詳解一個(gè)電腦串口控制單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器的例子.doc

1、單片機(jī)部分電路圖：此主題相關(guān)圖片如下： 單片機(jī)源代碼（asm格式）:;-;-;設(shè)置串行口 波特率9600;串行口設(shè)置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1;晶振11.0592,定時(shí)設(shè)置為0FDH;常用端口設(shè)置參數(shù);FD 9600;FA 4800;F4 2400;E8 1200;-;*ORG 00HJMP STARTORG 23HJMP UARTORG 30HSTART: MOV SP,#70HMOV SCON,#50HMOV TMOD,#00100001B ;TIM1在模式2 TIM0在模式1MOV TH1,#0F4H ;設(shè)置定時(shí)時(shí)間SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器1SETB ES ;允許串口中斷SETB EA ;允許總中斷MOV P0,#0 ;P0、P2輸出低電平MOV P2,#0JMP $ ;等待狀態(tài);*;串行口中斷;*UART: PUSH ACCPUSH PSWCLR ES ;關(guān)閉串行口中斷MOV TH0,#HIGH(65536-65536)MOV TL0,#LOW(65536-65536)SETB TR0 ;開定時(shí)器0MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;數(shù)據(jù)1MOV 32H,#00 ;數(shù)據(jù)2MOV 33H,#00 ;結(jié)束位MOV R0,#30HREC: jbc tf0,FS ;接收時(shí)間是否超時(shí)？是則執(zhí)行FSJNB RI,REC ;接收數(shù)據(jù)CLR RIMOV A,SBUFMOV R0,AINC R0JMP RECFS: CLR TR0 ;關(guān)定時(shí)器0;* CALL FUN ;解碼并控制繼電器SETB ES ;開串行口中斷POP PSWPOP ACCRETI ;中斷子程序返回;*;解碼并控制繼電器;下面的程序可以更簡潔，但為了方便，展開來編制;*FUN: MOV A,#0AH ;判斷第1字節(jié)即同步位CJNE A,30H,ERRMOV A,#0DH ;判斷第4字節(jié)即結(jié)束位CJNE A,33H,ERR;*;第2字節(jié)即數(shù)據(jù)位1,代表繼電器J1-8;第3字節(jié)即數(shù)據(jù)位2,代表繼電器J9-16;*MOV A,31HMOV P0,AMOV A,32HMOV P2,ARET;*; 數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理;* ERR:MOV 30H,#00 ;同步位MOV 31H,#00 ;數(shù)據(jù)1MOV 32H,#00 ;數(shù)據(jù)2MOV 33H,#00 ;結(jié)束位RETEND ;程序結(jié)束;-;-單片機(jī)源代碼（asm格式）+電路圖下載：點(diǎn)擊瀏覽該文件電路圖說明：這個(gè)電路非常典型，串行口（也稱RS232）接口集成電路MAX232與單片機(jī)AT89S51引腳P3.0(RXD)P3.1(TXD)連接，構(gòu)成與主機(jī)的通訊接口電路。AT89S51引腳P0、P2口連接達(dá)林頓管陣列驅(qū)動(dòng)IC uln2803，通過它控制繼電器動(dòng)作。相關(guān)基礎(chǔ)知識簡要說明：1、串行口（也稱RS232接口）是用途最廣的一種通訊接口，一般電腦主機(jī)上都有這個(gè)接口，缺點(diǎn)是傳輸距離短，市場上也有很多USB-RS232 轉(zhuǎn)換接口賣。*常用的通訊接口還有RS485、RS422、LPT打印接口、CAN總線接口、網(wǎng)卡接口等等，與RS232比較接近的通訊接口是RS485，它的通訊距離較遠(yuǎn)，廣泛用于工業(yè)控制。2、串行口（也稱RS232）接口集成電路MAX232，接口芯片種類繁多，MAX232只是其中的一種，可以說是串行接口集成電路的代表型號，圖紙上一般都標(biāo)MAX232，但實(shí)際使用時(shí)，可以選用更多兼容的芯片，其中一個(gè)理由，兼容芯片更便宜。3、達(dá)林頓管陣列驅(qū)動(dòng)IC uln2803，TTL輸入（0-5v），可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)8個(gè)繼電器，內(nèi)部不僅封裝了達(dá)林頓管陣列，并且含有鉗位二極管，連接繼電器時(shí)，不需要再連接保護(hù)二極管，使用非常方便，因而用途廣泛。相同功能的芯片有ULN2003，只是它只有7個(gè)輸出口。內(nèi)部電路如圖所示：此主題相關(guān)圖片如下： 接口IC ULN2083內(nèi)部有反相緩沖器（參見技術(shù)手冊），簡單來說，輸入高電平，輸出為低電平；輸入低電平，則輸出高電平。51源程序詳解：源程序主要分三個(gè)部分：初始化程序、串口中斷程序、協(xié)議解析或叫解碼程序。初始化程序：初始化是單片機(jī)通電后首先執(zhí)行的一部分程序，主要是對單片機(jī)中的寄存器做一些必要的設(shè)置（即寫入值）：、設(shè)置串口 波特率為9600串行口設(shè)置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1、由于電路上晶振采用11.0592（最常用）,定時(shí)器1設(shè)置初值為0FDH;常用串口波特率對應(yīng)初值（11.0592晶振）;FD 9600;FA 4800;F4 2400;E8 12003、啟動(dòng)定時(shí)器1、允許串口中斷、允許總中斷相關(guān)代碼：MOV SCON,#50HMOV TMOD,#00100001B ;TIM1在模式2 TIM0在模式1MOV TH1,#0F4H ;設(shè)置定時(shí)時(shí)間SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器1SETB ES ;允許串口中斷SETB EA ;允許總中斷需要注意：1、波特率越高，通訊速度越快，但也更容易出錯(cuò)，一般來說，通訊距離短時(shí)，可以用較高的波特率，通訊距離長時(shí)，選用較低的波特率可使通訊更為可靠。2、硬件電路采用不同的晶振，波特率設(shè)置時(shí)初值是不同的，初值可由公式（）取得，通過計(jì)算你會(huì)發(fā)現(xiàn)有些晶振（如10M、12M）計(jì)算結(jié)果有余數(shù)，實(shí)質(zhì)上就是波特率有誤差，最終結(jié)果就是用了這個(gè)晶振的電路，在通訊時(shí)會(huì)出現(xiàn)無法通訊、數(shù)據(jù)錯(cuò)亂、時(shí)好時(shí)壞、誤動(dòng)作等等情況。因此，一般我們在用到串口的單片機(jī)電路中，如無特殊需要，一般晶振選用11.0592M、22.1184等。而在沒有用到串口的電路中，一般晶振選用6M、12M、24M等，因?yàn)橛?jì)算定時(shí)更簡單，如6M時(shí)鐘，周期=2us ;12M時(shí)鐘，周期=1us ;24M時(shí)鐘，周期=0.5us。3、提高波特率的方法有二種：將SM1設(shè)為1；或是換一個(gè)頻率更高的晶振。由于接口IC ULN2083輸入輸出的反相特性，即輸入為高電平，輸出為低電平；輸入為低電平，則輸出為高電平。同時(shí)51單片機(jī)上電復(fù)位后，其引腳為高電平，這樣會(huì)引起連接在P0、P2口的繼電器全部得電吸合的情況，應(yīng)此，初始化程序中應(yīng)對端口作如下設(shè)置：相關(guān)代碼：MOV P0,#0 ;P0、P2輸出低電平MOV P2,#0由于本例中單片機(jī)在初始化后沒有其它事情做，我們就讓它沒事歇著。相關(guān)代碼： JMP $ ;自循環(huán)（等待狀態(tài)）串口中斷程序：串口接收數(shù)據(jù)流程圖此主題相關(guān)圖片如下： 串口接收定長或不定長數(shù)據(jù)的原理：（很多朋友沒理解的）接收定長或不定長數(shù)據(jù)關(guān)鍵是要知道數(shù)據(jù)什么時(shí)候發(fā)送完畢。我們知道串口中傳送數(shù)據(jù)是以位（BIT）來傳送，通常串口設(shè)置為MODE1狀態(tài)，MODE1狀態(tài)收發(fā)數(shù)據(jù)是10個(gè)位，一個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位（我們要傳送的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)），1個(gè)停止位。如果波特率9600，請注意單位是BIT/S，也就是速度1秒鐘9600位，換算一下，發(fā)送或接收10位需要1MS毫秒多一點(diǎn)。那么OK，對于不定長度數(shù)據(jù)，我們在每接收完1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，開始設(shè)定時(shí)值如2 MS，并開啟定時(shí)器，如果后面還有數(shù)據(jù) ，則重新設(shè)定時(shí)值如2 MS，并開啟定時(shí)器；如果后面沒有數(shù)據(jù)了，超過2MS，即表示數(shù)據(jù)接收完畢了，下面可以對收到的數(shù)據(jù)處理了。對于指定長度的數(shù)據(jù)，我們可以設(shè)定全部數(shù)據(jù)接收完需要多長時(shí)間，在引起串口中斷后（即準(zhǔn)備接收第1個(gè)字節(jié)），開始設(shè)定時(shí)值如2 MS，并開啟定時(shí)器，循環(huán)接收字節(jié)數(shù)據(jù)，如果超時(shí)，即表示數(shù)據(jù)接收完畢了，下面可以對收到的數(shù)據(jù)處理了。在本例中我們接收的是4個(gè)字節(jié)的定長數(shù)據(jù)，相關(guān)代碼如下：MOV TH0,#HIGH(65536-65536)MOV TL0,#LOW(65536-65536)SETB TR0 ;開定時(shí)器0MOV 30H,#00 ;同步字節(jié)MOV 31H,#00 ;數(shù)據(jù)1MOV 32H,#00 ;數(shù)據(jù)2MOV 33H,#00 ;結(jié)束字節(jié)MOV R0,#30HREC: jbc tf0,FS ;接收時(shí)間是否超時(shí)？是則執(zhí)行FSJNB RI,REC ;接收數(shù)據(jù)CLR RIMOV A,SBUFMOV R0,AINC R0JMP RECFS: CLR TR0 ;關(guān)定時(shí)器0;* CALL FUN ;解碼并控制繼電器如何定義通訊協(xié)議：通訊協(xié)議就是通訊各方的約定，沒有固定的格式方法，由開發(fā)商自行定義。我們來看一個(gè)最簡單的通訊協(xié)議：接收字節(jié)數(shù)據(jù) 功能00 繼電器1開01 繼電器1關(guān)02 繼電器2開03 繼電器2關(guān)。 。這個(gè)協(xié)議說明，單片機(jī)接收到1個(gè)數(shù)據(jù)如果是00H，則繼電器1打開，依次類推。在實(shí)際使用時(shí)，由于各種干擾因素，往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作的情況，因此通訊協(xié)議必須能抵擋各種干擾因素。為了得到可靠的通訊協(xié)議，我們常常在要發(fā)送的數(shù)據(jù)前加同步位，發(fā)送的數(shù)據(jù)后加結(jié)束位，以及加入校驗(yàn)字節(jié)等等方法。本例中我們確定如下的通訊協(xié)議：1、數(shù)據(jù)為4個(gè)字節(jié)，第1字節(jié)表示同步位，第2字節(jié)表示數(shù)據(jù)1，第3字節(jié)表示數(shù)據(jù)2，第4字節(jié)表示結(jié)束位。2、第1字節(jié)表示同步位，固定為0AH；第4字節(jié)表示結(jié)束位，固定為0DH。3、第2字節(jié)即數(shù)據(jù)1，8個(gè)位依次代表繼電器1-8，位=1則繼電器開，位=0則繼電器關(guān)。4、第3字節(jié)即數(shù)據(jù)2，8個(gè)位依次代表繼電器9-16，位=1則繼電器開，位=0則繼電器關(guān)。因此如果接收到數(shù)據(jù)0A01020D，首先判斷第1字節(jié)是否=0AH，再判斷第4字節(jié)是否=0DH，如果不同，則發(fā)生了錯(cuò)誤，反之正確。第2字節(jié)=01H，表示繼電器器1開，繼電器2-8關(guān)；第3字節(jié)=02H，表示繼電器10開，繼電器9、11-16關(guān)。協(xié)議解析（解碼）程序FUN: MOV A,#0AH ;判斷第1字節(jié)即同步位CJNE A,30H,ERRMOV A,#0DH ;判斷第4字節(jié)即結(jié)束位CJNE A,33H,ERR;*;第2字節(jié)即數(shù)據(jù)位1,代表繼電器J1-8;第3字節(jié)即數(shù)據(jù)位2,代表繼電器J9-16;*MOV A,31HMOV P0,AMOV A,32HMOV P2,ARET2、PC程序部分Microsoft Visual Studio 2005 Microsoft Visual Studio 2005 是基于NET的開發(fā)環(huán)境，你可以通過網(wǎng)絡(luò)找到它，全部文件包括MSDN聯(lián)機(jī)文檔大概3.18G，Microsoft Visual Studio 2005 其實(shí)包括了VB.NETC#J#ASP等開發(fā)語言，我們用VB。NET。很多朋友提到VB，要說的是VB與VB。NET是不同的。幾個(gè)理由：1、操作系統(tǒng)不斷升級，越來越多的新特性需要。NET支持。2、VB。NET編程更簡單，功能更強(qiáng)大。3、執(zhí)行速度，以往大家總拿C與VB比較，認(rèn)為C快，vb慢，NET平臺(tái)下，C與vb 僅是描述語言不同，下層執(zhí)行代碼完全統(tǒng)一，沒有速度區(qū)別。所以我建議使用。Microsoft Visual Studio 2005 安裝過程我不說了。使用 Microsoft Visual Studio 2005 簡單說一下：啟動(dòng)Microsoft Visual Studio 2005后，選VISUAL BASIC，點(diǎn)擊 新建項(xiàng)目，選WINDOWS應(yīng)用程序，輸入項(xiàng)目名稱，確定。添加代碼 簡單說一下，具體請參考相關(guān)書籍。如果你了解請?zhí)^此段。要添加代碼，我們首先要了解組件的屬性、事件、方法。打個(gè)比方吧，我們買部汽車，一定要挑挑顏色吧，輪胎多寬，發(fā)動(dòng)機(jī)排量等，這是汽車的屬性；要讓汽車跑起來，我們要踩油門，很顯然，發(fā)生踩油門的事件時(shí)，汽車執(zhí)行了開動(dòng)的方法。PC串口發(fā)送數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)的方式分文本和二進(jìn)制。通常在自動(dòng)化控制中用二進(jìn)制發(fā)送方式。很多朋友搞不明白，其實(shí)很簡單：1、文本方式Dim send As Byte()AxMSComm1.CommPort = 1 1 參數(shù)設(shè)置 設(shè)端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設(shè)波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關(guān)閉端口2、二進(jìn)制方式Dim send As STRINGAxMSComm1.CommPort = 1 1 參數(shù)設(shè)置 設(shè)端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設(shè)波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關(guān)閉端口可以看到除了要發(fā)送的數(shù)據(jù)定義不同，其他完全相同。在本例中，我們要發(fā)送的數(shù)據(jù)包含起始、數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2、結(jié)尾共4個(gè)字節(jié)，如下：1、首先組合數(shù)據(jù) buff = 0A + DATA1 + DATA2 + 0D2、文本轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)組Dim X As Integer = 1Dim Y As Integer = Len(buff)Dim z As Integer = 0 Dim SEND As Byte()ReDim SEND(Y / 2 - 1)While X YSEND(z) = Val(&H + (Mid(buff, X, 2)z += 1X += 2End While3、通過串口發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù) TryAxMSComm1.CommPort = 1 1 參數(shù)設(shè)置 設(shè)端口號AxMSComm1.Settings = 9600,n,8,1 設(shè)波特率AxMSComm1.PortOpen = True 打開端口AxMSComm1.Output = SENDAxMSComm1.PortOpen = False 關(guān)閉端口ToolStripStatusLabel1.Text = (發(fā)送成功！ + 端口 + Str(AxMSComm1.CommPort) + + 設(shè)置 + AxMSComm1.Settings) 顯示狀態(tài)Catch ex As ExceptionMsgBox(發(fā)送失??！端口可能被占用或是無效的端口