xxxx大学本科毕业（设计）论文（二○二一届）题目：单片机系统在线控制分院系部：专业：姓名：导师姓名：导师职称：二○二一年五月单片机系统在线控制（xxx大学xxx学院，xxx xxx ）摘要：现在我们生活中，到处是单片机或者是基于微处理器的智能系统，在单片机应用系统中，常见的单片机通过编译好的指令程序独自完成工作的，为了实现人机互动工作，即上位机与下位机连接配合工作，上位机主要负责控制并通过可视化界面监控下位机，作为下位机核心器件的单片机，主要负责数据的采集和通信，实施指令，两者之间的通信是通过单片机的串行接口和上位机串行口之间的硬件连接实现的。
本设计实现了单片机系统的在线控制，不再是单片机独自完成指令，即单片机与上位机通过串口通信，单片机对模拟器件进行控制。
由于单片机输入、输出电平是TTL电平，而上位机上是电子工业协会的RS232接口，两者的电气规范不一致，无法完成通信，因此要完成上位机与单片机的数据通信，必须对单片机输出的TTL电平进行电平转换，此设计采用MAX232EPE转换电平芯片转换。
设计中单片机IO接器件，照明设备、音乐播放、风扇等设备均可通过上位机上的串口通信调试工具控制。
关键词：单片机，串口通信，上位机。
Single Chip Microcomputer System Online ControlAbstract: Now in our life, everywhere the microprocessor based intelligent system, in the microcomputer application system, common single-chip microcomputer by compiled program instruction to finish the work alone, in order to realize the man-machine interactive work, namely the upper machine and lower machine connection work, PC through a visual interface is mainly responsible for controlling and monitoring under the machine, as the machine core components of the single chip microcomputer, is responsible for data collection and communication, the implementation of the instruction, the communication between the two is by single-chip microcomputer serial port and the realization of hardware connection between PC serial port.This design has realized the online control of single chip microcomputer system, alone is no longer a single chip microcomputer to complete instructions, the single chip microcomputer and PC via a serial port communication, single chip microcomputer to control the analog devices.Since SCM input and output level is TTL level, and the upper machine is electronic industry association of RS232 interface, the electrical specification, unable to complete the communication, so to complete data communication of PC and single chip microcomputer, must the TTL level of single chip microcomputer output level transformation.This design adopts MAX232EPE conversion level conversion chip.In the design of single chip microcomputer port devices, lighting equipment, music playback, fanand other equipment can be through the upper machine debugging tool serial communication control.Keywords: Single chip microcomputer,Serial communication,upper computer.目录第一章前言 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.1.1课程研究的背景 (1)1.1.2课程研究的意义 (1)1.2功能要求 (1)1.3论文章节安排 (2)第二章系统总体设计 (3)2.1 系统实现功能 (3)2.2整体系统设计 (3)2.3 STC89C52RC单片机介绍 (4)2.3.1单片机基本介绍 (4)2.3.2单片机的定时器/计数器2 (6)2.4 MAX232EPE芯片介绍 (7)2.5 MAX232EPE使用说明 (8)2.6上位机或者串口调试工具 (11)第三章硬件设计 (13)3.1单片机最小系统 (13)3.2系统电源提供 (13)3.3 复位电路 (14)3.4 晶振电路及负载 (14)第四章软件设计 (16)4.1 软件编写总体思路 (16)4.2 串口通信程序初始化 (16)4.3 串口接收/发送处理程序 (17)4.4 上位机程序编写 (18)4.4.1 Visual Basic基本介绍 (18)4.4.2 上位机程序编写 (19)第五章整体调试过程 (23)5.1软件编写调试 (23)5.2硬件调试 (24)第六章总结 (26)6.1实现的内容与遇到的问题 (26)6.2结果与展望 (26)6.3心得体会 (27)主要参考文献 (28)指导教师简介 (29)致谢 (30)附录 (31)系统电路图： (31)实物图： (31)程序清单： (32)第一章前言1.1课题研究背景与意义1.1.1课程研究的背景随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行检测和控制。
上位机具有强大的数据分析、监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，通过上位机的RS-232串行接口与单片机进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。
因此实现上位机与单片机之间的通讯具有非常重要的现实意义。
本设计也是基于两者能完美结合而设计的。
1.1.2课程研究的意义单片机通过异步串口通信与上位机连接，实现了单片机可通过上位机的可视化窗口实时监控，实现了人工控制单片机，单片机实时返回指令执行情况，达到人机互动的效果。
同时设计此课程，独立去完成设计，能够锻炼自己的动手能力，亲身去感受完成一个具有实际用处的电子器件制作的整个过程，增强自己使用多种方法解决实际问题的能力，为以后的工作和生活增加经验。
1.2功能要求此设计实现一个单片机应用系统可以通过串行线在上位机中进行操作控制。
设计中选择单片机I/O口作为输出控制口，为了达到设计的基本使用要求，模拟设备是常见的LED小灯，220V交流照明设备，音乐播放，风扇等设备。
可以在上位机或用串口调试助手对I/O口的小灯，进行亮灭控制，对其它负载工作状态进行控制。
系统状态和设备状态可以在上位机上直观看到。
系统进入需要密码验证，密码不对将无法进入控制系统，保证了控制的可靠性，每个指令有对应的执行对象，如控制负载，返回指令执行情况。
上位机与单片机系统的通信控制是单片机系统应用发展的前端技术，也是单片机这么多年来得以生存的重要原因，设计实现了人与单片机的互动控制，实时控制并显示设备的工作状态。
1.3论文章节安排本论文共分为六个部分，其中第一章为前言，主要叙述了论文的研究的背景与意义，设计能实现的功能。
第二章为课程总体设计，该部分提出了课程设计的原理，整个硬件系统的总体方案设计，使用的相关硬件的介绍及使用。
第三章为硬件设计，单片机最小系统，电源提供，复位电路，振荡电路的电路上硬件的设计与选材。
第四章为软件编写，软件编写总体思路，串口接收发送程序设计，设备控制调用程序，以及上位机的编写。
第五章为整体调试过程，包括程序编写调试，硬件实际调试。
第六章为总结，叙述了在整个设计电路、焊接电路、编写软件、调试过程中遇到的问题及解决方法。
该设计后续的计划以及在完成该设计后的体会。
最后一部分包括参考文献、指导老师简介、致谢、附录。
第二章系统总体设计2.1 系统实现功能（1）完成单片机最小系统的设计，上电源后单片机能正常工作。
（2）设计电平转化电路，实现上位机串口接口与电平通信。
（3）完成负载电路的设计，控制单片机时相应LED小灯，220V交流照明设备，音乐播放，风扇等设备能够响应。
（4）编写上位机控制程序（5）单片机执行指令情况能够反映在上位机上或者串口调试软件上。
2.2整体系统设计单片机应用系统可以通过连接串行线的上位机中进行操作控制。
设计中I/O口上被控模拟设备是照明设备，音乐播放，风扇和常见的LED小灯等，可在上位机或者用串口调试助手对负载的进行控制与监看。
图2-1就是单片机在线系统的框图。
图2-1系统框架图2.3 STC89C52RC单片机介绍2.3.1单片机基本介绍选用的单片机STC89C52RC总共有40个引脚，STC89C52RC是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周期可以任意选择，8K字节程序存储空间，512字节数据存储空间，增强型51系列单片机，指令代码完全兼容传统8051，工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机），工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz，通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。