毕业设计（论文）课题:单片机与PC机串口通信实现学生: 孙波系部: 通信工程班级: 通信1301 学号: 2013120325指导教师: 童华装订交卷日期: 2016年x月x日装订顺序: （1）封面（2）毕业设计（论文）成绩评定记录（3）标题、中文摘要及关键词（4）正文（5）附录（6）参考文献毕业设计（论文）成绩评定记录表注：1.此表适用于不参加毕业答辩学生的毕业设计（论文）成绩评定；2.平时成绩占40%、卷面评阅成绩占60%，在上面的评分表中，可分别按40分、60分来量化评分，二项相加所得总分即为总评成绩，总评成绩请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分。
教务处制重庆电子工程职业学院毕业设计（论文）开题报告系别通信工程专业通信技术班级通信1301学生姓名孙波学号2013120325 指导教师童华一、毕业设计的内容和意义：目前，随着计算机和微电子技术的高速发展，单片机在国民经济的各个领域的智能化控制中得到了非常广泛的应用。
单片机已成为信息处理、物联网络、通信设备、工业控制、家用电器等各个领域不可缺少的智能部件。
在一些工业控制中，经常需要以单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制，以PC机为上位机完成复杂的数据处理，组成主从式控制系统。
为了提高系统管理的先进性，计算机工业自动控制和监测系统越来越多的采用主从式系统。
较为常见的形式是由一台做管理用的上位机计算机（主机）和一台直接参与控制检测的下位机单片机(从机)构成的主从式系统，主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。
主机的作用一是向从机发送各种命令及参数；二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据，供进一步的决策。
从机被动的接收、执行主机发来的命令，并且根据主机的要求回传相应的实时数据，报告其运行状态。
主机和从机之间的通信大多采用串行总线通信。
用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减少、可靠性提高。
同时系统的更改和扩充极为容易。
而MCS-51系列单片机由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工串行通讯接口，因此可以很方便地构成一个主从式系统。
串行通讯接口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。
大多数的计算机包含多个USB转RS-232的串行通讯接口。
RS-232接口在监视和控制系统中被普遍的应用，同时也是仪器仪表设备通用的通信协议，很多的GPIB兼容的设备也带有RS-232接口。
同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
所以深入的理解和研究串口通信的相关知识是非常必要的。
此次毕业设计的选题为“单片机与PC机串口通信实现”，使用51系列的单片机来实现一个主从式的串行通信系统。
通过此次设计，可以对串口通信的原理和应用融会贯通，为以后的实践工作储备知识和研究方法。
二、文献综述：随着计算机系统的应用和微型计算机的高速发展，通信功能显得极为的重要。
需采用一种低成本、可靠性高的通信方式。
由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用传输线少，并且可以借助现成的通信网络进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输。
对于那些与计算机相距不远的人-机交换设备和串行存储的外部设备，如终端、串行打印机、外置调制解调器，绘图仪等，采用串行交换数据也很普遍。
在工业控制和管理方面，采用多台微型计算机组成的控制系统中，各台微型计算机之间的通信一般都是采用的串行方式。
所以串行接口是微型计算机应用系统常用的接口。
而主从式串口总线通信则是串口通信的一种情况，在工业控制应用领域非常的广泛。
在此背景下，对串口通信原理和应用的研究是非常必要的。
三、工作计划及方案论证：1.通过查阅文献，对收集资料的了解。
2.了解单片机历史及发展。
3.掌握单片机串口通信技术的理论知识和现今的应用。
4.搭建单片机与PC机串口通信系统平台。
5.系统测试及结果。
6.完成毕业论文。
四、参考文献：[1].童华、刘鹏、童建中.《单片机应用技术基础项目式教程》;北京：电子工业出版社，2014.3.[2].谭浩强.《C程序设计》;北京：清华大学出版社，2010.6.[3].孔维功.C51单片机编程与应用[M].北京：电子工业出版社，2011.[4].王静霞.单片机应用技术（C语言版）[M].电子工业出版社，2009.[5].侯正鹏.嵌入式C语言程序设计—使用MCS-51[M].北京：人民邮电出版社，2006：119，119.五、指导教师意见：指导教师（签字）日期：六、审查意见：教研室负责人（签字）日期：系部负责人：（签字）日期：目录【摘要】 (1)1绪论 (1)1.1系统开发背景 (1)1.2串行通信的意义 (2)2 系统设计 (2)2.1设计思路 (2)2.2系统组成及通信原理 (2)2.2.1系统构成 (2)2.2.2通信原理及协议 (2)3 硬件电路 (4)3.1 硬件设计思路 (4)3.2 STC89C52RC单片机简介 (5)3.2.1引脚及其功能 (5)3.2.2单片机外围电路 (6)3.3 RS-232C接口电路 (7)3.3.1 RS-232C总线标准及其接口 (7)3.3.2 MAX-232接口电路 (8)3.4 51单片机与PC机串行通信电路 (8)3.5 LED数字显示 (9)4 软件设计 (9)4.1 软件设计思路 (9)4.2 程序设计 (9)4.2.1单片机通信程序流程图 (9)5 proteus仿真及结果 (10)5.1 proteus仿真 (10)5.2 运行结果 (10)6 结论与展望 (11)6.1结论 (11)6.2展望 (11)致谢 (12)【参考文献】 (12)附录1实物图 (12)附录2程序 (12)单片机与PC机串口通信实现【摘要】微机与单片机串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着及其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。
作为一种基本而又灵活方便的通信方式，串口通信被广泛应用于PC 与PC或者PC与单片机之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中。
本次设计主要解决上位机与下位机之间的串行通信问题。
【关键词】单片机PC机发送数据接收数据串行通信一、绪论(一)、系统开发背景自单片机出现至今，单片机技术已走过了40多年的发展路程。
纵观40多年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域为拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。
与此同时在市场上以单片机为核心控制器的产品更是层出不穷，各种家用电器、智能仪器仪表、医疗器械、机电一体化、实时工业控制、交通领域无不用到单片机。
从单片机的发展趋势来看，单片机控制技术已成为电子设计技术及计算机技术不可缺少的一个重要部分。
在国内外，以PC机作为上位机，单片机作为下位机的控制系统，PC机通常以软件界面进行人机交互，以串口通信方式与单片机进行积极交互，而单片机作为被控机接受PC机监督，指挥，定期或受命向上位机提供对象及本身的工作信息状态。
目前，随着集成电路集成度的增加，电子计算机向微型化和超微型化方向发展，微型计算机已成为导弹，智能机器人，人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。
在一些工业控制中，经常需要以多台单片机作为下位机执行对被控对象的直接控制，以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理，组成主从式控制系统。
为了提高系统管理的先进性，计算机工业自动控制和监测系统越来越多的采用主从式系统。
较为常见的形式是由一台做管理用的上位机计算机（主机）和一台直接参与控制检测的下位机单片机(从机)构成的主从式系统，主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。
主机的作用一是向从机发送各种命令及参数；二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据，供进一步的决策。
从机被动的接收、执行主机发来的命令，并且根据主机的要求回传相应的实时数据，报告其运行状态。
主机和从机之间的通信大多采用串行总线通信。
用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减少、可靠性提高。
同时系统的更改和扩充极为容易。
而MCS-51系列单片机由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工串行通讯接口，因此可以很方便地构成一个主从式系统。
串行通讯接口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。
大多数的计算机包含多个USB转RS-232的串行通讯接口。
RS-232接口在监视和控制系统中被普遍的应用，同时也是仪器仪表设备通用的通信协议，很多的GPIB兼容的设备也带有RS-232接口。
同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
所以深入的理解和研究串口通信的相关知识是非常必要的。
此次毕业设计的选题为“单片机与PC机串口通信实现”，使用51系列的单片机来实现一个主从式的串行通信系统。
通过此次设计，可以对串口通信的原理和应用融会贯通，为以后的实践工作储备知识和研究方法。
(二)、串行通信的意义串行通信对单片机应用系统中的相互通道而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端，而且也能实现计算机对单片机的控制。
由于串行通信是一种能把二进制数据按位传送的数据通信方式，它所需要的传输线条数极少，接线简单，传输成本低，所以在较远距离的数据传输中，可以得到广泛的应用。
二、系统设计(一)、设计思路本文设计一个51单片机与PC机串口通讯系统，实现单片机与PC机之间的远程通信。
设计分发送和接收两大模块，发送部分通过硬件电路的引用。
其中包括MAX232接口电路，RS-232接口电路，引用相应的管脚相连，并将相应的软件程序写入到硬件电路中，即可运行。
在满足发射和接收模块的要求后可单独对控制进行调整。
程序的编入，接收部分相应的结果即以实现，因此实现了PC机对远端单片机的控制。
(二)、系统组成及通信原理1、系统构成为实现该系统的生成，主要包含两大模块，即单片机模块和通信模块。
1)单片机模块单片机模块中主要包括单片机、复位电路、晶振电路、电源电路。
2)通信模块通信模块中采用MAX232作为通信电平转换电路、实现RS-232的数据传输，可以直接与PC进行通信。
2、通信原理及协议由于本设计解决的是串口的通讯问题，所以通信的基本原理是利用MCS-51系列单片机内部的一个可编程全双工串行通信接口来实现单片机和PC机之间的串口通信。
该串口如图2.1所示。
它具有UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）的全部功能。
该接口不仅可以同时进行数据的接收和发送控制，采用全双工制式，也可作为一个同步移位寄存器使用。
该串口有四种工作方式，帧格式有8位、10位、和11位，并能设置各种波特率及工作方式。
下面将对MCS-51单片机内部串行口的原理、组成结构、功能特点等进行介绍。
图2.1 MCS-51单片机串行口结构1)串行口数据缓冲器SUBF发送和接收电路主要由SBUF和一个移位寄存器构成。