实验4(串行通行实验报告)

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1、我州电$科技大勞电子设计(A)实验设计报告实验名称5

2、串行通信实验次数4小组号5姓名学号姓名学号姓名学号指导教师5月13日下午18:45验收2009年5月13日串行通信一.方案论证与比较举出敬重几种方案，进行比较方案一：用到DS18B20,24C04,LCD1602,主机通过DS18B20测得温度在自己的LCD1602上显示，并且通过STC单片机的SP1口(Pl_4，Pl_5,Pl_6,Pl_7)将温度发送给丛机，从机接收主机传过来的温度数据，自己的LCD1602上显示温度，并且通过串U线与PC机相连，PC机通过串口调试助手显示所测得的温度

3、。于此同吋，在主机上运行流水灯，流水灯的每一个状态保存在EEPR0M24C04中，这样当单片机系统掉电时，24C04屮保存了上次流水灯的状态，下次上电时，流水灯能够从接着上次状态开始运行。方案二：用到DS18B20,24C04,1602,测得的温度在四位数码管上显示，同样进行双机SP嗵信和通过MCU的UART与PC通信方案比较：方案一和方案二主要的区别就是数据的显示方式，方案一能显示出很精确的温度，方案二由于只有四位数码管，所以精度不高，但方案一的成本较高，对于精度要求不高的实验可以采用方案二，须要较高精度的，则采用方案一本实验屮采用方案一

4、来实现串行通信功能。二.总体方案设计本次系统设计的主要功能是实现数据的发射和接收，因此在设计过程中，主要围绕采集需要传输的数据、数据处理、数据发射、数据接收等方面来构建系统。在系统设计时，为了有更好的可操作性，将系统分为主按和受按两个部分，下图就是我们本次系统的结构框图。系统结构图系统结构图说明:整个系统分为两部分：主机部分和从机部分。K面我们分别进行这两方面的介绍：一、通信主控部分（主机）：它在整个系统屮起核心控制地位，首先，主机通过操作操作具有IIC总线结构的EEPROM器件24C04,将主机上流水灯状态传给24C04。这样当单片机系统

5、掉电吋，能够保存最后掉电前的流水灯状态，以便当系统上电时，单片机从24C04屮读取数据，从上一次的状态接着运行。其次，通过主机对温度传感器的控制来采集本地环境温度；然后，把采集到的数据送到单片机中进行分析处理，并通过LCD进行本地温度显示；最后，就是主机的通信部分，它主耍包括发射部分：主耍利用STC单片机的SP1总线，利用它进行双机SP1通信，主机将温度数据发给从机。二、从机通过SPI总线接收主机传过来的温度数据，在LCD1602上显示温度。同时从机通过UART把接受到的数据传到PC机进行通信，PC机通过串口调试工具显示温度，并II存储分析

6、。一.软硬件的系统设计1.温度采集硬件实现：数据采集电路由温度传感器DS18B20采集被控对象的实时温度，提供给STC单片机的P3.0口作为数据输入。在本次设计屮我们所控的对象为所处室温。DS18B20内部结构主耍由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TL和TH、高速暂存器。DS18B20管脚排列如图，从左到右管脚分别为1、GND;2、1/0;3、VDD。温度传感器可以完成对温度的测量。内部高速暂存器包含8个连续字节。暂存器具体分布如表所示。字节序号寄存器名称0温度最低数据位1温度最高数据位2高温限制3低温限制4

7、保留5保留6计数剩余值7计数器/°c8CRC校验DS18B20与单片机相连，其DQ要接5K左右的上拉电阻来增加数据传输的准确性。其典型电路如阁所示。DQ1DS13B201R254K7T软件实现：对DS18B20的操作一般伍含下面四个步骤：1、初始化；2、ROM操作命令；3、存储器操作命令；4、执行/数据。其中的初始化如上面的时序中讲到的一样;然后就是对ROM的操作，DS18B20片有光刻64位的ROM，它可以看成是该DS18B20的地址序列码。光刻KOM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个的目的。由于我

8、们此次系统设计在单总线上左右一个DS18B20，那我们就直接跳过匹配ROM(SkipROM)的操作就行了。接下来就是对存储器的读写操作，其中读写“1”和“0”与上面的时序操作一样。最后就是将接收到的数据进行微机处理；这样就完成丫一次对DS18B20的访问过程。其具体程序流程如阁程序流程图如下：1.EEPROM24C04的操作硬件实现：24C04的串行数据口SDA口与单片机的P3.6U线相连，串行时钟线SCL门与单片机P3.7口线相连。用24C04来保存流水灯的状态电路阁如下：MZPY1DRLIIC总线的工作原理：IIC总线进行数据传送时，时

9、钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。起始和终止信号：SCL线为高电平期问，SDA线由高电平向