《单片机多机通信实现》毕业课题论文.docVIP

单片机多机通信课程设计 专 业 电气自动化 学生姓名 张玉青 班 级 电气二班 学 号 2010061124 指导教师 董老师 完成日期 2012年6月 14日 单片机多机通信实现 摘要：目前，单片机在多机通信领域应用很广。但研究最多的是上位机与下位机的通信及多单片机构成的主从式多机通信系统。本文重点研究了多单片机的平权式多机通信，使各单片机有相同的权限。 本文从平权式多机通信协议入手，首先设计了具体平权式多机通信协议;主机通信用按键控制，模拟实际应用中的触发信号输入。对于1号单片机，还可通过液晶实时显示工作状态，初始为主机。在不需置其他单片机为主机的情形下，本多机通信系统可以作为主从式多机通信系统。从机通信模式通过串口中断触发启动，通信结束即恢复之前的从机状态。通信过程中，主机先发送寻址的从机号，待从机响应后开始通信。通信结束后，主机发送自己的主机号，告知从机。然后从机发给主机校验字节数据，主机检验错误，检验无误后，作出响应，1号单片机液晶会显示，2号和3号单片机收发数据无误后会使LED指示灯亮起。其外，本文研究了可切换双向接口的实现方法。通过用单片机的一个引脚控制单片机的串口的连接方式，使其工作在主机模式或从机模式。 本研究已经仿真通过，真实可行。具有一定的检错能力，串行通信的比特率是9600bit/s，通信速度较快，且可靠性高。本研究通过硬件电路解决了通信过程中多单片机争用主机权的问题。 关键词：单片机；多机通信；平权；AT89S52 目录 1 绪论 1 1.1 论文研究的背景与意义 1 1.2 单片机多机通信领域的历史及国内外发展现状 1 1.3 本论文的研究内容 2 2 单片机多机通信理论及方案选择 3 2.1 单片机串口通信 3 2.2 单片机多机通信方案选择 5 3 单片机多机通信协议设计 5 4 硬件电路设计 6 4.1 单片机最小系统的设计 6 4.2 可切换接口电路设计 7 4.3.1 74C162同相三态门介绍 8 4.3.2 74HC04反相器介绍 10 4.4 2号与3号单片机按键电路设计 11 4.5 LED显示器电路设计 12 4.6 电源电路设计 12 6 结论 14 参考文献 15 单片机多机通信实现 1 绪论 1.1 课题研究的背景与意义 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许多场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。 构成较大规模的检测、控制系统，经常要采用多个单片机，组成可以通信的多机系统。Mcs一51系列单片机为实现多机通信联网设计了方便的串行通信接口功能。将多个Mcs一51单片机组成串行总线形式的相互通道，通过写单片机的串行控制方式寄存器，将串行口置成方式2或方式3，就可以实现主机与分机之间的串行通信。这种多机系统结构简单，应用广泛，但它只能实现由主机呼叫分机，然后实现主机与分机之间的全双工串行通信。我们在监控系统中要求既有主机与分机主动通信，又有分机与主机主动通信，这种结构的多机系统就无法满足要求。 多机协同工作已是单片机发展的一个重要趋势，目前单片机多机通信的主要方式仍然是主从式多机通信系统。 单片机多机通信的目的是实现分布式处理系统，单片机多机通信的方式有很多种，应用前景广阔，非常具有研究意义！ 1.2 单片机多机通信领域的历史及国内外