武汉工程大学邮电与信息工程学院
毕业设计（ 论 文 ）说明书
论文题目 PC学 号 6402010113 学生姓名 专业班级 06指导教师 总评成绩
机与多台单片机之间的串行通信 李鹏 电子科技1班 陈裕国____（副教授）___________ 2010 年 5 月 29 日
武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）
目 录
摘 要???????????????????????????????Ⅱ Abstract ?????????????????????????????Ⅲ 第一章 绪论 ???????????????????????????1 第二章 课题实施方案 ???????????????????????2 2.1 系统硬件设计 …………………………………………………………………2 2.2 系统软件设计 …………………………………………………………………3 第三章 硬件电路设计 ???????????????????????5 3.1 80C51单片机结构及其串行通信原理 ???????????????5 3.2 串行接口及其差分转换电路 ??????????????????17 3.3 Protel DXP 2004原理图设计??????????????????20 第四章 系统软件设计 ??????????????????????29 4.1 系统的通信协议 ???????????????????????29 4.2 C51编程实现PC机与单片机之间的串行通信 ???????????29 4.3 Windows集成开发环境uVision2 ????????????????33 第五章 总结 ??????????????????????????39 致谢 ??????????????????????????????41 参考文献 ????????????????????????????42
I
武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）
摘 要
本文详细介绍了基于RS-485总线的PC机与多台单片机间的串行通信原理、实现方法和相应的通信硬件、软件设计。该设计是由PC机与单片机组成的主从控制系统，其中PC机做为上位机对下位单片机是实现控制和监视功能。它包括通信和控制两个功能模块。单片机作为下位机在整个系统中属于从属地位，主要用来接收上位机的命令。由于此通信的PC接口是RS232的9针接口，且下位机数目有限（32台）。所以本设计采用了RS485总线以及RS232转RS485的协议芯片以满足长距离多机通信，本文讨论了总线接口转换、主从式通信协议设计方法，给出了采用中断式处理的通信过程流程图，并叙述了设计过程中必备的绘图软件Protel DXP的应用，以及编辑源代码软件keil uVision2的应用，实现了PC机对多个单片机组成采集终端的通信与管理。
关键词： PC机；单片机；RS485；通信
II
武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）
Abstract
The communication 、realized method and corresponding design of hardware and software between PC and multiple MCUs based on RS-485 is described in detai in the article. This design instroduces a pincipal and subordinate control system which is composed of PC and single chip. Divided from its function, it includes two parts: communication and control, in which PC is used as master, and MCUs is used as slave so as to receive the single order from the master.The bus interface conversion and the design of master-slave communication protocol is introduced and The program flowchart of communication with interrupt process is also given. In the process of design, the use of unnecessary painter software and code editor software is depicted so that realize the communication and administration between PC and multiple MCUs which composed collection terminal.
Keywords: PC；MCUs；RS485；communication
III
武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）
第一章 绪论
单片机由于其具有控制功能强、设计灵活和性能价格比高的特点。因此在工业控制领域得到了广泛的应用，在工业控制领域，计算机的数量有一台变为多台，多台计算机组成了多机系统，计算机分布关系可以分为紧密耦合和松散耦合，主从控制系统是一种松散式的多机系统，计算机之间由通信协议来联系。此时往往需要组成上位机对下位机的通讯系统，由一台上位机去控制多台下位机。主从控制就是一台功能较强的主机和32台左右的从机组成的多机系统。上位机一般是PC机，下位机一般是单片机系统，执行单片机与PC机串行通信的问题。
本课题计算机的通信由上位机（主机）控制。主机向各个从机发送命令或者接受从机反馈的信息，主机有权修改从机的参数，接受从机的数据，还可以查看从机的状态,可以说主机是主从控制的大脑。在本设计中主机用来监视或查看从机的状态，并向从机发送命令，在系统中起着主导地位。我们通过查看主机界面的状态即可响应的控制发送与接收。从机在系统中处于从属地位，是命令的执行者。从机之间不能直接联系，它们之间必须有主机这个桥梁联系。
在设计中我们选用了PC机作为我们的主机，从机为单片机（我们本着可得，性价比采用此选择）。但在选择中出现了通讯接口的问题，我们是串型通讯，在PC机和单片机之间，我们需要电平转换，而且考虑到工业运用问题我们需要考虑总的选用，在常用的RS232和RS485中，不能使用双端信号，因此要求使用较高的输出电压，而且其传输距离仅为15米。RS485通信接口的信号传输是用两根线之间的电压表示逻辑1和0的因为发送端两根传送线,而且接受接收端也是两根传送线.这样RS485接受和发送仅需要2根线就完成了传输.由于传输线采用了差动信道,所以它的干扰抑制性好,又由于它的阻抗低无接地问题.传输距离可高达1200m,传输速度可达1Mbps比较上面的数据，考虑工业要求，我们采用了RS485方式。
1
