《單片機應(yīng)用技術(shù) 》中職配套PPT課件,單片機應(yīng)用技術(shù) ,《單片機應(yīng)用技術(shù),》中職配套PPT課件,單片機,應(yīng)用技術(shù),配套,PPT,課件 目錄DIRECTORY2 2 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計項目項目五五 通信口應(yīng)用與控制通信口應(yīng)用與控制3 3 項目五五 通信口應(yīng)用與控制通信口應(yīng)用與控制通過本項目的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計、無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計的識讀及簡單分析；從本項目開始，我們將利用51系列單片機串口進行單片機雙向通信控制系統(tǒng)設(shè)計與無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計兩個任務(wù)的學(xué)習(xí)與實訓(xùn)，從而掌握單片機串行口的設(shè)計應(yīng)用與通信協(xié)議程序的設(shè)計方法。讓學(xué)生由理論聯(lián)系實踐，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生自主性、研究性學(xué)習(xí)方法和思想。學(xué)習(xí)重點4 4 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備51系列單片機上有一個通用異步接收發(fā)送器UART，通過引腳RXD（P30）和TXD（P31）可與外部電路進行全雙工的串行異步通信，發(fā)送數(shù)據(jù)時由TXD端送出，接收時數(shù)據(jù)由RXD端輸入。這樣就可以實現(xiàn)雙機通信，即不僅能實現(xiàn)單片機與單片機之間，而且可以通過電平轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)單片機與工控機或計算機的通信。5 5 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備一一、串行通信概述1.數(shù)據(jù)的通信方式數(shù)據(jù)通信方式有并行通信與串行通信兩種，示意圖如圖所示。（1）并行通信（2）串行通信6 6 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備一、串行通信概述2.串行通信的分類（1）同步通信（2）異步通信7 7 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備一、串行通信概述3.串行通信的方向串行通信的方向分為單工傳送與雙工傳送。雙工傳送又分為半雙工傳送與全雙工傳送。（1）在串行通信中，把通信接口只能發(fā)送或接收的單向傳送方法叫做單工傳送。比如發(fā)射臺、收音機或電視機等設(shè)備。8 8 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備一、串行通信概述3.串行通信的方向（2）把數(shù)據(jù)在甲乙兩機之間的雙向傳遞，稱之為雙工傳送9 9 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成1.串行接口的結(jié)構(gòu)串行接口主要由發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器、發(fā)送控制器、輸出控制門、接收數(shù)據(jù)緩沖器、接收控制器、輸入移位寄存器、波特率發(fā)生器T1等組成。2.串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUFSBUF對應(yīng)著兩個寄存器,一個是串行發(fā)送寄存器,另一個是串行接收寄存器，但它們都用SBUF這一個名稱，且統(tǒng)一編址為99H，故初學(xué)者往往搞不清楚。1010 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成3.串行口的特殊功能寄存器（1）串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON用于定義串行口的工作方式及實施接收和發(fā)送控制，該寄存器地址為98H，其各位定義如表所示。1111 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成3.串行口的特殊功能寄存器（1）SM0、SM1串行口工作方式選擇位，其定義如表所示。1212 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成3.串行口的特殊功能寄存器（1）SM2多機通信控制位:REN接收允許控制位:TB8要發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位:RB8接收到的數(shù)據(jù)的第9位:TI發(fā)送中斷標(biāo)志:RI接收中斷標(biāo)志位:1313 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成3.串行口的特殊功能寄存器（2）電源控制寄存器PCON SMOD波特率加倍位:GF1、GF0普通標(biāo)志位:PD掉電工作模式:IDL空閑工作模式:1414 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成4.串行口工作方式（1）方式0方式0為移位寄存器輸入/輸出方式?？赏饨右莆患拇嫫饕詳U展I/O口，也可以外接同步輸入/輸出設(shè)備。8位串行數(shù)據(jù)是從RXD輸入或輸出，TXD用來輸出同步脈沖。1515 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成4.串行口工作方式（2）方式1方式1為波特率可變的10位異步通信接口方式。發(fā)送或接收一幀信息，包括1個起始位0，8個數(shù)據(jù)位和1個停止位1。1616 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成4.串行口工作方式（3）方式2 方式2為固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控的為1或0的第9位數(shù)據(jù)。（4）方式3方式3也為波特率可變的11位UART方式。除波特率外，其余與方式2相同。1717 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成5.波特率的概念與選擇在前面的學(xué)習(xí)中，我們發(fā)現(xiàn)有一個名稱頻繁出現(xiàn)，那就是波特率。所謂波特率，就是每秒鐘傳送的二進制的位數(shù)，單位是bps(bits per second)。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳輸速度快慢的一項重要指標(biāo)。1818 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計知識準(zhǔn)備二、串行接口的組成5.波特率的概念與選擇（1）方式0的波特率方式0波特率fosc12（2）方式2的波特率串行口方式2波特率的產(chǎn)生與方式0不同，即輸入的時鐘源不同，其時鐘輸入部分如圖所示。1919 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計一、原理圖的繪制A機的P3.0即串行口接收端（RXD）與P3.1即串行口發(fā)送端（TXD）分別接B機的P3.1（TXD）與P3.0（RXD），見圖。任務(wù)實施2020 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計一、原理圖的繪制任務(wù)實施2121 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計二、編寫源程序三、編譯與仿真將上述源程序在KEIL C中編譯并生成HEX文件，在PROTEUS中作原理圖仿真。A機程序與B機程序分開編譯，在PROTEUS中模擬燒錄時也應(yīng)分別燒錄。任務(wù)實施2222 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計三、編譯與仿真任務(wù)實施2323 任務(wù)一 單片機雙向控制系統(tǒng)設(shè)計三、編譯與仿真PROTEUS仿真結(jié)果如圖5111所示。讀者要注意的是，PROTEUS對單片機的仿真，在畫原理圖時可以省略最小化系統(tǒng)部分，但在實際做套件時，是不能省略的。任務(wù)實施2424 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備無線抄表是利用先進的計算機技術(shù)和通信技術(shù)自動獲取和處理用戶表數(shù)據(jù)的一種手段，是提高供電企業(yè)自動化管理水平的需要，也是計算機技術(shù)和通信技術(shù)迅速發(fā)展的必然。2525 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備一、RS232串行接口基本知識RS232接口（又稱 EIA RS232C）是目前最常用的一種串行通信接口。RS232接口一般有兩種，一種是25針（或25孔）座，稱為DB25；一種是9針（或9孔）座，稱為DB9。如圖所示。2626 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備一、RS232串行接口基本知識在單片機與上位機串行通信中經(jīng)常采用的是DB9。這是一種9針（或9孔）標(biāo)準(zhǔn)座，圖所示為這種接口的原理圖。每個插針或插座的使用意義。2727 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備一、RS232串行接口基本知識2828 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換TTL電平與RS232電平轉(zhuǎn)換在早期是用MC1488或75188等芯片實現(xiàn)TTL電平轉(zhuǎn)RS232電平；用MC1489或75189等芯片實現(xiàn)RS232電平轉(zhuǎn)TTL電平?，F(xiàn)在用得最多的轉(zhuǎn)換芯片是MAX232、HIN232或MAX202等，這些芯片的最大優(yōu)點在于實現(xiàn)了TTL電平與RS232電平之間的相互轉(zhuǎn)換。2929 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換3030 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換1.串口調(diào)試工具的使用通過上面的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，單片機與上位機之間的通信主要考慮的是邏輯電平的匹配問題，而這個問題已經(jīng)通過MAX232芯片轉(zhuǎn)換至RS232解決。3131 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.KYL610無線傳輸模塊介紹外形尺寸為40mm24mm6mm(不包括天線接頭)，見圖。3232 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.（1）主要特點 載波頻率：433MHz。也可定制其他頻段。如300350 MHz,390460MHz及780925 MHz。多種可選的通信接口：RS232、TTL 或RS485 接口。數(shù)據(jù)格式：8N1/8E1/8O1(也可提供其他格式，如 9 位數(shù)據(jù)位)。3333 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.（1）主要特點 傳輸效率：1200、2400、4800、9600、19200、38400、100kbps，250bps。16個通信信道，也可根據(jù)客戶要求擴展。透明的數(shù)據(jù)傳輸：提供透明的數(shù)據(jù)接口，能適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)的用戶協(xié)議。3434 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.（2）應(yīng)用領(lǐng)域 水、電、氣等無線抄表系統(tǒng)及工業(yè)遙控、遙測及樓宇自動化、安防、機房設(shè)備無線監(jiān)控、門禁系統(tǒng)。無線呼叫系統(tǒng)、無線排隊機、醫(yī)療器。無線 POS、PDA。無線數(shù)據(jù)傳輸，自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。無線 LED 顯示屏、搶答器等,智能交通。3535 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.(3）詳細(xì)規(guī)格 供電電源：DC3.15.5V；輸出功率：50mW；發(fā)射電流：40mA；接收電流：20mA(TTL接口)；接收靈敏度：-112dBm(1200bps)；-108dBm(9600bps)3636 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換2.（4）接口定義接口定義如表所示。3737 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換3.軟件設(shè)置信道與頻率的對應(yīng)關(guān)系如表所示。3838 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換4.模塊使用方法（1）電源KYL610 無線電數(shù)傳模塊使用直流電源，工作電壓從 3.1V5.5V。（2）模塊與串行口的連接3939 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換4.模塊使用方法(3）模塊上的指示燈（4）關(guān)于模塊的數(shù)據(jù)傳輸4040 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換4.模塊使用方法（5）標(biāo)準(zhǔn)配置 KYL610無線傳輸模塊一只。6PIM扁平連接線一條。彈簧天線一支。4141 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換4.模塊使用方法（6）可選配件 RS232接口編程連接線 USB接口編程連接線 數(shù)據(jù)傳輸測試設(shè)備 可選天線。4242 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換5.KYL610無線數(shù)傳調(diào)試軟件的使用當(dāng)把一塊KYL610無線傳輸模塊（用TTL接口電平）接到單片機的RXD與TXD；再用一塊KYL610無線傳輸模塊（用RS232接口電平）接至個人電腦的RS232口時，原來的串口通信程序不需作任何修改，就做到了單片機與上位機之間的無線通信。4343 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換5.KYL610無線數(shù)傳調(diào)試軟件的使用4444 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計知識準(zhǔn)備二、TTL電平與RS232電平的轉(zhuǎn)換5.KYL610無線數(shù)傳調(diào)試軟件的使用4545 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計任務(wù)實施一、原理圖的繪制4646 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計任務(wù)實施二、編寫源程序三、編譯與仿真將上述源程序在KEIL C中編譯并生成HEX文件，在PROTEUS中作原理圖仿真。在作PROTEUS仿真時須注意以下幾個關(guān)鍵點，這是仿真成功與否的關(guān)鍵。4747 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計任務(wù)實施三、編譯與仿真4848 任務(wù)二 無線抄表系統(tǒng)的控制設(shè)計任務(wù)實施三、編譯與仿真目標(biāo)檢測4949 項目五五 通信口應(yīng)用與控制通信口應(yīng)用與控制1 串行通信有幾種基本通信方式？它們有什么區(qū)別？2 什么是串行通信的波特率？3 假設(shè)異步通信接口按方式1傳送，每分鐘傳送6000個字符，則其波特率是多少？4 AT89S51單片機時鐘振蕩頻率為11.0592MHz，選用定時器T1工作模式2作為波特率發(fā)生器，波特率為2400b/s，求初值。并編寫初始化程序。5 設(shè)計一個發(fā)送程序，將芯片內(nèi)RAM中的30H3FH單元數(shù)據(jù)從串行口輸出，要求將串行口定義為方式3，TB8作奇偶校驗位。思考題