详解一个电脑串口控制单片机驱动继电器的例子全部源代码.docx
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详解一个电脑串口控制单片机驱动继电器的例子全部源代码
开源详解（看完如觉得不错，请顶一下哦！
）
声明：
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很多网上认识的朋友，提到这个话题，在此用此例给热爱单片机的朋友！
---一个简单的串口控制继电器的例子（全部源代码）
--马工2006-5-820：
00
下面的文章详细的说明了如何在PC端编制控制程序，并且通过串口输出数据来控制单片机硬件，单片机外围连接了若干继电器，达到控制继电器开关的作用。
要说的是，有很多的方法可以实现上述的功能，下面的方法只是其中的一种，并且出于便于大家学习阅读的目的，很多代码并没有进行优化，而是将其展开编写，在你理解后，你完全可以在此基础上修改、优化代码，使之更优化和精简，并符合你的其他要求。
如果你读完这篇文章，觉得给你带来了帮助，我非常高兴。
如果你无法理解，你应该再看一下其他更基础的书籍、文章。
我想应该分成二个部分来讲（单片机部分、PC程序部分），并且希望能写得较为详细，把基础的讲述清楚。
1、单片机部分
电路图：
此主题相关图片如下：
单片机源代码（asm格式）:
;--------------------------------------------------
;--------------------------------------------------
;设置串行口波特率9600
;串行口设置MODE1，SM1=0，REN=1,SMOD=1
;晶振11.0592,定时设置为0FDH
;常用端口设置参数
;FD9600
;FA4800
;F42400
;E81200
;--------------------------------------------------
;***********************************************************
ORG00H
JMPSTART
ORG23H
JMPUART
ORG30H
START:
MOVSP,#70H
MOVSCON,#50H
MOVTMOD,#00100001B;TIM1在模式2TIM0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
MOVP0,#0;P0、P2输出低电平
MOVP2,#0
JMP$;等待状态
;*****************************************
;串行口中断
;*****************************************
UART:
PUSHACC
PUSHPSW
CLRES;关闭串行口中断
MOVTH0,#HIGH（65536-65536）
MOVTL0,#LOW（65536-65536）
SETBTR0;开定时器0
MOV30H,#00;同步位
MOV31H,#00;数据1
MOV32H,#00;数据2
MOV33H,#00;结束位
MOVR0,#30H
REC:
jbctf0,FS;接收时间是否超时？
是则执行FS
JNBRI,REC;接收数据
CLRRI
MOVA,SBUF
MOV@R0,A
INCR0
JMPREC
FS:
CLRTR0;关定时器0
;********************************
CALLFUN;解码并控制继电器
SETBES;开串行口中断
POPPSW
POPACC
RETI;中断子程序返回
;****************************************
;解码并控制继电器
;下面的程序可以更简洁，但为了方便，展开来编制
;****************************************
FUN:
MOVA,#0AH;判断第1字节即同步位
CJNEA,30H,ERR
MOVA,#0DH;判断第4字节即结束位
CJNEA,33H,ERR
;****************************************
;第2字节即数据位1,代表继电器J1-8
;第3字节即数据位2,代表继电器J9-16
;****************************************
MOVA,31H
MOVP0,A
MOVA,32H
MOVP2,A
RET
;**************************************
;数据错误处理
;**************************************
ERR:
MOV30H,#00;同步位
MOV31H,#00;数据1
MOV32H,#00;数据2
MOV33H,#00;结束位
RET
END;程序结束
;--------------------------------------------------
;--------------------------------------------------
单片机源代码（asm格式）+电路图下载：
下载信息
点击浏览该文件:
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ICuln2803，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ICuln2803，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：
此主题相关图片如下：
接口ICULN2083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：
此主题相关图片如下：
ULN2803数据手册下载：
下载信息
点击浏览该文件:
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：
下载信息
点击浏览该文件:
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）
;FD9600
;FA4800
;F42400
;E81200
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2TIM0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、数据错乱、时好时坏、误动作等等情况。
（很多朋友都是这个问题）。
我不多写了，这里相关参考：
出自：
明皓
因此，一般我们在用到串口的单片机电路中，如无特殊需要，一般晶振选用11.0592M、22.1184等。
而在没有用到串口的电路中，一般晶振选用6M、12M、24M等，因为计算定时更简单，如6M时钟，周期=2us;12M时钟，周期=1us;24M时钟，周期=0.5us。
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ICULN2083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）
串口中断程序：
串口接收数据流程图
此主题相关图片如下：
串口接收定长或不定长数据的原理：
（很多朋友没理解的）
接收定长或不定长数据关键是要知道数据什么时候发送完毕。
我们知道串口中传送数据是以位（BIT）来传送，通常串口设置为MODE1状态，MODE1状态收发数据是10个位，一个起始位，8个数据位（我们要传送的一个字节数据），1个停止位。
如果波特率9600，请注意单位是BIT/S，也就是速度1秒钟9600位，换算一下，发送或接收10位需要1MS毫秒多一点。
那么OK，对于不定长度数据，我们在每接收完1个字节数据后，开始设定时值如2MS，并开启定时器，如果后面还有数据，则重新设定时值如2MS，并开启定时器；如果后面没有数据了，超过2MS，即表示数据接收完毕了，下面可以对收到的数据处理了。
对于指定长度的数据，我们可以设定全部数据接收完需要多长时间，在引起串口中断后（即准备接收第1个字节），开始设定时值如2MS，并开启定时器，循环接收字节数据，如果超时，即表示数据接收完毕了，下面可以对收到的数据处理了。
在本例中我们接收的是4个字节的定长数据，相关代码如下：
MOVTH0,#HIGH（65536-65536）
MOVTL0,#LOW（65536-65536）
SETBTR0;开定时器0
MOV30H,#00;同步字节
MOV31H,#00;数据1
MOV32H,#00;数据2
MOV33H,#00;结束字节
MOVR0,#30H
REC:
jbctf0,FS;接收时间是否超时？
是则执行FS
JNBRI,REC;接收数据
CLRRI
MOVA,SBUF
MOV@R0,A
INCR0
JMPREC
FS:
CLRTR0;关定时器0
;********************************
CALLFUN;解码并控制继电器
如何定义通讯协议：
通讯协议就是通讯各方的约定，没有固定的格式方法，由开发商自行定义。
我们来看一个最简单的通讯协议：
接收字节数据功能
00继电器1开
01继电器1关
02继电器2开
03继电器2关
。
。
。
。
。
。
这个协议说明，单片机接收到1个数据如果是00H，则继电器1打开，依次类推。
在实际使用时，由于各种干扰因素，往往会发生误动作的情况，因此通讯协议必须能抵挡各种干扰因素。
为了得到可靠的通讯协议，我们常常在要发送的数据前加同步位，发送的数据后加结束位，以及加入校验字节等等方法。
本例中我们确定如下的通讯协议：
1、数据为4个字节，第1字节表示同步位，第2字节表示数据1，第3字节表示数据2，第4字节表示结束位。
2、第1字节表示同步位，固定为0AH；第4字节表示结束位，固定为0DH。
3、第2字节即数据1，8个位依次代表继电器1-8，位=1则继电器开，位=0则继电器关。
4、第3字节即数据2，8个位依次代表继电器9-16，位=1则继电器开，位=0则继电器关。
因此如果接收到数据0A01020D，首先判断第1字节是否=0AH，再判断第4字节是否=0DH，如果不同，则发生了错误，反之正确。
第2字节=01H，表示继电器器1开，继电器2-8关；第3字节=02H，表示继电器10开，继电器9、11-16关。
协议解析（解码）程序
FUN:
MOVA,#0AH;判断第1字节即同步位
CJNEA,30H,ERR
MOVA,#0DH;判断第4字节即结束位
CJNEA,33H,ERR
;****************************************
;第2字节即数据位1,代表继电器J1-8
;第3字节即数据位2,代表继电器J9-16
;****************************************
MOVA,31H
MOVP0,A
MOVA,32H
MOVP2,A
RET
2、PC程序部分
串行口控制继电器的例子-PC源程序（整个项目文档）下载：
下载信息
点击浏览该文件:
由于论坛限制发送大于500K的压缩包，源代码中的临时文档删除了，大家打开文档重新编译一下,开发环境会自动生成。
开发环境：
此主题相关图片如下：
MicrosoftVisualStudio2005
MicrosoftVisualStudio2005是基于NET的开发环境，你可以通过网络找到它，全部文件包括MSDN联机文档大概3.18G，MicrosoftVisualStudio2005其实包括了VB.NET\C#\J#\ASP等开发语言，我们用VB。
NET。
很多朋友提到VB，要说的是VB与VB。
NET是不同的。
几个理由：
1、操作系统不断升级，越来越多的新特性需要。
NET支持。
2、VB。
NET编程更简单，功能更强大。
3、执行速度，以往大家总拿C与VB比较，认为C快，vb慢，NET平台下，C与vb仅是描述语言不同，下层执行代码完全统一，没有速度区别。
所以我建议使用。
MicrosoftVisualStudio2005安装过程我不说了。
使用MicrosoftVisualStudio2005简单说一下：
启动MicrosoftVisualStudio2005后，选VISUALBASIC，点击新建项目，选WINDOWS应用程序，输入项目名称，确定。
此主题相关图片如下：
在窗口中添加你需要的各种组件，完成后如图：
此主题相关图片如下：
添加代码
简单说一下，具体请参考相关书籍。
如果你了解请跳过此段。
要添加代码，我们首先要了解组件的属性、事件、方法。
打个比方吧，我们买部汽车，一定要挑挑颜色吧，轮胎多宽，发动机排量等，这是汽车的属性；要让汽车跑起来，我们要踩油门，很显然，发生踩油门的事件时，汽车执行了开动的方法。
PC串口发送数据
通过串口发送数据的方式分文本和二进制。
通常在自动化控制中用二进制发送方式。
很多朋友搞不明白，其实很简单：
1、文本方式
DimsendAsByte（）
AxMSComm1.CommPort=1'"1"'参数设置设端口号
AxMSComm1.Settings="9600,n,8,1"'设波特率
AxMSComm1.PortOpen=True'打开端口
AxMSComm1.Output=SEND
AxMSComm1.PortOpen=False'关闭端口
2、二进制方式
DimsendAsSTRING
AxMSComm1.CommPort=1'"1"'参数设置设端口号
AxMSComm1.Settings="9600,n,8,1"'设波特率
AxMSComm1.PortOpen=True'打开端口
AxMSComm1.Output=SEND
AxMSComm1.PortOpen=False'关闭端口
可以看到除了要发送的数据定义不同，其他完全相同。
在本例中，我们要发送的数据包含起始、数据1、数据2、结尾共4个字节，如下：
1、首先组合数据
buff="0A"+DATA1+DATA2+"0D"
2、文本转换为二进制数组
DimXAsInteger=1
DimYAsInteger=Len（buff）
DimzAsInteger=0
'DimSENDAsByte（）
ReDimSEND（Y/2-1）
WhileXSEND（z）=Val（"&H"+（Mid（buff,X,2）））
z+=1
X+=2
EndWhile
3、通过串口发送二进制数据
Try
AxMSComm1.CommPort=1'"1"'参数设置设端口号
AxMSComm1.Settings="9600,n,8,1"'设波特率
AxMSComm1.PortOpen=True'打开端口
AxMSComm1.Output=SEND
AxMSComm1.PortOpen=False'关闭端口
ToolStripStatusLabel1.Text=（"发送成功！
"+"端口"+Str（AxMSComm1.CommPort）+""+"设置"+AxMSComm1.Settings）'显示状态
CatchexAsException
MsgBox（"发送失败！
端口可能被占用或是无效的端口！
"）
EndTry
其它代码：
表述二进制的文本，转换为十进制：
y=0
'temp="10010010"
Forx=1To8
z=Mid（temp,x,1）
Ifz=1Then
SelectCasex
Case1
y+=1
Case2
y+=2
Case3
y+=4
Case4
y+=8
Case5
y+=16
Case6
y+=32
Case7
y+=64
Case8
y+=128
EndSelect
EndIf
Next
TextBox5.Text=y
表述为十进制的文本，转换为十六进制：
IfLen（Hex（y））<2Then
TextBox6.Text="0"+Hex（y）
Else
TextBox6.Text=Hex（y）
EndIf
默认情况下，程序编译后可执行文件在桌面－我的文档－VisualStudio2005－Projects－“你的项目”－bin－Release。
你会发现在你的机器上可以打开执行，但无法在其它机器上使用，原因如下：
1、开发环境中已包含并安装微软Microsoft.NETFramework2，但其它机器上可能并没有安装，你可以通过网络搜索到Microsoft.NETFramework2并下载它，大小约22M,目前的版本是2.0.50727.42。
发送图片到手机，此主题相关图片如下：
常见错误的错误有：
没有安装Microsoft.NETFramework2-chs的情况
需要完整安装2000或XP或升级至XPSP2的情况
此主题相关图片如下：
此主题相关图片如下：
此主题相关图片如下：
有必要补充一个话题（个人观点，仅供参考）：
看到很多朋友特别是初学者，学单片机用汇编还是C？
好像一夜之间，学习单片机就要学习C，有人这样比较：
汇编难懂C容易理解
汇编要对硬件、寄存器充分理解C不必完全理解寄存器
其它等等。
。
。
。
总而言之，C容易学，汇编难学。
然而，我的观点是学习单片机，先学汇编，再学C。
远的不说了，眼前论坛中，看看很多学习C的朋友，提出这样那样的各种问题，很多问题都是关于单片机硬件、寄存器的，试想连单片机硬件、寄存器都没有搞清，C当然学不好。
汇编其实非常简单，常用的指令就那么几个，碰到复杂的查查指令表，就OK了。
可以说，理解掌握了汇编语言，也就理解了寄存器、理解了硬件，搞个项目不会再有问题。
学习汇编要注意的是一定多写注释，详细记录程序流程，汇编语言代码多时，时间一长，会变得不易理解（也是有人建议不学汇编学C的理由之一），编写时尽量结构化。
汇编语言特别能满足对时序要求严格的控制系统。
在学好汇编的基础上，再学C语言，会非常快上手，C语言最大特点是非常容易移植到其它单片机上，也就是代码可以充分复用。
学习单片机要哪些准备？
单就51而言，我想你应该投入2、3千元，包括书籍、仿真器、实验板等。
其中仿真器非常重要，特别是对于初学者，一个好的仿真器可以使学习进度加快，更轻松。
好多网站在销售简易仿真器，个人觉得是对初学者的诱导，因为简易仿真器并不能完全仿真51单片机，有各种各样的限制，不适合初学者，更适用于有一定基础的朋友。
我一直推荐使用专业的仿真器，你可以更快的发现程序中的错误，因为看到更多的数据值，调试系统非常方便。
常用的有万利、伟福等等，价格低廉的很多，如如万利SE52，价格6百多点。
对于实验板，很多网站上销售的产品各有特色，都不错，你应该挑选价廉物美，功能较好的产品，一般都能满足要求的。
如果你很喜欢动手，那么自己做一个实验板也不失为一个好主意，在自制
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