基于51单片机的串口通讯系统课程设计论文.doc

桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第PAGE\*MERGEFORMAT23页，

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引言
人类社会已经进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。单片机的出现使人类实现利用编程来代替复杂的硬件搭建电路，它靠程序运行，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
单片机应用的主要领域非常广，智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化控制、智能化仪表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。
单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益，更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。随着单片机应用的推广，微控制技术将不断发展完善。
电路的集成化不仅对硬件电路的设计相关，与电路的布局同样相关。印刷版的出现使得电路产品更加规范，体积更小。Protel99se是一款专业的绘制电路及印刷版的软件，近年来的不断升级使得其功能更加完善，出现了AltiumDesigner、ProtelDXP等升级版本。

=1\*Arabic1设计内容及要求
功能要求
(1)下位机选用89S51或89S52单片机；
(2)下位机接收上位机的数据并显示在LED或LCD上；
(3)下位机显示数据可以显示固定数据、位移数据、循环位移；
硬件要求
制作串口线和下位机及外围电路；
软件要求
KeilC或汇编编程设计，串口调试助手或Labview串口通信编程。
2设计原理及单元硬件模块

上位机设计
RS232串口介绍
经过多年的发展，现今已经形成了许多串行通信接口的标准。其中本次课程设计用到的RS-232标准是美国EIA（电子工业联合会）与BELL公司一起开发的通信协议。它适合于数据传输速率在0—20000bit/s的范围内通信。
目前比较常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），近距离通信可以直接将通信接口用相应的线缆直接相连。
串口调试助手介绍
串口调试助手是串口调试相关工具，有多个版本。如：友善串口调试助手，支持9600，19200等常用各种波特率及自定义波特率，可以自动识别串口，能设置校验、数据位和停止位，能以ASCII码或十六进制接收或发送任何数据或字符，可以任意设定自动发送周期,并能将接收数据保存成文本文件，能发送任意大小的文本文件。
可实现功能如下所示：
自动搜索串口，并打开串口；
支持多串口；
支持自定义波特率，支持非标准波特率；
支持发送历史记录；
接收数据可以进行十六进制和ASCII切换；
接收数据时，光标可定位在指定行或在最后一行；
可以以十六进制或ASCII格式，向指定串口发送数据；
定时发送数据；
接收数据可以保存为文件，也可打开已保存数据文件；
串口打开过程中，可修改通讯参数,如波特率；
自动记录上次操作参数，如串口号、波特率等。
下位机硬件设计
设计原理及方法

RS232电平转换部分

单片机最小系统

数据显示部分
下位机设计可分为单片机最小系统、RS232电平转换部分、数据显示部分。其系统框图大致图2-1所示。
图2-1系统框图
本次设计采用LCD显示由上位机发送的数据，并完成固定数据、位移数据、循环位移的数据显示。由上位机经RS232串口发送数据，经电平转换，转换成单片机可以接收的信号电压，通过单片机内烧制的程序逻辑运算得出上位机所发送的数据，并在数据显示部分依次显示固定数据、位移数据、循环位移数据。电平转换由MAX232AEPE芯片完成，单片机最小系统使用的是AT89S52芯片，数据显示部分则由1602LCD液晶显示器完成。
单片机最小系统
图2-2最小系统电路
单片机采用AT89S52，最小系统包括复位电路和时钟电路两部分，其中复位电路采用按键手动复位和上电自动复位组合，电路如图2-2左下部分所示：其中REST为单片机复位端，电容C3按键S1构成上电复位和手动复位电路。时钟电路如图2-2右下部分所示：晶振Y1频率采用的是11.0592MHZ，C1