RS232接口与单片机串行通信程序设计

1、RS232 接口与单片机串行通信程序设计 27457988/2008 单片机的串行口是非常有用的， 通过他我们 可以把单片机系统的数据传回电脑处理或者接受电脑传过 来的数据而进行相应的动作，下面我就给大家介绍上一下电 脑的 RS-232 接口与单片机串行通信程序设计方法， 上还有很多这样的文章大家去搜索下。 RS-232 简介：在串行通讯时 ,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯 .RS-232-C 接口 (又 称 EIA RS-232-C) 是目前最常用的一种串行通讯接口 . (RS-232-C中的-C只不过表示 RS-232的版本，所以与 RS-232 简

2、称是一样的 )它是在 1970 年由美国电子工业协会 (EIA) 联合贝尔系统 ,调制解调器厂家及计算机终端生产厂家 共同制定的用于串行通讯的标准.它的全名是 数据终端设备(DTE) 和数据通讯设备 (DCE) 之间串行二进制数据交换接口 技术标准 该标准规定采用一个 25 个脚的 DB-25 连接器 ,对 连接器的每个引脚的信号内容加以规定, 还对各种信号的电平加以规定 .后来 IBM 的 PC 机将 RS232 简化成了 DB-9 连 接器 ,从而成为事实标准 .而工业控制的 RS-232 口一般只使用 RXD,TXD,GND 三条线 . 下面，让我们使用 S51 增强 型单片机实验板来开

3、发一个简单的串口通信实验程序，这是 一个串口通信综合实验，需要全套餐客户的相关配件配合才 能完成。通过该实验程序，我们可以检测实验板串口的状态， 接收计算机发送来的数据，然后再发送回计算机，如果程序 中发送和接收窗中显示的字符相同，则说明实验板的串口是 良好的，能够正常收发数据，另外单片机接收计算机的控制 指令，根据控制指令来控制实验板上的继电器动作。首先让 我们来看看我们做的通讯软件的实际效果。RS-232接口与单片机串行通信程序设计的界面图 1 注：当前按键：“ K”按键的ASC码：“ 75”按键的16进制码：“ 4BH S51 增强型单片机实验板与电脑串口实现 RS232 通信运行 效果

4、图 图2 注：按压PC键盘的按键“ K”单片机将 串口接收到按键实时显示在液晶模块上（锁定了大小键） 。1、液晶模块第一行显示“ PS-K2EY ： K ”，表示接收到 PS2 键盘的按键：“ K”2、 液晶模块第二行显示“ HEX4Bh ASC : 75 ”，表示K 的HEX码为“ 4BH ASC码为：“ 75”图3 注：按压 PC 键盘的按键“ 2”单片机将串口接收到按键实时显 示在液晶模块上1、液晶模块第二行显示“HEX32h ASC : 50 ” 表示K 的 HEX 码为“ 32H”A，SC 码为：“ 50”2、液晶模块第一行显示“ PS-K2EY ： 2 ”，表示接收到 PS2 键盘

5、的按键：“ 2”从上面两幅图中可以看到，我们实现主要目标如下：1、在计算机上， VB6.0 编写的通信测试程序检测的键盘操作，将我们的按压 PS2 键盘（ PC 键 盘）按键显示在数据发送窗中，显示按键当前按键、按键的 ASC 码、按键的 16 进制码。同时将键值通过电脑的 RS-232 串口发送到 S51 单片机实验板上，实验板上的 AT89S51 单 片机接收到数据后，以二进制方式显示在实验板的 8 位高亮 度LED 上,然后把接收到的数据重新发送回电脑的RS - 232串口，电脑接收到后显示在程序的接收数据窗中。2、单片机检测识别计算机发送过来的键盘键值，将按键值以二 进制形式显示在 P

6、1 口的 8 位高亮度 LED 上，同时，将当前 按键、按键的HEX码、ASC码实时显示在1602液晶模块 上面。 3、单片机接收计算机对单片机的控制指令，当计 算机发送“继电器 ON 指令”时，则单片机驱动实验板上的继 电器吸合；相反，如果计算机发送“继电器 OFF 指令”时，单 片机驱动继电器释放，我们可以学习掌握计算机智能控制的 原理，只要掌握了这种方法，我们要在电脑上轻轻点击鼠标 就可以控制家里的电气开关了就不难了（操作方法，点击软 件的“继电器”按钮，实验板的继电器吸合，再次点击按钮， 继电器释放） 。4、单片机接收到数据后，发出一时短声提示。同时将数据重新发送回电脑串口，供电脑程序

7、接收显示，电脑软件接收到单片机发送过来的数据后，显示在软 件的接收数据窗中。【 RS-232 接口与单片机串行通信程序设计】 该系统程序由单片机通信程序和电脑通信程 序构成。在微机测控系统中，一般称计算机为上位机、而前 端采集控制的单片机系统称为下位机。上位机主要负责所有 测控数据的综合管理与下位机的调度控制，而下位机由单片 机构成前端的测控系统，进行原始数据的采集及设备的控制， 下位机受上位机的管理控制。 一、单片机程序开发 51 单片机有一个全双工的串行通信口， 非常适合与电脑进行 通信，51 单片机的串口开发在各种教科书上都有详细的介绍， 我们这里不在重复，大家可以参考一下书籍。单片机程

8、序功 能主要如下：初始化串口、打开串口中断、接收电脑发送的 数据、在 1602 液晶模块上显示数据、将数据发送回电脑 RS-232 串口、接收继电器控制命令、控制继电器动作等。单片机通信参考程序如下：ORG 0000HAJMPSTART;转到初始化程序ORG0023HAJMPPGUART;转到串行中断服务子程序START:MOV SP,#60H;堆栈指针初始化MOVP0,#0FFH;P0 端口初始化MOVP1,#0FFH;P1 端口初始化MOVP2,#0FFH;P2 端口初始化MOVP3,#0FFH;P3 端口初始化MOVTMOD,#20H;定时器 T1 工作于模式 2, 自动重装载MOVTH

9、1,#0FDH;TH1 初值为0FDH,9600bpsMOVTL1,#0FDH;TL1 初值为0FDH,9600bpsMOVSCON,#50H;串行口工作于方式 1允许接收SETBTR1;启动定时器 T1SETBES; 允许串行口中断SETBEA;开总中断CLRUABIT;RS-232 接口与单片机串行通信程序设计 MAIN: ; 主 程序处理其他任务，等待串口中断AJMP MAIN PGUART: ;串口中断服务子程序，接收处理数据RETI END二、 RS-232 串行通信测试软件开发计算机RS-232串行通信测试软件采用VB6.0开发，VisualBasic 6.0 (简称 VB6.0

10、)以其简单易学， VB6.0 为可视化编程开 发软件，开发程序简单易学， VB 程序开发主要分为两步： 第一步、使用 VB 控件设计出软件界面，第二步、给各种控 件编写相应的执行程序代码，代码编写完成后可以运行查看 结果了。 VB6 提供了多种控件， 其中 MSCOMM.OCX 是用 于串行通信的控件， 我们可将该控件添加到工具箱 ( Toolbox ) 内，这样就可以利用该控件进行串行通信程序的设计了。下面介绍 Mscomm 控件的主要属性和方法 :VB6 的取1)CommPort ：设置或返回串行端口号，值范围为116，表示打开或返回通信端口号C0M1COM162)Setting ：设置或

11、返回串行端口的波特率、奇偶校验位、数据位数、停止位。如： Mscomm1.Setting= “ 9600， N，8，1”3 ) PortOpen ：打开或关闭串行端口，格式为:Mscomm1.PortOpen= True/False4) InBufferSize ：设置或返回接收缓冲区的大小，缺 省为 1024 字节5) InBufferCount ：返回接收缓冲区内的等待读取的 字节个数，可通过设置该属性为 0 来清除接收缓冲区6) RThreshold ：该属性为一阀值，当接收缓冲区内字节个数达到或超过该值后就产生 OnComm 事件7 ) InputLen ：设置或返回接收缓冲区内用 I

12、nput 读入 的个数。若取 0，则 Input 将读取整个缓冲区的所有内容8 ) Input ：该属性表示从接收缓冲区 InputLen 个字符9 ) OutBufferSize ：设置或返回发送缓冲区大小，缺 省为 512 字节10 ) OutBufferCounter ：返回发送缓冲区内等待发送 的字符数，可用来清空缓冲区11 ) Output ：向发送缓冲区传送一字符串，即向串口 发送数据 第一步：开发程序界面 打开 VB6.0 -> 新建“标准EXE建立一个新的工程。在工程窗口Forml中添加我们要使用的各种按钮和控件，其中一个图标如电话一样的 控件就是 MSCOMM 串行通信

13、控件了， 该控件在界面设计时 候可见，在程序运行时候不可见。最后，放置好了各种控件 后，程序的界面界面就出来了，是不是很简单呀！如下图 4 所示： RS-232 串口通信测试软件界面开发图 4 第二步： VB 软件编写 当软件的界面设计完成后，我们就 可以给程序添加代码了，在程序中实现的主要功能如下： RS-232 端口初始化、检测 PC 键盘按压的按键、发送按键 编码、在数据发送窗显示当前按键编码、在接收数据窗中接 收显示单片机发送来的数据，检测继电器控制按钮的操作， 发送继电器控制命令。 。如下图 5 所示： RS-232 串口通信 测试软件程序代码编写图 5【串行通信实验操作】 完成了单

14、片机通信程序及 PC 上我 VB 程序开发后，我们编译工程，得到单片机芯片 烧写的 HEX 格式目标文件 rs232test.hex 和串口测试程序可 以执行文件 RS232test.exe ，然后我们就可以拿出实验板， 马上进行串口通信实验了，检测一下我们的实际通信效果。 1、使用 ISP 编程器将目标文件 rs232test.hex 烧写到 AT89S51 单片机中 （见下图 6 ）2、如前面的图 2 所示：我们将烧写好了通信程序的 AT89S51 芯片锁紧到 S51 单片机实验板上，然后把 1602 字符型液晶模块插到实验板 的 1602 接口上，用 RS232 串口通信电缆和 USB

15、电缆将实 验板和电脑连接好，按压实验板的电源开关，开启电源，此 时实验板上的电源指示灯亮起来，实验板准备就绪，随时可 以接收电脑发送的数据了。3、双击我们编写的串口测试程序 RS232test.exe ，启动 RS-232 串行通信测试软件， 在软件上设置好和实验板连接的通信端口，然后点击“发送数据发送窗”，即可激活输入窗口， 然后我们按压电脑键盘 上的按键， 按压 PS2 键盘的按键将会被显示在软件中， 同时 发送到单片机上通过 1602 液晶模块进行显示，当接收到正 确数据时候，实验板上的蜂鸣器也会发出短促的声音，使你 按压键盘的感觉从声音上体现出来。从单片机发送回来的数 据被软件接收后，

16、会还原显示在发送数据窗中，如果我们在 电脑上按压的键盘上的按键，在软件的发送窗、接收窗及实 验板上 1602 液晶模块上显示的按键都相同，则说明我们电 脑的 RS-232 串口良好，单片机的串口也是良好的，通信正 常。然后，我们可以点击软件中的“继电器”按钮，实验板上 的单片机接收到电脑的控制指令后，就会控制继电器产生相 应的开关动作，实现电脑软件对实验板上继电器的控制。 通过实验加深对 51 单片机串口的认识 : 下面我们通过这 套串口测试程序来做个额外实验。理论上，当我们按压键盘 上的按键，所有按键都会发送到单片机，然后再返回计算机 上的，在串口测试软件上的 PC 发送数据窗和接收数据窗中

17、 显示的字符数目、字符应该是完全相同的，如上面图 1 中显 示。但是，当我们连续快速按压 PC 键盘（注意：连续速度 要足够快哦，才能看到实验现象）时，会发现接收数据窗中 有时候会漏掉字符，累积下来，接收窗中的字符就会比发送 窗中的字符少了。 发生这种现象的原因是什么 ？！ 其实这是由于计算机发送过来的数据太快，而单片机的串口 中断一次只能接收处理一个数据，前一个数据还没有处理完， 后面又有数据发送过来，单片机来不及处理漏掉了。这是由 51 单片机的串口特性决定的， AT89S51 单片机的串口只有 一个字节的发送和接收缓冲区 SBUF ，也就是说每次只能发 送或接收一个字节数据，如果在接收的数据没有及时处理完， 而又有新的数据进来，会造成数据丢失，不像计算机中 VB6的 MSCOMM 串行通信控件，默认的接收缓冲区为1024 字 节，而默认的发送缓冲区也有 512 字节，而且还可以改变缓 冲区大小，计算机有了收发数据缓冲区，通信当中就不容易 出现缓冲区溢出而通信错误的现象。 在测控系统中，如 果出现这种错误的话则有可能系统失控，数据出错，误报警 等。当然，我们在通信中也可以加入校验机制来检查错误， 但这种现象也使系统稳定性降低，出现莫名其妙的故障，而 且这种属于软件故障，我们往往不容易想到，会走弯