1、一、实验目的构建一简单系统，该系统通过RS232与计算机连接通讯。二、实验内容利用微控制器STC89C52构建一个简单系统，通过RS232实现系统与计算机的串口通讯、利用LCD或数码管显示时分秒等时间显示、利用按键实现系统时间的设置、以及LED流水灯等功能。三、实验要求1.系统硬件要求：微控制器，LCD1602或8个LED数码管，RS232模块，DB9接口一个（用于串口通讯） ，4个独立按键，4个LED灯。2.系统功能要求：（1）电子时钟功能。可通过按键设置（同第一次作业要求） 。系统上电后，默认功能为电子时钟。LED数码管（或LCD1602）显示时间。4个led灯全灭。串口终端输出：embe
2、dded system Demo。（2）与PC通讯功能。每个系统都有自己的地址，范围0099（十进制） ，可自行设定。PC机通过串口发布命令#A可查询系统地址，系统返回ADDR:XX,其中XX表示系统的地址。PC机还可以通过串口发布其他相应命令，可控制系统中LED灯的亮灭，设置电子时钟的时间值，获取时间值等。比如发布命令#80SL11，可点亮第一个led灯，发布命令#80SL10，关灭第一个led灯。关于命令的格式，说明如下：（起始定界符） （地址） （动作） （对象） （命令值）起始定界符：#地址：系统地址，两位，比如 80，90，12 等动作：分设置和获取，设置用大写字母 S（取 SET
3、头字母）表示；获取用大写字母 G（取 GET 头字母）表示对象：系统中的对象，4 个 led 灯，分别用 L1,L2,L3,L4 表示。系统中的电子时钟用 T 表示。命令值：对于控制 led 灯的亮灭，用 1 表示点亮，0 表示关灭结束定界符：*如命令#80SL20*，其中#为起始定界符，80为系统地址，S为动作（设置） ，L2为对象（第二个led灯） ，0为设置值，表示关灭。举例1：命令#80SL11*表示控制地址为80的系统中的第一个led灯点亮。举例2：命令#76SL30*表示控制地址为76的系统中的第3个led灯关灭。举例3：命令#80ST123456*表示设置电子时钟时间为12点34
4、分56秒。命令#80ST212534表示设置电子时钟时间为21点25分34秒。举例4：命令#80GL1*表示获取系统中第一个led灯的状态，系统相应返回led1:on或led1:off。举例5:命令#80GT*表示获取系统中电子时钟的时间值，系统返回Time is xx:xx:xx。4、系统硬件模块介绍1. 微控制器 STC89C52STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM
5、，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。单片机最小系统电路图如下图1所示。图 1 单片机最小系统电路图2. LCD1602 液晶显示模块（1）基本特性单5V电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性 内置192种字符（160个57点阵字符和32个510点阵字符） 具有64
6、个字节的自定义字符RAM，可自定义8个58点阵字符或四个511点阵字符 显示方式：STN、半透、正显 驱动方式：1/16DUTY，1/5BIAS 视角方向：6点 背光方式：底部LED 通讯方式：4位或8位并口可选 标准的接口特性，适配MC51和M6800系列MPU的操作时序。 （2）工作原理控制器接收来自MPU的指令和数据，控制着整个模块的工作，由CGROM、CGRAM和DDRAM等字符存储区域、以及与MPU和列驱动器的I/O接口、指令寄存和译码机构、地址计数器等部分组成。在控制器的控制下，模块通过数据总线 DB0DB7 和 E、R/W、RS 三个输入控制端与MPU接口。这三根控制线按照规定的
7、时序相互协调作用，使控制器通过数据总线DB接收MPU发送来的指令和数据，从CGROM中找到欲显示字符的字符码，送入DDRAM，在LCD显示屏上与DDRAM存储单元对应的规定位置显示出该字符。控制器还可以根据MPU的指令，实现字符的显示、闪烁和移位等显示效果。 （3）液晶显示电路图如下图2所示。图 2 液晶显示电路图3. 串口通信模块串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。串口通信即串口按位（bit）发送和接收字节，特点是简单、异步传输、可远距离通信。51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片
8、机和计算机之间可以方便地进行串口通讯。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。此外，进行串行通讯时要满足一定的条件，比如计算机的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用专用芯片MAX232进行转换，这里我们采用三线制连接，即地线、发送线、接收线。串口通讯电路图如下图3所示。图 3 串口通讯电路图为了能够在计算机端看到单片机发出的数据，我们必须借助一个WINDOWS软件进行观察，这里利用一个免费计算机串口调试软件来观察。串口调试小助手窗口图如下图4所示。图 4 串口调试小助手窗口图4. 按键模块本系统采用按键实现系统时钟的设置
9、，按键电路图如下图5所示。P1.4-P1.7分别接4个按键，当S1按下时即为时间部位调整键，来选择不同的时间部位，当S2按下时对时间部位进行加1调整部位。当S2按下时对时间部位进行加1调整，当S4键按下时确认所调整的时间，开始正常计时。图 5 按键电路图5. LED 模块LED 电路图如下图6所示，限流电阻为1K，当单片机端口输出低电平时，对应的 LED 亮，否则 LED 灭。图 6 LED 电路图5、系统软件流程图系统软件流程图如下图 7 所示。图 7 软件流程图六、心得体会本次课程实验系统性地学习了嵌入式系统软件开发的基本流程，本次实作可以说是软硬结合，又以软件为主。通过对本系统的设计，我学习到了硬件开发和软件开发的基本方法，并有了一定的驾御此开发过程的能力。编程的过程中，虽然不乏辛苦，但更多的是程序调试成功后的喜悦。
