单片机串行通信发射机.doc
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单片机串行通信发射机,本文共计33页，22000余字，详尽的介绍了通信发射机的设计，包含具体电路和相关源程序，以及元器件原理及焊接原理，问题解疑等内容，是一篇不错的设计文档参考资料。目录1 绪论2 硬件2.1硬件的基本组成：2.2电路图 2.3硬件介绍2.3.1单片机概述2.3.1.1单片机的发展历史2.3.1.2单片机的发展趋势2.3.1...
内容介绍
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本文共计33页，22000余字，详尽的介绍了通信发射机的设计，包含具体电路和相关源程序，以及元器件原理及焊接原理，问题解疑等内容，是一篇不错的设计文档参考资料。
目录
1 绪论
2 硬件
2.1 硬件的基本组成：
2.2 电路图
2.3 硬件介绍
2.3.1 单片机概述
2.3.1.1 单片机的发展历史
2.3.1.2 单片机的发展趋势
2.3.1.3 单片机的特点
2.3.1.4 单片机的应用
2.3.2 AT89C51单片机简介
2.3.2.1 AT89C51功能特性描述
2.4 单片机的串行接口
2.4.1 基本概念
2.4.2 MCS-51的串行和控制寄存器
2.4.2.1 串行口和控制寄存器
2.4.2.2 串行口工作方式
2.5 数码显示管
2.6 硬件的焊接及调试过程
2.6.1 硬件的焊接
2.6.1.1 底座的焊接
2.6.1.2 按键的焊接
2.6.1.3 时钟电路的焊接
2.6.1.4 导线的焊接
2.6.1.5 电路板的检测和故障排除
2.6.1.6 火线和底线的检测
2.6.1.7 元器件之间的连接的检查
2.6.2 硬件的调试机器故障排除
2.6.2.1 无单片机的调试
2.6.2.2 有单片机的调试
3 软件的设计和调整过程
3.1 程序流程图
3.2 通信协议
3.2.1 串行口控制寄存器SCON的设置
3.2.2 定时器的初始化设置
3.2.3 波特率计算
3.2.4 发射程序
3.3 编译软件的使用和PLDA的使用
3.3.1 编译软件的使用和编译过程
3.4 烧片
4 单片机串行通信领域的扩展
4.1 无线发射电路组成及工作原理：
4.2 单片机串口接口
4.2.1 扩展串行口与单片机的连接
4.2.2 操作指令
4.2.3 基于TTL电路的设计方案和工作原理
结论
参考文献
致谢
附录A：原理图
附录B：发射源程序
1 绪论
我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料，个人完成电路的设计、焊接、检查、调试，再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序，然后加电调试，最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件，合理的电路图扎实的焊接技术，基本的故障排除和纠正能力，会使用基本的仪器对硬件进行调试，会熟练的运用汇编语言编写程序，会用相关的软件对自己的程序进行翻译，并烧进芯片中，要与对方接收机统一通信协议，要耐心的反复检查、修改和调试，直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式，发射并显示两位数字信息，既显示00-99，使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块，由AT89C51和多个按键组成的控制模块，包括时钟电路、控制信号电路，时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式，控制信号用手动开关来控制，P1口来控制，P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示，软件采用汇编语言来编写，发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射，同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富自己的知识和理论，巩固所学的知识，提高自己的动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解，明白发射机的工作原理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高自己的设计能力，培养创新能力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍：单片机串行通信发射机电路的设计，单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51与MCS-51兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000次可擦，数据保存10年，全静态工作：0HZ-24HZ，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32跟可编程I/O线，两个16位定时/计数器，5个中断源，5个可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内震荡和时钟电路，P0和 P1 可作为串行输入口，P3口因为其管脚有特殊功能，可连接其他电路。例如P3.0RXD作为串行输出口，其中时钟电路采用内时钟工作方式，控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式；串行通信有两种形式，异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器，电源管理寄存器PCON，中断允许寄存器IE，还介绍了数码显示管的工作方式、组成，共阳极和共阴极数码显示管的电路组成，有动态和静态显示两种方式，说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程，及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分：在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，列出数码显示的断码表，计算波特率，设置串行口，在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译，这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题，及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA，后来的加电调试，及遇到的问题，在没问题后与接受机连接，发射数据，直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题，例如：通信协议是否相同，数码管是否与芯片连接对应，计数器是否开始计数等。
我所设计的单片机串行接口现在已经发展到无线收发的阶段，本文参考无线发射部分就是参考南华大学黄智伟、朱卫华的《单片机与嵌入式系统应用》一文，该串行无线发射电路结构简单、工作可靠，可方便地在单片机与单片机之间，构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片、MICRF007单片接收器芯片组成，工作在300~440 MHz ISM频段；具有ASK调制和解调能力，抗干扰能力强，适合工业控制应用；采用PLL频率合成技术，频率稳定性好；接收灵敏度高达 －96 dBm，最大发射功率达－2.5 dBm；数据速率可达2 Kb/s；低工作电压：4.75~5.5 V；功耗低，接收时电流3 mA，发射时电流7.75 mA，接收待机状态仅为0.5μA，发射待机状态仅为1.0μA；可用于单片机之间的串行数据无线传输，也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。
最后介绍了毕业设计做完后的结论以及自己的心得体会。
2 硬件
2.1 硬件的基本组成：
单片机89C51、6M晶震、30pF电容、22uf/10V电容、1K电阻、共阳极数码显示管、按键。
2.2 电路图
（见附录A）
2.3 硬件介绍
2.3.1 单片机概述
单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约
.......................................
.......................................
参考文献
[1] Micrel Inc. QwikRadio TM UHF ASK Transmitter[A] www.micrel.com. 2001.8
[2] Micrel Inc. QwikRadio TM Low Power UHF Receiver[A] www.micrel.com. 2001.8
[3] 薛晓书.单片微机原理及接口技术[M].西安石油大学 2002.3
[4] 黄智伟 朱卫华.单片机与嵌入式系统应用[M].南华大学.2005.3
[5] 付浩 AT89C51单片机高速串行输出口设计[A]淮阴师范学院 2004.10
目录
1 绪论
2 硬件
2.1 硬件的基本组成：
2.2 电路图
2.3 硬件介绍
2.3.1 单片机概述
2.3.1.1 单片机的发展历史
2.3.1.2 单片机的发展趋势
2.3.1.3 单片机的特点
2.3.1.4 单片机的应用
2.3.2 AT89C51单片机简介
2.3.2.1 AT89C51功能特性描述
2.4 单片机的串行接口
2.4.1 基本概念
2.4.2 MCS-51的串行和控制寄存器
2.4.2.1 串行口和控制寄存器
2.4.2.2 串行口工作方式
2.5 数码显示管
2.6 硬件的焊接及调试过程
2.6.1 硬件的焊接
2.6.1.1 底座的焊接
2.6.1.2 按键的焊接
2.6.1.3 时钟电路的焊接
2.6.1.4 导线的焊接
2.6.1.5 电路板的检测和故障排除
2.6.1.6 火线和底线的检测
2.6.1.7 元器件之间的连接的检查
2.6.2 硬件的调试机器故障排除
2.6.2.1 无单片机的调试
2.6.2.2 有单片机的调试
3 软件的设计和调整过程
3.1 程序流程图
3.2 通信协议
3.2.1 串行口控制寄存器SCON的设置
3.2.2 定时器的初始化设置
3.2.3 波特率计算
3.2.4 发射程序
3.3 编译软件的使用和PLDA的使用
3.3.1 编译软件的使用和编译过程
3.4 烧片
4 单片机串行通信领域的扩展
4.1 无线发射电路组成及工作原理：
4.2 单片机串口接口
4.2.1 扩展串行口与单片机的连接
4.2.2 操作指令
4.2.3 基于TTL电路的设计方案和工作原理
结论
参考文献
致谢
附录A：原理图
附录B：发射源程序
1 绪论
我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料，个人完成电路的设计、焊接、检查、调试，再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序，然后加电调试，最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件，合理的电路图扎实的焊接技术，基本的故障排除和纠正能力，会使用基本的仪器对硬件进行调试，会熟练的运用汇编语言编写程序，会用相关的软件对自己的程序进行翻译，并烧进芯片中，要与对方接收机统一通信协议，要耐心的反复检查、修改和调试，直到达到预期目的。
单片机串行通信发射机采用串行工作方式，发射并显示两位数字信息，既显示00-99，使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块，由AT89C51和多个按键组成的控制模块，包括时钟电路、控制信号电路，时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式，控制信号用手动开关来控制，P1口来控制，P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示，软件采用汇编语言来编写，发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射，同时显示程序对发射的数据加以显示。
毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富自己的知识和理论，巩固所学的知识，提高自己的动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。
我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解，明白发射机的工作原理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高自己的设计能力，培养创新能力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。
我的毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍：单片机串行通信发射机电路的设计，单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51与MCS-51兼容，4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000次可擦，数据保存10年，全静态工作：0HZ-24HZ，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32跟可编程I/O线，两个16位定时/计数器，5个中断源，5个可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内震荡和时钟电路，P0和 P1 可作为串行输入口，P3口因为其管脚有特殊功能，可连接其他电路。例如P3.0RXD作为串行输出口，其中时钟电路采用内时钟工作方式，控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式；串行通信有两种形式，异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器，电源管理寄存器PCON，中断允许寄存器IE，还介绍了数码显示管的工作方式、组成，共阳极和共阴极数码显示管的电路组成，有动态和静态显示两种方式，说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程，及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分：在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，列出数码显示的断码表，计算波特率，设置串行口，在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译，这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题，及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA，后来的加电调试，及遇到的问题，在没问题后与接受机连接，发射数据，直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题，例如：通信协议是否相同，数码管是否与芯片连接对应，计数器是否开始计数等。
我所设计的单片机串行接口现在已经发展到无线收发的阶段，本文参考无线发射部分就是参考南华大学黄智伟、朱卫华的《单片机与嵌入式系统应用》一文，该串行无线发射电路结构简单、工作可靠，可方便地在单片机与单片机之间，构成一个点对点、一点对多点的无线串行数据传输通道。单片机无线串行接口电路由MICRF102单片发射器芯片、MICRF007单片接收器芯片组成，工作在300~440 MHz ISM频段；具有ASK调制和解调能力，抗干扰能力强，适合工业控制应用；采用PLL频率合成技术，频率稳定性好；接收灵敏度高达 －96 dBm，最大发射功率达－2.5 dBm；数据速率可达2 Kb/s；低工作电压：4.75~5.5 V；功耗低，接收时电流3 mA，发射时电流7.75 mA，接收待机状态仅为0.5μA，发射待机状态仅为1.0μA；可用于单片机之间的串行数据无线传输，也可在单片机数据采集、遥测遥控等系统中应用。
最后介绍了毕业设计做完后的结论以及自己的心得体会。
2 硬件
2.1 硬件的基本组成：
单片机89C51、6M晶震、30pF电容、22uf/10V电容、1K电阻、共阳极数码显示管、按键。
2.2 电路图
（见附录A）
2.3 硬件介绍
2.3.1 单片机概述
单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约
.......................................
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参考文献
[1] Micrel Inc. QwikRadio TM UHF ASK Transmitter[A] www.micrel.com. 2001.8
[2] Micrel Inc. QwikRadio TM Low Power UHF Receiver[A] www.micrel.com. 2001.8
[3] 薛晓书.单片微机原理及接口技术[M].西安石油大学 2002.3
[4] 黄智伟 朱卫华.单片机与嵌入式系统应用[M].南华大学.2005.3
[5] 付浩 AT89C51单片机高速串行输出口设计[A]淮阴师范学院 2004.10
