单片机的串行通信发射机的设计
单片机拥有着体积小且质量轻、拓展性强、费用低廉、使用方便等慢慢被大家认识并接受的特点，使其极大地得到了推广。本文设计的基于单片机的串行通信发射机的设计以AT89C51型号的单片机为核心，由时钟模块、显示模块、发射模块以及按键模块等等模块构成。利用Keil C51编程后采用Proteus软件仿真。本文设计的串行通信发射机具备以串行工作方式准确无误的发射和显示信号。
目 录
一、引言 5
二、系统设计要求以及解决方案 6
(一)设计要求 6
（二）解决的方案 6
三、硬件系统 8
（一）单片机简介 8
（二）复位电路与单片机的连接电路图 11
(三)LED显示设计 11
（四）串行接口设计 13
四、软件系统 15
（一）程序流程 15
（三）定时器设置 16
五、实现的功能 16
总结 19
致谢 21
参考文献 22
附录 23
一、引言
现代的人类把单片机的运用已经是炉火纯青了，在生活中的每一件的电子以及机械产品里面都是会有单片机的，比如说：最简单的空调遥控器，到比较复杂的电视机，再到复杂一点的家用电器等。在我们现在不能或缺的电脑里面，也有着很多的单片机一直在工作。随着人们生活水平的提高，家用汽车也有着很多的单片机在工作，再进一步，比如说航空航天，这种内部的单片机很多很多。所以，单片机是已经在我们生活中必不可少的了。
本人查阅了大量资料之后决定，此设计还是要用单片机来实现，而主要的器件则是AT89C51。最后达到用串行工作的方式来准确无误的发射和显示信号的目的，这样，就能够很方便地在两个单片机之间组成一个点对点，一对多的无线串行传输通道。
二、系统设计要求以及解决方案
(一)设计要求
首先，系统电路是由AT89C51单片机、多个按键来组成的电平转换电路、控制模块、时钟电路以及显示电路等一些部分组成，它的主要的技术指标如下：
1.P1口通过按键，对此系统的各个部分来进行控制。
2.P2、P3两口是用来产生
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信号的，而它产生信号的方式则是运用了一个共阳极的数码管。
3.软件部分是要采用C语言来编写，数据的发射是要发射程序在通信协议一致的情况下完成的，与此同时，显示的程序对发射的数据进行处理，然后显示出来，达到最后的目的。
（二）解决的方案
本设计是由两个部分组成的，硬件和软件部分。
1.硬件部分
硬件部分由各种部件组成的，其中最核心的就是单片机AT89C51，所有的设计都是围绕着它，还有一些比如说晶振、电容电阻以及共阳极数码显示管和按键组成。还有AT89C51单片机的接口、接口之间的电路和无线数据发射电路等。
2.软件部分
根据我们了解的原理来画出相应的流程图，在我们画出流程图之后，我们就可以把段码表一一地列出来，这个段码表使用数码管显示的，接着我们可以计算比特率，串行口的设定义也是需要的，在和接受机上设置一样的通讯协议，编写其中的显示程序以及发射程序。编译软件的使用对于整个实验来说是至关重要的，因为当整个程序编写好了之后，我们还是要进行编译的。
3. 工作原理
串行是单片机串行通信发射机所采用的工作方式，发射之后可以显示两位数的数字信息，也就是能够显示0099这之间的任何整数，这样，也能够让数据在不同的地方进行传递。
硬件的这一大部分主要被好几个按键以及AT89C51型号的单片机这两大块组成的，其中包括了两个电路，分别是控制信号以及时钟电路。在这当中控制信号电路是运用手动的开关来控制也就是让P1口来控制，而在这其中的P2和P3口是来产生信号的并且要通过一个共阳极的数码管来显示的，而时钟是采用30pF的电容以及6MHZ的晶振这两个方面部分来构成内部的时钟方式。
软件的部分是要采用汇编的语言来编写的，这个后面会有详细的列出，其中要让发射的程序在和通信的协议一致，没有偏差的情况下来完成这个数据的发射，与此同时，是要显示这个程序来对发射的数据来加以显示，这是最终需要达到的目的。比如说把P3.0RXD当做是串行的输出口，内时钟被其中之一的时钟电路采用作为它的工作方式，而手动控制被控制信号采用作为它的工作方式。串行通信有异步和同步通信这两种形式，其中还有数码显示管的工作方式以及组成，其中还介绍了数码显示管的一个工作形式、它的组成以及其中之前说的要用的共阳极的数码显示管的电路组成，与单片机的连接是有着不同的方式的：除了静态，还有动态的。
三、硬件系统
（一）单片机简介
1. 单片机简介
本文所采用的单片机AT89C51有8位CPU，性能是很高的，PEROM是可以反复擦写，它是由美国研制而成，本文的单片机在很多场合被运用起来，当然在很多很多的控制领域里面是可以很方便的应用。下面图1是单片机AT89C51的引脚图。
图1 AT89C51型号的单片机
AT89C51提供如下的标准功能：
（1）有着4K字节FLASH的闪速存储器；
（2）有128字节的内部随机存储器（RAM）；
（3）两个16位的定时/计数器以及有着32个I/O口线；
（4）有着一个五向量的终端结构；
（5）有着一个全双工工作方式的串行通信口；
（6）单片机内的振荡器；
（7）有着时钟电路。
与此同时，AT89C51型号的单片机是可以在静态逻辑下操作的（下降到0Hz）并且可以接受选择两种软件的节电工作模式。在空闲的时候暂停中央处理器（CUP）的工作，可是要准许随机存储器、定时/计数器、终端系统以及串行通讯口的持续工作掉电的那个时间可以保留随机存储器内部的内容，可是振荡器要能够先暂停工作而且要暂停全部模块的工作状态维持到下一个硬件的复位。
2. 时钟电路
AT89C51型号的单片机里面有一个形成内部振荡器的高益的反向放大器，其中引荐XTAL1以及XTAL2分别是这个放大器的输入端以及输出端。这个放大器和作为反馈元件的陶瓷震荡器以及石英震荡器一起形成了自激振荡器，以下图2是自激振荡器的电路图。
目 录
一、引言 5
二、系统设计要求以及解决方案 6
(一)设计要求 6
（二）解决的方案 6
三、硬件系统 8
（一）单片机简介 8
（二）复位电路与单片机的连接电路图 11
(三)LED显示设计 11
（四）串行接口设计 13
四、软件系统 15
（一）程序流程 15
（三）定时器设置 16
五、实现的功能 16
总结 19
致谢 21
参考文献 22
附录 23
一、引言
现代的人类把单片机的运用已经是炉火纯青了，在生活中的每一件的电子以及机械产品里面都是会有单片机的，比如说：最简单的空调遥控器，到比较复杂的电视机，再到复杂一点的家用电器等。在我们现在不能或缺的电脑里面，也有着很多的单片机一直在工作。随着人们生活水平的提高，家用汽车也有着很多的单片机在工作，再进一步，比如说航空航天，这种内部的单片机很多很多。所以，单片机是已经在我们生活中必不可少的了。
本人查阅了大量资料之后决定，此设计还是要用单片机来实现，而主要的器件则是AT89C51。最后达到用串行工作的方式来准确无误的发射和显示信号的目的，这样，就能够很方便地在两个单片机之间组成一个点对点，一对多的无线串行传输通道。
二、系统设计要求以及解决方案
(一)设计要求
首先，系统电路是由AT89C51单片机、多个按键来组成的电平转换电路、控制模块、时钟电路以及显示电路等一些部分组成，它的主要的技术指标如下：
1.P1口通过按键，对此系统的各个部分来进行控制。
2.P2、P3两口是用来产生
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信号的，而它产生信号的方式则是运用了一个共阳极的数码管。
3.软件部分是要采用C语言来编写，数据的发射是要发射程序在通信协议一致的情况下完成的，与此同时，显示的程序对发射的数据进行处理，然后显示出来，达到最后的目的。
（二）解决的方案
本设计是由两个部分组成的，硬件和软件部分。
1.硬件部分
硬件部分由各种部件组成的，其中最核心的就是单片机AT89C51，所有的设计都是围绕着它，还有一些比如说晶振、电容电阻以及共阳极数码显示管和按键组成。还有AT89C51单片机的接口、接口之间的电路和无线数据发射电路等。
2.软件部分
根据我们了解的原理来画出相应的流程图，在我们画出流程图之后，我们就可以把段码表一一地列出来，这个段码表使用数码管显示的，接着我们可以计算比特率，串行口的设定义也是需要的，在和接受机上设置一样的通讯协议，编写其中的显示程序以及发射程序。编译软件的使用对于整个实验来说是至关重要的，因为当整个程序编写好了之后，我们还是要进行编译的。
3. 工作原理
串行是单片机串行通信发射机所采用的工作方式，发射之后可以显示两位数的数字信息，也就是能够显示0099这之间的任何整数，这样，也能够让数据在不同的地方进行传递。
硬件的这一大部分主要被好几个按键以及AT89C51型号的单片机这两大块组成的，其中包括了两个电路，分别是控制信号以及时钟电路。在这当中控制信号电路是运用手动的开关来控制也就是让P1口来控制，而在这其中的P2和P3口是来产生信号的并且要通过一个共阳极的数码管来显示的，而时钟是采用30pF的电容以及6MHZ的晶振这两个方面部分来构成内部的时钟方式。
软件的部分是要采用汇编的语言来编写的，这个后面会有详细的列出，其中要让发射的程序在和通信的协议一致，没有偏差的情况下来完成这个数据的发射，与此同时，是要显示这个程序来对发射的数据来加以显示，这是最终需要达到的目的。比如说把P3.0RXD当做是串行的输出口，内时钟被其中之一的时钟电路采用作为它的工作方式，而手动控制被控制信号采用作为它的工作方式。串行通信有异步和同步通信这两种形式，其中还有数码显示管的工作方式以及组成，其中还介绍了数码显示管的一个工作形式、它的组成以及其中之前说的要用的共阳极的数码显示管的电路组成，与单片机的连接是有着不同的方式的：除了静态，还有动态的。
三、硬件系统
（一）单片机简介
1. 单片机简介
本文所采用的单片机AT89C51有8位CPU，性能是很高的，PEROM是可以反复擦写，它是由美国研制而成，本文的单片机在很多场合被运用起来，当然在很多很多的控制领域里面是可以很方便的应用。下面图1是单片机AT89C51的引脚图。
图1 AT89C51型号的单片机
AT89C51提供如下的标准功能：
（1）有着4K字节FLASH的闪速存储器；
（2）有128字节的内部随机存储器（RAM）；
（3）两个16位的定时/计数器以及有着32个I/O口线；
（4）有着一个五向量的终端结构；
（5）有着一个全双工工作方式的串行通信口；
（6）单片机内的振荡器；
（7）有着时钟电路。
与此同时，AT89C51型号的单片机是可以在静态逻辑下操作的（下降到0Hz）并且可以接受选择两种软件的节电工作模式。在空闲的时候暂停中央处理器（CUP）的工作，可是要准许随机存储器、定时/计数器、终端系统以及串行通讯口的持续工作掉电的那个时间可以保留随机存储器内部的内容，可是振荡器要能够先暂停工作而且要暂停全部模块的工作状态维持到下一个硬件的复位。
2. 时钟电路
AT89C51型号的单片机里面有一个形成内部振荡器的高益的反向放大器，其中引荐XTAL1以及XTAL2分别是这个放大器的输入端以及输出端。这个放大器和作为反馈元件的陶瓷震荡器以及石英震荡器一起形成了自激振荡器，以下图2是自激振荡器的电路图。
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