献参考文献22致谢致谢23附录附录24滨州学院本科毕业设计（论文）0第一章第一章 绪论绪论1.1 本课题的目的和意义本课题的目的和意义现代信息网络技术的一个突出特点，是使所有的设备在工业控制系统相互连接，形成网络，在中央软件管理下，形成一个有机的整体。这种整体网络方式在现代工业控制系统中极其具有先进性，极大提高了工业设备生产效率，也很大程度上提高了系统的安全和可靠性。单片机技术经过 20 多年的发展，单片机自身的一些优势被当今人们所
12、熟知，比如其性能稳定，成本低，功能强大等，以单片机为主的各种产品已被广泛使用。在单片机的输入和输出控制端，除了可以直接连接到键盘和计算机的液晶显示器外，通常都是通过串行端口和上位机 PC 实现通讯，这将能够实现远程控制。在单片机与 PC 机相互连接共同工作的场合中，人们普遍使用基于 Windows 平台的 PC 机作为上位机，这是因为其界面友好，编程和操作相对容易，为研究单片机与 PC 机之间的串行通讯提供了方便。故由以上两段内容得知，研究单片机与 PC 机之间的串行通讯对于人们的生活水平的提高，工业的迅猛发展等各方面都具有重大意义。1.2 本课题的本课题的国内外研究现状国内外研究现状随着科学
13、技术的发展，单片机技术已经历了近 20 年的发展，在过去 20 年的发展过程可以看出，凭借单片机技术开发的微处理器（MPU）和超大规模集成电路为其发展拉动了广泛的应用范围。单片机已被广泛应用于工业控制，用以完成各项规定任务，实现集中管理。但另外一面，由于单片机的计算能力有限，很难处理复杂的数据，因此在具有繁多功能的控制系统中，普遍采用采用上，下位机系统，单片机被使用为下位机系统用来采集数据和控制设备，而使用 PC 为上位机系统来处理复杂数据和控制单片机。这两者的结合，使单片机的应用不只是限制于自动监测或控制，而是进一步呈现出全面且多点的发展趋势，具有更好更光明的前景，是今天电子领域的重要组成部
14、分。当前，在国内与国外，对于 PC 机与单片机的控制系统，人们通常把 PC 机视为上位机，单片机则被视为下位机，在这种上下位机控制系统中，人与 PC 机之间滨州学院本科毕业设计（论文）1的信息交流通常是通过软件得以实现的，而单片机与 PC 机之间的信息互动则是以串行通讯模式来维持的，由于被控对象的不同，单片机系统会对此做出相应的配置，即配置前后向信息通道，由 PC 机对其进行监督，指挥，收集工作状态信息等。1.3 此次设计的工作内容此次设计的工作内容标准 51 系列单片机都有串行通讯接口，其工作方式为全双工模式，通过此串行通讯接口，可以行之有效地与 PC 机和其他单片机系统取得数据通讯，串口在
15、单片机系统中有着举足轻重的地位，单片机采集的实时数据正是通过串口才传输至计算机，而计算机发布的控制命令也是经由串口方可实现对单片机系统的智能控制与管理。串口的这种作用，使各行各业的人们可以充分享有计算机强大的数据处理和管理功能以及单片机系统的数据采集和设备控制的优势，使系统趋于完美，强大，工作效率更加高效。在以上分析的基础上，本次设计的工作内容有，介绍单片机与 PC 机之间的通信模式和 RS-232 串行通讯协议（也就是常用的串行通讯标准） ，随后设计本课题的串行通讯软件程序和硬件，最后通过 PROTUES 仿真软件对单片机的显示模块进行仿真调试。滨州学院本科毕业设计（论文）2第二章第二章 串
16、行通讯基础知识串行通讯基础知识2.1 串口通讯的理论基础串口通讯的理论基础当今，计算机通常都有一个或多个串行端口，如 COM1，COM2，COM3以上端口是外部设备和计算机之间实现数据传输和沟通的重要渠道。串行通讯是指利用数据信号线，接地线，控制线这三种信号线来实现通讯外围设备和计算机之间数据传输的一种通讯方式。目前，比较流行的两种接口方式就是并行接口与串行接口。2.1.1 并行接口与串行接口并行接口与串行接口并行接口是在同一时间内通过平行线发送 8 位数据，数据传输速率大大被提升。但是在并行传输过程中，由于传输线路长度不断加长，会导致传输中多次发生码误，因此，并行传输主要应用于近距离数据传输，如连接打印机的端口。目前，D 形接头（25 针）成为并行接口的主流。串行接口是一个标准的计算机接口，PC 机一般至少有两个串行口COM1，COM2。其数据和控制信息像排队一样在传输线路上传输，所以相比较并口，串口能够进行长距离信息传输。在各种连接器中，D 形连接器（9 针）为串行端口使用的主要连接器1。因为 C
