单片机原理与应用课程设计-单片机与pc机双工通信

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1、等级:课程设计课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称单片机与PC机双工通信专业班级学号姓名指导老师赵葵银汪超等2016年03月25日电气信息学院课程设计任务书课题名称单片机与PC机双工通信姓名专业班级学号指导老师赵葵银课程设计时间2016年03月14日-2016年03月25日（3、4周）教研室意见意见：同意审核人：汪超一、任务及要求本课题以MCS-51系列单片机为核心，设计实现MCS51单片机与PC机的双向通信。（1）PC做接收且显示屏幕显示该值，也可由PC键盘发送数据；调试时可用虚拟终端或串口调

2、试助手实现。P0口接8个发光二级管显示PC键盘的状态。（2）MCS51采用4*4键盘（0-F）；P2口可接8个发光二极管显示4X4键盘对应状态。设计要求：（1）确定系统设计方案；（2）进行系统的硬件设计；（3）完成应用程序设计；（4）应用系统的硬件和软件的调试。二、进度安排第一周：周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。周二～周三：完成硬件设计和电路连接周四～周日：完成软件设计第二周：周一～周三：程序调试周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。三、参考资料[1]王

3、迎旭等.单片机原理及及应用[M].2版.机械工业出版社，2012.[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.清华大学出版社，2010.[3]戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例[M].清华大学出版社，2010.目录第1章设计任务及要求11.1课程设计目的11.2课程设计要求1第2章系统方案设计22.1矩阵键盘的设计思路22.2串行通信的设计思路2第3章系统硬件电路设计3第4章系统软件设计54.1双工通信设计54.2矩阵键盘设计6第5章系统仿真及调试7参考文献8附录A电路仿真图9附录B

4、汇编程序10第一章：设计任务及要求1.1课程设计目的本课题以MCS-51系列单片机为核心，设计实现MCS51单片机与PC机的双向通信。让学生学会使用Keil，Protuce这些软件，加强自身软件设计能力。1.2课程设计要求（1）PC做接收且显示屏幕显示该值，也可由PC键盘发送数据；调试时可用虚拟终端或串口调试助手实现。P0口接8个发光二级管显示PC键盘的状态。（2）MCS51采用4*4键盘（0-F）；P2口可接8个发光二极管显示4X4键盘对应状态。（3）确定系统设计方案；（4）进行系统的硬件设计；（

5、5）完成应用程序设计；（6）应用系统的硬件和软件的调试。第一章：系统方案设计2.1矩阵键盘的设计思路根据课题的要求，可以由两个方面来设计。一个是矩阵式键盘接口，由于采用的是4X4矩阵式键盘，这种键盘以M条I/O线组成行输入口，以N条I/O线组成列输入口，在行列线的每一个交点处设置一个按键，组成一个矩阵。根据任务要求，可由AT89C51芯片上的键盘（P1）发送数据（由P2显示），所以用P1.0到P1.3组成输入端口，用P1.4到P1.7组成输出端口。并且采用常见的扫描法来判定有无键被按下以及被按键的位

6、置。键处理的流程图如图2-1所示：开始键扫描NO有无键按下Y去抖动键码计算键释放JMP@A+DPTRA=NNHA=01HHA=00HNN#键盘处理程序....01#键处理程序00#键处理程序图2-12.2串行通信的设计思路MCS-51单片机具有一个可编程的全双工串行I/O口，通过TXD和RXD与外界进行通信，它可以做通用异步接收和发送器（UART），也可以做同步移位寄存器。现在的PC机上均带有RS-232接口，是在异步串行通信中应用最为广泛的标准总线接口，适合于短距离通信，所以本次设计我们采用RS2

7、32接口，它使用的是RS-232逻辑电平，但是由于我们采用的是AT89C51芯片，其输入输出皆为TTL电平，因此PC机与单片机通信时必须进行电平转换。我们采用MAX232电平转换芯片来实现这一功能。如图2-2所示：RS-232接口PC机单片机MAX232电平转换器图2-2第一章:系统硬件电路设计3.1：RS232总线标准RS-232采用负逻辑，将-5V到-15V规定为逻辑1，+5V到+15V规定为逻辑0，最高传输速率为19.2Kbit/s,传输距离一般不超过15米。RS-232采用标准的DB-25连

8、接器，也可采用DB-9连接器，在本次设计中我们采用了DB-9连接器，其引脚功能如下表3-1.1，模型如图3-1.2：表3-1.1：引脚编号123456789功能符号DCDRXDTXDDTRGNDDSRRTSCTSRI功能说明数据载波检测接收数据发送数据数据终端准备就绪信号地数据通信建立就绪请求发送允许发送振铃指示图3-1.23.2：MAX232电平转换芯片MAX232电平转换芯片是美信（MAXIM）公司生产的具有两路接收器和驱动器的IC芯片，其内部有一个电源电压变换器