基于单片机的双机通信实训报告.docx

1、基于单片机的双机通信实训报告一 设计方案根据题目分析可知硬件电分为主机模块和从机模块。主机模块中包含单片机子模块、lcd1602显示子模块和矩阵键盘模块，从机模块则包括单片机子模块、LED显示模块。在主模块中由AT89C51单片机担任主机，LCD1602担任显示设备和由4位独立按键做矩阵键盘。在整个系统中有一个从机模块，有一片AT89C51单片机担任从机模块的控制模块，串口采用单工及异步通信方式。整个硬件结构原下图所示。二硬件分析（1）控制模块 控制模块采用AT89C51作为主控芯片，11.0592MHZ的晶振频率作为时钟震荡电路。基本电路图如下所示。仿真图 由于在protues里面，单片机内

2、部默认自带晶振，所以不需要再连接振荡电路。 控制模块原理图（2）显示模块 采用LCD1602作为显示模块，LCD1602用来显示当前从机LED的状态。仿真图如下所示：仿真图 在画原理图时，由于没有LCD1602的封装。所以，本人直接用16跟引脚的排针代替。然后在给相应的引脚表上网络位口。但是再画PCB，必须控制好原件之间的距离，以免导致制版时，元件位置冲突。原理图如下所示：原理图（3）矩阵键盘模块 矩阵键盘用来给单片机输入一个电平值，然后再通过主机CPU发送给从机，最后从机CPU接收，并通过LED显示出结果。当按键按下，相当于给主机CPU送入一个低电平，主机再把这个电平值发送给从机。因为LED

3、是采用共阳连接的方式，所以可以点亮LED。 矩阵键盘仿真图，以及原理图如下所示：仿真图原理图（4）LED显示模块 LED显示模块，主要用来显示主机送给从机的电平值是高电平还是低电平，同时也可以用来检测，整个通信系统是否能够正常工作。 为了整个电路简化，以及效果更明显，所以决定采用共阳连接的方式。 LED显示模块的仿真图，以及原理图如下所示：仿真图原理图三软件分析 根据题目分析可知硬件电分为主机模块和从机模块。AT89C51单片机担任主机模块和从机模块的控制模块，串口采用单工及异步通信方式。设置波特率位9600，定时器T1为方式2.主机和从机均采用11.0592MHz的晶振频率。（1）主机程序#

4、include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit key1=P20;sbit RS=P25;sbit RW=P26;sbit EN=P27;uint temp=1,i=0;uchar flag=0; /状态标志位uchar code s1=led zhuang tai:;uchar code s2= on ;uchar code s3= off;void delay(uint xms) uint i,j; for(i=xms;i0;i-) for(j=110;j0;j-);void delay1ms(uint ms

5、)/延时1毫秒（ unsigned int i,j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j100;j+); void wr_com(uchar com)/写指令 delay1ms(1); RS=0; RW=0; EN=0; P0=com; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; void wr_dat(uchar dat)/写数据 delay1ms(1); RS=1; RW=0; EN=0; P0=dat; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0;void lcd_init()/初始化设置 delay1ms(1

6、5); wr_com(0x38); delay1ms(5); wr_com(0x08); delay1ms(5); wr_com(0x01); delay1ms(5); wr_com(0x06); delay1ms(5); wr_com(0x0c); delay1ms(5);void xianshi() /LCD1602显示函数（显示第一行的固定文字） uint i; for(i=0;i14;i+) wr_com(0x80+i); wr_dat(s1i); void flag_xianshi()/显示当前LED的状态（跟按键是否按下有关） uint j; if(flag=1) for(j=0;

7、j8;j+) wr_com(0xc0+j); wr_dat(s2j); else if(flag=0) for(j=0;j8;j+) wr_com(0xc0+j); wr_dat(s3j); void key() /键盘扫描函数 if(key1=0) /按键按下 delay(5); while(key1!=1);/检测按键是否放开 i+; /用来计算按的次数 if(i%2=1) /当按的是奇数下，点亮LED temp=0; flag=1; Else /偶数下，LED熄灭 temp=1; i=0; /清零I(可有可无) flag=0; void init() /中断初始化 TMOD=0x20;

8、TH1=0xfd; /设置波特率为9600 TL1=0xfd; SCON=0x40; /设置串口方式1，只发送不接收 PCON=0x00; /SMOD=0 ES=1; /允许串口中断 EA=1; /开总中断 TR1=1; /启动定时器T1void main() lcd_init(); /先初始化1602显示函数 init(); /中断初始化 xianshi(); /在这里调用显示函数的原因是因为1602第一行为固定显示，所以可以 不用参与循环 while(1) key(); /检测是否有按键按下 flag_xianshi();/显示LED状态 SBUF=temp; /temp的数据送给串行口发

9、送 while(TI=0);/等待数据，也可以说是检测数据是否发送完 TI=0; /已发送完，就清零T1 （2）从机程序#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit led=P20;void init() /中断初始化 TMOD=0x20; TH1=0xfd; /设置波特率为9600 TL1=0xfd; SCON=0x40; /设置串口方式1，只发送不接收 PCON=0x00; /SMOD=0 ES=1; /允许串口中断 EA=1; /开总中断 TR1=1; /启动定时器T1void main() init(

10、); while(1) while(RI=0);/等待数据，也可以用来判断数据是否接收完毕 RI=0; /数据接收完毕，清零RI led=SBUF; /数据直接送给IO口，控制LED的亮灭 四实物展示实物图PCB五元件汇总元件名数量单位AT89C512片103蓝白电位器1个40脚芯片底座2个20脚排针5条轻触开关6个220电阻10个2K电阻2个红色LED8个11.0592MHz晶振2个LCD16021个22PF瓷片电容4个10uf电解电容2个103排阻2条杜邦线2条单面覆铜板1片六心得体会 这次单片机实训收获还是有的！本来没打算做双机通信的，但是其他的题目都已经有接触了，所以后来还是选了一个以

11、前没接触过的东西玩玩，毕竟能学到东西才是王道！没想到，瞎猫碰到死耗子了，以为双机通信很难，结果却是所有实训题目里面最简单的。真是有够意外的。很顺利的在第一天就把仿真和程序给搞定了，这个跟有扎实的程序思维是密不可分的。然后接下来解释调试了。本打算直接用实验室的单片机学习板进行调试的。后来发现，太麻烦了，还是自己做块板吧，反正时间多着呢。 周二搞定原理图，周二晚上搞定PCB，整个过程有条不紊的进行的。好了，本以为本次实训能完美收场的，结果是我想太多了。周三整天都是在帮同学，指导程序啊，知道原理图，别人的完成了自己的到是落下了。制版过程浪费太多时间了，终于在周四做好了板。因为实训只剩最后一天了，我还

12、没开始焊元器件，以及调试。我开始有些着急了。人越急，就越容易出错。就因为这个小小的错误，我让我调试付出了太多时间。所以，做事千万要沉得住气，别急慢慢来。 下面，讲讲我调试遇到的麻烦吧。 第一次调试，当板接上电源，整个板完全没反应，LCD1602没亮。用万用表检测了所有的线路，没有出现断路现象，均连接正常，LCD1602就是不亮，在继续查资料，后来终于发现问题所在，原来是背光没连接电源。所以直接用跳线将LCD1602最后两个引脚A,K脸上VCC和GND。 LCD1602搞定，终于可以亮了，本以为成功了一半，但是后来才知道，还远远没有结束。 第二次调试，接好LCD1602的A,K。分别给主机，和从

13、机烧入程序。1602没有显示字符，按键，按下，LED没有反应。问题出现，继续找原因。刚开始以为是程序问题，原理图的连接，和程序的IO口声明出现了错误，后来经过检测，程序没问题，IO口声明也没问题。那最有可能是单片机的系统没工作。 用万用表检测了单片机引脚与排针的连接，均是正常的，检查复位电路，振荡电路，终于找到了问题所在，原来我把振荡电路的两个瓷片电容的数值焊错了。本来要22PF的瓷片电容，我换成了103瓷片电容，好吧，问题发现，从新换上22PF的电容。 第三次调试，整个系统还是不能工作，把前两次的工作从新做了一遍，还是没发现问题。当时时间已经过了1礼拜，差点跪了。太折磨人了。后来在看PCB时

14、，无意间让我看到了一目，下面附图： 可能这样看不是很明显，好我们放大看看： 这下看清楚了吧！坑爹啊！我竟然没有还有一条线没连到GND，我靠还有一条线躲在那里啊！这就是我辛辛苦苦排查的原因的，竟然是忘了连一天GND。 所以说：画板需谨慎，注意看看那些线没连的，电路板的每条线都是关键！元器件参数要认真看，本来都是不必要的问题，却因为我的粗心大意，浪费了那么多时间，可惜啊！ 以上就是我这次实训的体会了，说多了都是泪和累啊！七参考文献【1】单片机原理及应用C51编程+Proteus仿真 主编：张毅刚 出版社：高等教育出版社【2】Altium Designer 电子设计应用教程 主编：高 歌 出版社：清华大学出版社