（毕业设计全套）螺栓组联接实验台改进设计（打包下载）

这种显示占用机时少，显示可靠，因而在工业过程控制中得到了广泛的应用。

这种显示方法的缺点是使用的元件多，因而成本比较高。

但是，随着大规模集成电路得发展，目前己经研制出具有多种功能的显示器件，例如，锁存器译码器驱动器显示器四位体的显示器件，用起来比较方便。

构成动态显示电路动态显示方法按单片机输出数据方式分为并行和串行两种。

并行接口动态显示电路及程序设计电路图如，用的口输出显示码，口用来输出位选码。

显示缓冲区为，送巧命令口地址完成对巧初始化。

单片机取出位要显示的数，利用软件译码的方法求出要显示的数对应的显示码，然后由口输出。

在为高电平时，显示码被送到数据总线上，的下降延时该地址被锁存在锁存器中，并从的口输出地址为显示。

到底哪位数码管显示，主要取决于位选码。

设图中七段数码管为共阴极接法，则被选中的位应输出以高电平，经驱动器后，仍为高电平，因此该位被选中。

若将各位从左到右依次显示，每个数码管连续显示，先是完成后，再重复上述过程。

这样，人们看到就好像位数同时显示样。

图构成动态显示电路图中的为六位驱动器，它为提供定的驱动电流。

由于片只有六个驱动器，故七段数码管需要片进行驱动。

的口经缓冲器驱动器后反向，作为数码管的位控信号。

内部包括两个缓冲器驱动器，它们各有两个输入端。

所以实际上是两个双输入与非门电路，因此需要三片。

若采用三极管作为位选的驱动器则基极连接。

完成显示功能的程序流程图，如图所示。

图显示功能程序流程图串行接口的动态显示电路利用系列单片机内部的串行口，也可以实现动态显示及键盘处理。

这样不但可以节省单片机的并行口，而且在大多数不用串行口的情况下，可免于扩展接口。

利用系列单片机内部的串行口，也可以实现动态显示及键盘处理。

这样不但可以节省单片机的并行口，而且在多数不用串行口的情况下，可免于扩展接口。

在这种方法中，串行口工作在方式状态，相当个移位寄存器，其输入输出都通过引脚，以为脉冲则有输出。

每次输入或输出位数据个字节。

每输出个字节，的硬件即自动使寄存器中的中断标志位置位，通过测试的状态，即可以确定个字节是否发送完毕。

有关单片机串口工作方式在后面串行通讯中有详细介绍。

串行通讯概述单片机除具有四个位并行口外，还具有串行接口。

此串行接口是个全双串行通信接口，即能同时进行串行发送和接收。

它可以作通用异步接收和发送器用，也可以作同步位移寄存器用。

应用串行接口可以实现单片机系统之间点对点的单机通信多机通信和与系统机如机等的单机或多机通信。

串行通讯原理数据通信的概念在实际工作中，计算机的与外部设备之间常常要进行信息交换，台计算机与其它计算机之间也往往要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。

通信方式有两种，即并行通信和串行通信。

通常根据信息传送的距离决定采用哪种通信方式。

例如，在机与外部设备如打印机等通信时，如果距离小于，可采用并行通信方式当距离大于时，则要采用串行通信方式。

单片机具有并行和串行二种基本通信方式。

并行通信是指数据的各位同时进行传送发送或接收的通信方式。

其优点是传递速度快缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。

例如单片机与打印机之间的数据传送就属于并行通信位数据并行通信。

并行通信在位数多传送距离又远时就不太适宜。

串行通信指数据是位位按顺序传送的通信方式，它的突出优点是只需对传送线利用电话线就可作为传送线，这样就大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信其缺点是传送速度较低。

串行通信有两种基本通信方式，即异步通信和同步通信。

这里主要介绍异步通信。

在异步通信中，数据是帧帧包含个字符代码或字节数据传送的，每帧的数据格式如图所示。

图每帧的数据格式在帧格式中，个字符由四个部分组成起始位数据位奇偶校验位和停止位。

首先是个起始位，然后是个数据位规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位，最后是停止位。

起始位信号只占用位，用来通知接收设备个待接收的字符开始到来。

线路上在不传送字符时应保持为。

接收端不断检测线路的状态，若连续为以后测到个，则可知发来个新字符，应马上准备接收。

字符的起始位还被用作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进行。

起始值后面紧接着是数据位，它可以是位位位或位。

奇偶校验位只占位，但在字符中也可以规定不同奇偶校验位，则这位就可省去。

也可用这位来确定这帧中的字符所代表信息的性质地址数据等。

停止位用来表征字符的结束，它定是高电位逻辑。

停止位可以是位.位或位。

接收端接收到停止位后，知道上字符已传送完毕，同时，也为接收下字符作好准备，只要再收到就是新的字符的起始位置。

若停止位以后不是紧接着传送下字符，则让线路上保持为。

图表示个字符紧接着个字符传送的情况，上个字符的停止位和下个字符的起始位是相邻的图则是两个字符间有空闲的情况。

空闲为，线路处于等待状态。

存在空闲位正是异步通信的特征之。

例如，规定用工编码，字符为位加个奇偶校验位个起始位，则帧共位。

波特率的设计波特率即数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数。

它的单位是波特，位。

波特率是衡量传送通道频宽的指标。

在异种机的串行通讯比如单片机与机的通讯中，波特串的设置是很重要的问题，它直接关系着串行通讯的成功与失败。

因此，在波特率设置时需要给予足够的认识，掌握其设置技术或方法。

我们通过软件对单片机串行口编程可约定种工作方式。

其中，方式和方式的波特率是固定的，而方式和方式的波特率是可变的，由定时器的溢出率来决定。

串行口的种工作方式对应着种波特率。

由于输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不同。

本次设计串行口工作在方式，故只讨论方式的波特率。

方式的移位时钟脉冲由定时器的溢出速率决定，如图。

图方式波特率因此，串行口方式的波特率由定时器的溢出率与值同时决定。

即方式波特率的溢出速率当时，当时，。

所以可用下式确定方式和的波特率方式波特率的溢出速率其中，溢出率取决于的计数速率计数速率机器周期和预置的初值。

定时器作波特率发生器时，通常选用定时器方式自动重装初值定时器比较实用。

要设置定时器为定时方式使，让计数内部振荡脉冲，即计数速率为。

先设定定时计数初值为，那么每过个机器周期，定时器就产生次溢出。

单片机发送程序设计传送协议定义单片机的串行通讯程序设计有两种方式，是利用中断实现二是利用查询方式实现。

中断方式即利用单片机的串行中断源控制传送过程。

每当的位置为时，申请中断，调用中断处理程序进行数据传送。

查询方式即规定传送数据长度以后单片机直查询，如果位为，表明传送完个字节，进行下字节的传送。

本次设计采用查询方式完成。

本通讯程序设计中规定，波特率为，单片机工作于方式，定时器工作于方式自动重装数值。

定时器的装载数值由前所述方法计算为的溢出率因此，波特率当波特率为，时此时实际的传送波特率为.所以波特率相对误差为式中表示准确传送所要求的最大的误差，若误差超过此范围，则会发生通讯错误。

中断方式程序设计中断方式程序框图见图图中断方式程序框图查询方式程序设计除利用中断传送外，还可以用循环查询的方式完成。

即利用软件不断查询位，如果此位为则继续下位。

此种方式直执行传送程序，因此占用较多的系统资源。

本设计采用此种方式。

其程序为，串口工作于方式，允许接受，波特率倍增，定时器工作方式，定时器置值，开定时器禁止串口中断禁止中断清标志位，送高位地址，送低位地址，取得数据，传送开始，判断是否结束判断后清位地址加，新地址赋给，判断是否结束传送累加器清零传送数据起始高位地址传送数据起始低位地址传送数据起始高位地址传送数据终止低位地址电平转换电路电平转换器为收发器，简单易用，即可完成从电平到电平的转换，单电源供电，仅需外接几个电容引脚排列如图所示。

单片机出来的电平，而计算机能够接受的是电平。

所以需要进行电平转换。

其电路设计如图所示图引脚图图电平转换电路.测量装置的软件实现测量装置的部分软件，在上节中已经介绍了。

这节中的软件实现指的是高层软件的实现。

根据对装置的工作情况，以及硬件电路的分析，可以将软件体系结构大致自下而上分为四层硬件层单元层综合层和用户层，如图所示。

硬件层代表由实际物理器件构成的电路单元层与硬件密切相关，且般当中的子模块完成不可分割的功能，包括采样流程键盘显示程序串行通讯以及管理存储器和接口的子程序，上节中介绍的就是这层的程序综合层的子模块与硬件的相关性相对小些，并且调用个或多个单元层的子程序完成自身的功能，包括数据评价数据管理传感器标定以及流程控制最顶端的是用户层，用户可以通过人机接口直接使用综合层提供的服务，也可以通过对用户程序接口的编程，在上位机中读取测试装置中的数据并进行些典型的分析与图形显示。

用户用户程序接口用户层数据评价数据管理传感器校正流程控制综合层采样流程人机接口串行通讯硬件资源管理单元层硬件硬件层图软件体系结构示意图本节当中阐述了综合层和用户层的各模块的设计与实现。

用户层中只须实现个用户程序接口，且这个接口是在上位机中被调用，与测试装置硬件无关，因此放在最后讨论。

对综合层的几个模块的讨论，按照以下顺序进行首先介绍编程语言其次是主要模块的具体实现，包括功能描述输入输出程序框图和主要代码。

编程语言对于单片机，现在有四种语言支持，即汇编和。

对于来讲，和侧功能较弱。

适用于编程简单且对编程效率和运行速度要求不高的场合。

源于，是种结构化语言，可产生紧凑代码。

可以进行许多机器级函数控制而不用汇编语言。

与汇编相比有以下优点对单片机的指令系统部分要求了解，仅要求对的存储器结构有初步了解寄存器分配不同寄存器的寻址及数据类型等细节可有编译器管理程序有规范的结构，可分为不同的函数，这种方式可是程序结构化具有将可变的选择与特殊操作结合在起的能力，改善了程序的可读性关键字及运算函数可用近似人的思维过程方式使用编程及程序调试时间显著缩短，从而提高效率提供的库包含很多标准子程序，具有较强的数据处理能力已编好的程序可容易的值入新程序。

据统计，编译后的代码长度大约是汇编语言的倍，说明它的效率还是比较高的。

而综合层中各模块算法比较复杂，且多有浮点运算，因此，综合层的各模块都使用编写。

而单元层因为与硬件密切相关，且无复杂算法，用汇编语言更简洁明了，效率也高，因此用汇编编写。