电脑串口控制单片机驱动继电器的例子.docx

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电脑串口控制单片机驱动继电器的例子

电路图说明：

　　这个电路非常典型，串行口（也称RS232）接口集成电路MAX232与单片机AT89S51引脚P3.0（RXD）\P3.1（TXD）连接，构成与主机的通讯接口电路。

AT89S51引脚P0、P2口连接达林顿管阵列驱动IC  uln2803，通过它控制继电器动作。

相关基础知识简要说明：

      1、串行口（也称RS232接口）是用途最广的一种通讯接口，一般电脑主机上都有这个接口，缺点是传输距离短，市场上也有很多USB-RS232转换接口卖。

            **常用的通讯接口还有RS485、RS422、LPT打印接口、CAN总线接口、网卡接口等等，与RS232比较接近的通讯接口是RS485，它的通讯距离较远，广泛用于工业控制。

      2、串行口（也称RS232）接口集成电路MAX232，接口芯片种类繁多，MAX232只是其中的一种，可以说是串行接口集成电路的代表型号，图纸上一般都标MAX232，但实际使用时，可以选用更多兼容的芯片，其中一个理由，兼容芯片更便宜。

      3、达林顿管阵列驱动IC  uln2803，TTL输入（0-5v），可以同时驱动8个继电器，内部不仅封装了达林顿管阵列，并且含有钳位二极管，连接继电器时，不需要再连接保护二极管，使用非常方便，因而用途广泛。

相同功能的芯片有ULN2003，只是它只有7个输出口。

          内部电路如图所示：

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        接口IC  ULN2083内部有反相缓冲器（参见技术手册），简单来说，输入高电平，输出为低电平；输入低电平，则输出高电平。

如图所示：

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        ULN2803数据手册下载：

          注：

一般单片机输入、输出电流有限，无法驱动继电器等大电流外围部件，因此需要有驱动电路，常用的是三极管驱动（如2SD8050）和IC驱动（如ULN2803）。

              上拉电阻的问题：

              1、51单片机的P0口内部没有上拉电阻，其他P1、P2、P3口内部也只是弱上拉，为了在高电平输出时得到较高的输出电流，提高驱动能力，有必要在P0口与+5v间连接上拉电阻（通常取值在1k-4.7k左右）。

见AT89C51数据手册第4页。

  此主题相关图片如下：

  AT89C51数据手册下载：

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51源程序详解：

　　源程序主要分三个部分：

初始化程序、串口中断程序、协议解析或叫解码程序。

初始化程序：

　　初始化是单片机通电后首先执行的一部分程序，主要是对单片机中的寄存器做一些必要的设置（即写入值）：

　　１、设置串口  波特率为9600　串行口设置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1

　　２、由于电路上晶振采用11.0592Ｍ（最常用）,定时器1设置初值为0FDH

;常用串口波特率对应初值（11.0592Ｍ晶振）

;FD  9600

;FA  4800

;F4  2400

;E8  1200

        3、启动定时器1、允许串口中断、允许总中断

相关代码：

MOVSCON,#50H

MOVTMOD,#00100001B  ;TIM1在模式2  TIM0在模式1

MOVTH1,#0F4H;设置定时时间

SETBTR1;启动定时器1

SETBES  ;允许串口中断

SETBEA  ;允许总中断

需要注意：

1、波特率越高，通讯速度越快，但也更容易出错，一般来说，通讯距离短时，可以用较高的波特率，通讯距离长时，选用较低的波特率可使通讯更为可靠。

2、硬件电路采用不同的晶振，波特率设置时初值是不同的，初值可由公式（）取得，通过计算你会发现有些晶振（如10M、12M）计算结果有余数，实质上就是波特率有误差，最终结果就是用了这个晶振的电路，在通讯时会出现无法通讯、时好时坏、误动作等等情况（很多朋友都是这个问题）。

    因此，一般我们在用到串口的单片机电路中，如无特殊需要，晶振都选用最常用的，如11.0592M。

3、提高波特率的方法有二种：

将SM1设为1；或是换一个频率更高的晶振。

        由于接口IC  ULN2083输入输出的反相特性，即输入为高电平，输出为低电平；输入为低电平，则输出为高电平。

同时51单片机上电复位后，其引脚为高电平，这样会引起连接在P0、P2口的继电器全部得电吸合的情况，应此，初始化程序中应对端口作如下设置：

相关代码：

MOVP0,#0;P0、P2输出低电平

MOVP2,#0

由于本例中单片机在初始化后没有其它事情做，我们就让它没事歇着。

相关代码：

JMP$  ;自循环（等待状态）的

串口中断程序：

串口接收数据流程图

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串口接收定长或不定长数据的原理：

如何定义通讯协议：

待续。

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