基于rs-485的单片机通信系统设计本科学位论文.doc

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1、专业课程设计任务书2013－2014学年第2学期　第16周－19周题目基于RS-485的单片机通信系统设计内容及要求1.利用RS485实现单片机的双向通讯；2.通过键盘实现从机的选择、发送数据的输入；3.主机显示发送的数据及从机编号。4提高要求：通过键盘实现循环工作模式、指定从机这2种工作方式的切换。进度安排16周：查找资料，进行系统硬件设计、软件方案设计；17周：硬件制作、软件的分模块调试；19周：系统联调；19周：设计结果验收，报告初稿的撰写。学生姓名：11042104万娇11042109赵佳慧指导时间：周一、周三、周

2、五指导地点：E楼610室任务下达2014年6月3日任务完成2014年6月27日考核方式1.评阅□　2.答辩□3.实际操作□　4.其它□指导教师张小林系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。摘要串口通信是一种广泛应用于各个领域的通信方式，在远距离数据传输和控制系统中，可以根据RS-485协议实现远距离传输。此次课设即利用MAX485芯片实现半双工串行通信的双向通信系统。系统主要由主机控制模块、通信模块、数据输

3、入模块、数据显示模块和模数转换模块五个部分组成，实现了利用RS-485实现单片机的双向通信，通过键盘实现从机的选择、发送数据，主机显示发送的数据及从机编号，通过键盘实现循环工作模式、指定从机这两种工作方式的切换。此系统具有使用方便、操作简单、便于实现、成本低、可靠性高、可拓展性强、易于维护等特点，具有较广泛的应用前景。关键字：单片机；RS-485总线；串行通信；数模转换目录前言1第一章设计内容及要求21.1设计内容21.2设计要求2第二章系统组成及工作原理32.1系统组成32.2工作原理3第三章硬件电路方案设计43.1主机

4、控制模块43.2数据显示模块53.3模数转换模块63.4键盘输入模块73.5通信模块83.5.1RS485通信协议83.5.2RS485通信格式93.6从机控制模块103.6.1单片机最小系统103.6.2显示模块11第四章软件设计124.1通信协议124.1.1串行通信协议的比较——RS232RS422RS485124.1.2通信过程144.2主机程序144.2.1主程序流程图144.2.2矩阵键盘输入子程序154.2.3数码管显示子程序164.2.4传输模块子程序174.3从机程序174.3.1从机总流程图174.3.

5、2接收并显示子程序18第五章实验调试和测试结果与分析19第六章结论20第七章参考文献21附录一电路图22附录二程序代码23前言单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。而在以单片机为基础的数据采集和实时控制中，通过计算机中的RS-232接口进行计算机与单片机之间的命令和数

6、据传送，就可以对现场进行监测和控制。由于计算机上的RS-232所传送的距离不超过30m，所以在远距离数据传送和控制时，可以利用MAX485的接口芯片将RS232协议转换成RS-485协议进行远距离传送。RS-485是双向、半双工通信协议，允许多个驱动器和接收器挂接在总线上，其中每个驱动器都能够脱离总线。接收器输入灵敏度为200mV，这就意味着若要识别符号或者间隔状态，接收端电压必须高于+200mV或者低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12KΩ，驱动器输出电压为1.5V（最小值）、5V（最大值）。0第一章设计内容及要求1

7、.1设计内容设计一个基于RS-485的单片机通信系统。1.2设计要求1.通过键盘输入数据和显示要传输的数据；2．通过串口利用RS-485总线，将数据发给单片机主机，并显示。单片机1RS-485RS-485单片机2图1.1系统设计方案图32第二章系统组成及工作原理2.1系统组成系统主要由主机控制模块、通信模块、数据输入模块、数据显示模块和数模转换模块五个部分组成。其系统框图如下：通信从机通信主机数据显示数据显示通信模块数据输入数模转换键盘图2.1系统框图在本系统中，通信主机是核心部分，主要完成对数据的处理、操作和运算；数据输

8、入模块主要完成数据的输入，所有人机交换的数据都从该模块中输入；数据显示模块完成了通信双方的数据显示；通信模块即完成数据的接受和发送，实现数据远距离传输。2.2工作原理基于RS-485的单片机通信系统设计的原理是：利用数模转换模块或者键盘输入模块通过P3口或者P1口将数据输入到C51单片机主机里，C51单