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1、单片机实习报告 实 习 报 告 实习名称 ： 嵌入式系统 实习 系部名称 ： 信科院 专业班级： ： 计本 08 5 学生姓名： ： 陈鹏任 学 号： ： 3080417907 指导教师： ： 陈小琴 金红 杨光杰 日 日 期： 2021.12.18 一 引言 目前，嵌入式技术已成为通信和消费类产品的共同发展方向。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术
2、和各个行业的具体应用相结合的产物，这就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统一般指非系统。它是以应用为中心、软硬件可裁减的、能适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统是集系统的应用软件与硬件于一体，类似于中的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，因此特别适合于要求实时和多任务的系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。 通过这次实训，老师让我们了解最基本的嵌入式系统设计，开发的流程，结合掌握所学的知识，做出一个单片机与上位机通信的简单嵌
3、入式系统。 二课题设计 1 基本原理 MCS51 单片机串行口发送/接收数据时，通过 2 个串行缓冲器 SBUF 进行，这 2 个缓冲器采用一个地址（98H），但在物理上是独立的。其中接收缓冲器只能读出不能写入，发送缓冲器只能写入不能读出。 发送过程,由指令 MOV SBUF，A 启动，此时待传送的数据由 A 累加器传入串行发送缓冲器 SBUF，由硬件自动在发送字符的始、末加上起始位(低电平)、停止位(高电子)及其它控制位(如奇偶位等)，而后在移位脉冲的控制下，低位在前，高位在后，逐位从 TXD 端(方式 0 除外)发出。 接收过程,串行口的接收与否受制于允许接收位 REN 的状态，当 REN
4、 被软件置1后，允许接收器接收。串口的接收器以所选波特率的 16 倍速对 RXD线进行监视。当1到0跳变时，检测器连续采样到 RXD 线上低电平时。便认定 RXD 端出现起始位，继而接收控制器开始工作。在每位传送时间的第 7、8、9 三个脉冲状态采样 RXD 线，决定所接收的值为0或1。当接收完停止位后，控制电路使中断标志 R1 置为1，此时程序可通过 MOV A，SBUF指令将接收到的字符从 SBUF 送入累加器 A，从而完成一帧数据的接收工作。 2. 原理框架 3. 硬件电路原理 图，对各模块进行分别介绍 单 片 机 LCD 显示电路 复位电路 时钟电路 电源电路 串行口通信电路 3.1
5、液晶显示模块 1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口如下所示 接口信号说明 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 电源正极 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶显示偏压信号 11 D4 Data I/O 4 RS 数据/命令选择端（H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 读/写选择端（H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信号 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极 8 D1 Data I/O 16 BLK
6、 背光源负极 用 LCD1602 液晶显示模块显示字符或字符串之前必须对其进行初始化，LCD1602 液晶显示模块的初始化流程如下： 5.0 初始化过程（复位过程） 5.1 延时 15ms 5.2 写指令 38H（不检测忙信号） 5.3 延时 5ms 5.4 写指令 38H（不检测忙信号） 5.5 延时 5ms 5.6 写指令 38H（不检测忙信号） 5.7（以后每次写指令、读/写数据之前均需检测忙信号） 5.8 写指令 38H：显示模式设置 5.9 写指令 38H：显示关闭 5.10 写指令 01H：显示清屏 5.11 写指令 06H：显示光标移动设置 5.12 写指令 0CH：显示开关及光
7、标位置 表 8 LCD1602 液晶模块内部的控制器控制指令 指令 指令码 说明 RS R/W D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 清显示,光标回位 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * ADD=0 时,回原位 输入方式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 决定是否移动以及移动方向 显示开关 0 0 0 0 0 0 1 D C B D-显示,C-光标,B-光标闪烁 移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 移动光标及整体显示 功能设置 0 0 0 0 1 DL N F * * DL-数据位数,L-行数,F
8、-字体 CGRAM 地址设置 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 设置 CGRAM 的地址 DDRAM 地址设置 0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 设置 DDRAM 的地址 忙标志/读地址计数器 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 读出忙标志位(BF)及 AC 值 CGRAM/DDRAM 数据写 1 0 写数据 将内容写入 RAM 中 CGRAM/DDRAM 数据读 1 1 读数据 将内容从 RAM 中读出 LCD1602 液晶显示模块可以和单片机 AT89C51 直接接口，电路如下图所示。 RP110KGND1VDD2VO
9、3RS4RW5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BL115BL216U2LCD1620X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10GND20VCC40EA/VP31nPSENRXDTXDALEU1AT89S51P0.0P0.1P0.2P0.3P0
10、.4P0.5P0.6P0.7P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7+5VP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7RWRSE+5VnWRVCCnWRnRD AT89S52 和 LCD1602 液晶模块连接电路 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，表 9 是 LCD1602 的内部显示地址。即第 1 行的显示地址应为 80H+显示位置，第 2 行的显示地址应为 40H+显示位置。 表 9 LCD1602 的内部显
11、示地址 3.2 串口通信模块 RS-232C 标准（协议）的全称是 EIA-RS-232C 标准，其中 EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（recommended standard）代表推荐标准，232 是标识号，C 代表 RS232 的最新一次修改，在这之前，有 RS232B、RS232A，它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。RS-232C 适合于数据传输速率在 020210b/s 范围内的通信。 PC 机常用 DB-9 连接器作为提供多功能 I/O 卡或主板上 COM1 和 COM2 两个串行接口的连接器，它只
12、提供异步通信的 9 个信号，9 针串口功能见表 10，并且对电缆长度也有要求： RS-232C 标准规定，若不使用 MODEM，在码元畸变小于 4%的情况下，DTE 和 DCE 之间最大传输距离为 15m（50 英尺）。可见这个最大的距离是在码元畸变小于 4%的前提下给出的，为了保证码元畸变小于 4%的要求，接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于 2500pF。 表 10 9 针串口功能一览表 针脚 功能 针脚 功能 1 载波检测 6 数据准备完成 2 接收数据 7 发送请求 3 发送数据 8 发送清除 4 数据终端准备完成 9 振铃指示 5 信号地线 本方案对 RS-232-C 接
13、口采用 3 线制（RXD、TXD、GND）软握手的零 MODEM 方式进行单片机和 PC 之间的数据通信，即 PC 机和单片机的发送数据线（TXD）与接收数据（RXD）交叉连接，二者的地线（GND）直接相连，其它信号线如握手信号线均不用，而采用软件握手。但由于 RS-232-C 的逻辑电对地是对称的，与 TTL、MOS 逻辑电平完全不同，逻辑 0 电平规定为+5 +15V 之间，逻辑 1 是电平为-5 -15V 之间，因此利用 MAX232芯片进行电平转换，电路连接如图 11。 C1-3V+2C2+4C2-5V-6R209D2110VCC16GND15D1014R1113R1012D1111R
14、218D207C1+1IC2MAX232C13C12C11C10VCC162738495J232DB9 图 RS-232-C 通信连接电路 3.3 电源模块 +220PFC5C60.1uFS12Vin+5VGNDU37805R81.5KD0LED123POWCON3SPD2 充电电路 4. 软件设计 （ （1 ）流程图 （ （2 ）代码附录 /示 接收电脑送过来的数据，并且显示 16 进制数，并将数据回传到电脑 脑 #include reg52.h /LCD 的口线 sbit E=P25; sbit RW=P36; sbit RS=P26; unsigned char recdata28;/定义 RS232 数组 unsigned char recv_p; unsigned char bdata myflag; sbit recokbit = myflag0; void Delay(unsigned int t); void SendCommandByte(unsigned char ch);/传送命令 void SendDataByte(unsigned char ch);/传送数据 void InitLcd(void);/LCD 显示 void disprec(void
