智能儀器原理及應(yīng)用

1、（威海） 課 程 設(shè) 計(jì)基本信息學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 院系名稱(chēng)：信息與電氣工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：智能儀器原理及應(yīng)用 同組人姓名： 課程設(shè)計(jì)時(shí)間： 2013年11月11日 至 2013年11月15日 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容目錄 頁(yè)碼一 課程設(shè)計(jì)題目與任務(wù)書(shū).2二 課程設(shè)計(jì)用儀器設(shè)備名稱(chēng).3三 課程設(shè)計(jì)要求.4四 課程設(shè)計(jì)過(guò)程.4五 課程設(shè)計(jì)心得. .9教師評(píng)語(yǔ)及課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)語(yǔ)：成績(jī)： 教師簽字：年 月 日一、課程設(shè)計(jì)題目與任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)專(zhuān) 業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師鄧立寶題 目單片機(jī)雙機(jī)串口通信子 題設(shè)計(jì)時(shí)間2013年11月11 日 至 2013年11月15 日 共 1 周設(shè)

2、計(jì)要求甲、乙兩個(gè)單片機(jī)進(jìn)行串行通訊。要求甲機(jī)把控制8個(gè)流水燈點(diǎn)亮的數(shù)據(jù)發(fā)送給乙機(jī)并點(diǎn)亮其p1口的相應(yīng)的8個(gè)led.注：甲機(jī)串口發(fā)送的數(shù)據(jù)可以使用虛擬終端來(lái)觀(guān)察。指導(dǎo)教師簽字： 系（教研室）主任簽字：年 月 日2、 課程設(shè)計(jì)用儀器設(shè)備名稱(chēng)：1 單片機(jī)的介紹單片機(jī)（嵌入式應(yīng)用）屬于專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，主要應(yīng)用于智能儀表、智能傳感器、智能家電、智能辦公設(shè)備、汽車(chē)及軍事電子設(shè)備等應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)體積小、價(jià)格低、可靠性高，其非凡的嵌入式應(yīng)用形態(tài)對(duì)于滿(mǎn)足嵌入式應(yīng)用需求具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。（1）單芯片微機(jī)形成階段 1976年，intel公司推出了mcs-48系列單片機(jī) 。8位cpu、1k字節(jié)rom、64字節(jié)ram、27

3、根i/o線(xiàn)和1個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。（2）性能完善提高階段 1980年，intel公司推出了mcs-51系列單片機(jī)：8位cpu、4k字節(jié)rom、128字節(jié)ram、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64k，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。 （3）微控制器化階段 1982年，intel推出mcs-96系列單片機(jī)。 芯片內(nèi)集成：16位cpu、8k字節(jié)rom、232字節(jié)ram、5個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍64k。片上還有8路10位adc、1路pwm輸出及高速i/o部件等。2 軟件設(shè)計(jì)及仿真（1）keil1. 系統(tǒng)概述keil c51是美國(guó)k

4、eil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，c語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用c來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。keil c51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到keil c51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹keil c51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。2. keil c51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)c51工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖

5、(1)所示，其中uvision與ishell分別是c51 for windows和for dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(ide)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)人員可用ide本身或其它編輯器編輯c或匯編源文件。然后分別由c51及a51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.obj)。目標(biāo)文件可由lib51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)l51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.abs)。abs文件由oh51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的hex文件，以供調(diào)試器dscope51或tscope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如eprom中。 3. 使用獨(dú)立的ke

6、il仿真器時(shí)，注意事項(xiàng)* 仿真器標(biāo)配11.0592mhz的晶振，但用戶(hù)可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 * 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 * 仿真芯片的31腳（/ea）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)rom，不能使用片外rom； 但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部rom（其cpu的/ea引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。（2） proteusproteus是世界上著名的eda工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世

7、界上唯一將電路仿真軟件、pcb設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和msp430等，2010年又增加了cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持iar、keil和mplab等多種編譯器。3、 課程設(shè)計(jì)要求甲、乙兩個(gè)單片機(jī)進(jìn)行串行通訊。要求甲機(jī)把控制8個(gè)流水燈點(diǎn)亮的數(shù)據(jù)發(fā)送給乙機(jī)并點(diǎn)亮其p1口的相應(yīng)的8個(gè)led.注：甲機(jī)串口發(fā)送的數(shù)據(jù)可以使用虛擬終端來(lái)觀(guān)察。4、 課程設(shè)計(jì)過(guò)程1 總體方案設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)圖如下：圖1 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖兩臺(tái)a

8、t89c51單片機(jī)作為核心部件，通過(guò)串口互連。甲機(jī)作為發(fā)送機(jī)，乙機(jī)作為接收機(jī)。甲機(jī)通過(guò)按鍵讀入數(shù)據(jù)，傳送給乙機(jī)后，輸出并通過(guò)led燈顯示。2 總體程序框架設(shè)計(jì)甲機(jī)流程圖如下：圖2 甲機(jī)流程圖乙機(jī)流程圖如下：圖3 乙機(jī)流程圖3 proteus仿真設(shè)計(jì)proteus中采用at89c51單片機(jī)，晶振頻率設(shè)置為11.0592mhz。雙機(jī)通過(guò)串口連接。圖4 雙機(jī)串口連接甲機(jī)輸入通過(guò)按鈕控制，輸入口為p1口，并連接上拉電阻。圖5 甲機(jī)輸入連接乙機(jī)通過(guò)p1口輸出，連接至8位led燈，連接上拉電阻加強(qiáng)負(fù)載能力。圖6 乙機(jī)輸出連接4 源代碼甲機(jī)源代碼如下：#include <reg51.h>#def

9、ine uchar unsigned char#define uint unsigned int void init();void send();int main() init(); send();return 0; void delay(uchar xms)uint i,j;for (i=xms;i>0;i-)for (j=110;j>0;j-);void init(void)ea=1; /開(kāi)總中斷 es=1;/開(kāi)串行口中斷 tmod=0x20;/定時(shí)器1工作在方式2，八位自動(dòng)重裝 th1=0xfd;/設(shè)置t1初值，令波特率9600 tl1=0xfd; pcon=0x00;/sm

10、od=0 scon=0x50;/串行口工作在方式1，允許接收 tr1=1;/開(kāi)t1 void send(void)while(1)sbuf=0xaa;/握手信號(hào)發(fā)送while(!ti);/等待發(fā)送完畢ti=0; /清tidelay(100);/延時(shí)100msif (ri)ri=0;if (sbuf0xbb)=0)/反饋信號(hào)確認(rèn)sbuf=p1; /發(fā)送數(shù)據(jù)while(!ti);/等待數(shù)據(jù)發(fā)送完畢ti=0; 乙機(jī)源代碼如下：#include<reg51.h>void receive(void) ;void init(void);int main() init(); receive();return 0;void init(void) ea=1; /開(kāi)總中斷 es=1;/開(kāi)串行口中斷 tmod=0x20;/定時(shí)器1工作在方式2，八位自動(dòng)重裝 th1=0xfd;/設(shè)置t1初值，令波特率9600 tl1=0xfd; pcon=0x00;/smod=0 scon=0x50;