单片机与pc机串行通信系统硬件及上位机程序设计

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1、目录1引言11.1单片机与PC机串行通信研究背景11.2单片机与PC机串行通信研究目的和意义12串口通信基础12.1两种常用接口方式22.1.1并行接口22.1.2串行接口22.2RS-232串行接口标准23系统总体设计33.1系统指标设计33.1.1通信协议设定33.1.2系统实现描述33.2总体方案设计34硬件接口电路设计44.1主要芯片44.1.1AT89C5144.1.2单电源转换芯片MAX23264.1.374LS245LED驱动芯片74.2LED显示器74.2.1LED显示器工作原理84.2.2LED显示器接口84.3系统设计85

2、PC机程序设计95.1MSComm控件95.1.1MSComm控件处理通信的方式95.1.2MSComm控件的主要属性105.2应用界面设计流程105.2.1创建项目文件10175.2.2加入串口通信控件115.2.3设计窗体界面125.3代码实现126仿真调试及结果分析157结语17参考文献18致谢19172.1两种常用接口方式2.1.1并行接口并行接口是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据的传输率能得到极大的提高。但在并行传输中，干扰会随线路长度的增加而增加，产生传输错误。因此，并行传输主要应用在近距离数据传输中，如连接打印机端口。

3、并行接口主要使用36针接头和25针D形接头，目前以25针D形接头为主[4]。2.1.2串行接口串行口也是计算机的一种标准接口，PC机一般至少有两个串行口Com1和Com2。串行口不同于并行口，它的数据和控制信息是一位接一位在一根传输线上传送的，这样串行口较并行口能够进行远距离传送信息。串行口通常使用9针D形连接器，有些老式则使用25针D形连接器。由于CPU与接口间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，要由接收移位寄存器把串行方式转换成并行方式，由发送移位寄存器把并行方式转换成串行方式。完成这种转换功能的电路叫做通用

4、异步收发机UART[4]。2.2RS-232串行接口标准目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采用不平衡传输方式，收发端的数据信号，是相对信号地。9针串口引脚和25针串口引脚定义如表2-1所示。表2-19针串口引脚和25针串口引脚定义9针串口（DB9）25针串口（DB25）针号功能说明缩写针号功能说明缩写1数据载波检测DCD8数据载波检测DCD2接收数据RXD3接收数据RXD3发送数据TXD2发送数据TXD4数据终端准备DTR20数据终端准备

5、DTR5信号地GND7信号地GND6数据设备准备好DSR6数据设备准备好DSR7请求发送RTS4请求发送RTS8清除发送CTS5清除发送CTS9振铃指示DELL22振铃指示DELL17典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在5V~15V，负电平在-5V~-15V；在接收数据时，接收器的典型工作电平是3V~12V和-3V~-12V。串口传输数据只要有接收数据针脚和发送数据针脚就能实现，其连接方式如表2-2所示。表2-2串口通信连接方式9针—9针25针—25针9针—25针233222322333557757

6、表2-2是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备则需要根据具体情况而定。3系统总体设计3.1系统指标设计3.1.1通信协议设定硬件接口：单片机输出的TTL电平经电平转换芯片转换成为RS-232信号，然后与PC机互连。字符格式：1位起始位，8位数据位，1位停止位。通信波特率：9600bps。差错校验：无奇偶校验。3.1.2系统实现描述下位机可以脱机单独工作，并用存储器存储由PC机传送来的数据，通信时由上位机发出通信请求，要求下位机给出回应。当单片机无应答时，PC机将重发通信请求直到下位机给出响应。传送数据前先发数据数目，接下来发送数据，下位

7、机接收数据并动态显示在LED数码管上。3.2总体方案设计单片机内部有一个全双工的收发缓冲器（SBUF），这两个在物理上独立的接收发射器，即可以接收也可以发射数据，它们共用同一个地址99H。在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便的设计成标准的RS-232接口。在设计中以PC机为主机，单片机为从机，通过串行接口构成主从系统，设计其串行通信的基本功能17，其系统框图如图3-1所示。单片机LED动态显示时钟电路复位电路MAX232PC机图3-1系统框图4硬件接口电路设计4.1主要芯片4.1.1AT89C51在系统设计中使用AT89C51单

8、片机作为下位机，与PC机进行串口通信，接收数据并控制数据在LED数码管上动态显示。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS8位单片机片，内置