一、单片机与PC机串行通信的设计
工业现场的测控系统中，常使用单片机进行监测点的数据采集，然后单片机通过串口与PC通信，把采集的数据串行传送到PC机上，再在PC机上进行数据处理。
PC机配置的都是RS-232标准串口，为D型9针插座，输入/输出为RS-232电平。D型9针插头引脚如下：
如下表为RS-232C的D型9针插头的引脚定义。
| 引脚号 | 功能 | 符号 | 方向 |
|---|---|---|---|
| 1 | 数据暂替检测 | DCD | 输入 |
| 2 | 接收数据 | RXD | 输入 |
| 3 | 发送数据 | TXD | 输出 |
| 4 | 数据终端就绪 | DTR | 输出 |
| 5 | 信号地 | GND | |
| 6 | 数据通信设备准备好 | DSR | 输入 |
| 7 | 请求发送 | RTS | 输出 |
| 8 | 清除发送 | CTS | 输入 |
| 9 | 振铃指示 | RI | 输入 |
由于两者电平不匹配，因此必须把单片机输出的TTL电平转换为RS-232电平。
单片机与PC的接口如下图所示。图中的转换芯片为MAX232，接口连接只用了3条线，即RS-232插座中的2引脚、3引脚与5引脚。
二、单片机向PC发送数据示例
要求单片机通过串行口的TXD引脚向PC机串行发送8个数据字节。在proteus中使用两个串行口虚拟终端观察串行口线上出现的串行传输数据。
两个虚拟终端窗口为VT1和VT2，其中窗口VT1显示的数据表示单片机串口发送给PC机的数据，窗口VT2显示的数据表示由PC机经RS-232串口模型COMPIM接收到的数据，由于使用了串口模型COMPIM，从而省去了PC机的模型。
proteus仿真原理图如下：
需要注意要设置虚拟终端的波特率与代码中设置的波特率保持一致。经过MAX232转换后电平是相反的，设置VT2属性中的【RX/TX Polarity】为【Inverted】。
软件设计，首先初始化串口通信，设置串口工作方式1，定时器工作方式2，波特率9600bps，波特率不加倍，代码如下：
void UsartInit()
{
SCON=0x40; // 设置串口工作方式1
TMOD=0x20; // 设置定时器T1工作方式2
TH1=TL1=0xFD; // 设置波特率为9600bps，波特率不倍增
PCON=0x00;
EA=1;
TR1=1;
}
发送数据功能单独编写一个函数，如下：
void send(u8 dat)
{
SBUF=dat; // 将待发送数据写入发送缓冲器SBUF
while(!TI); // 等待串行口发送完毕
_nop_(); // 空操作
TI=0; // 1个字节发送完成，清零TI
}
主函数中首先调用串口通信初始化函数，然后调用发送数据函数，调用8次后，如果不想再次发送数据进入while(1)循环。如下：
void main()
{
u8 i;
UsartInit(); // 串口通信初始化
for(i=0;i<8;i++)
{
send(sendBytes[i]); // 发送数据
delay(); // 每次发送完数据延时200ms
}
while(1);
}
其中sendBytes定义如下：
// 单片机发送给PC机的数据
u8 code sendBytes[]="12345678";
proteus仿真结果如下：
三、单片机接收PC机发送的数据使用示例
单片机接收PC机发送的串行数据，并把接收到的数据送P1口的8位LED显示。采用单片机的串行口模拟P机 串行口。proteus仿真原理图如下：
软件设计，发送数据的代码如下：
/*
实现功能：串口通信，单片机与PC机通信，单片机接收PC机发送的数据。
使用一个单片机模拟PC机
[2024-01-15] zoya
*/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
u8 sendBytes=0xFE;
// 延时函数，单位ms
void delay(u16 i)
{
u8 j;
for(;i>0;i--)
{
for(j=0;j<125;j++);
}
}
// 串口通信初始化函数
void UsartInit()
{
SCON=0x40; // 串口工作方式1，只发送不接收
TMOD=0x20; // 定时器工作方式2
TH1=TL1=0xFD; // 设置波特率为9600bps，波特率不倍增
PCON=0x00;
TR1=1; // 启动计数
}
void main()
{
u8 i;
UsartInit();
while(1)
{
for(i=0;i<7;i++)
{
// 发送数据
SBUF = sendBytes;
while(!TI);
_nop_();
TI=0;
delay(200);
sendBytes=_crol_(sendBytes,1);
}
for(i=0;i<7;i++)
{
// 发送数据
SBUF = sendBytes;
while(!TI);
_nop_();
TI=0;
delay(200);
sendBytes=_cror_(sendBytes,1);
}
}
}
接收数据的代码如下：
/*
实现功能：串口通信，单片机与PC机通信，单片机接收PC机发送的数据。
接收PC机数据
[2024-01-15] zoya
*/
#include <reg52.h>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
#define GPIO_LED P1
void UsartInit()
{
SCON=0x50; // 串口工作方式1，接收数据
TMOD=0x20; // 定时器T1工作方式2
TH1=TL1=0xFD; // 波特率9600bps，不倍增
PCON=0x00;
TR1=1; // 启动计数
}
void main()
{
u8 tmp;
UsartInit();
while(1)
{
while(!RI); // 等待接收数据结束
RI=0;
tmp=SBUF;
GPIO_LED=tmp;
}
}
仿真结果：
四、PC机与单片机或与多个单片机的串行通信
一台PC机与若干台单片机可构成小型分布式测控系统，如下图所示，该系统在许多实时的工业控制和数据采集系统中，可以充分发挥单片机功能强、抗干扰性好、面向控制等优点，同时又可利用PC机弥补单片机在数据处理和人机对话等方面的不足。
在应用系统中，一般是以PC机作为主机，定时扫描以AT89S52单片机为核心的前沿单片机，以便采集数据或发送控制信息。
在这样的系统中，以AT89S52单片机为核心的智能式测量和控制仪表（从机）既能独立地完成数据处理和控制任务，又可将数据传送给PC机（主机）。PC机将这些数据进行处理，或显示，或打印，同时将各种控制命令传送给各从机，以实现集中管理和最优控制。
要组成上图的分布式测控系统，首先要解决的是PC机与单片机之间的串行通信接口问题。
下面以采用RS-485接口的串行多机通信为例，说明PC机与数台AT89S52单片机进行多机通信的接口电路设计方案。PC机配有RS-232串行标准接口，可通过电路板卡转换成RS-485串行接口，AT89S52单片机本身具有全双工的串行口，该串行口加上驱动电路后就可以实现RS-485接口的串行通信。
PC机与数台AT89S52单片机进行多机通信的RS-485串行通信接口电路如下所示：
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-796636.html
上图中，AT89S52单片机的串行口通过75176芯片驱动后就可以转换成RS-485标准接口，根据RS-485标准接口的电器特性，从机数量不多于32个。PC机与AT89S52单片机之间的串行通信采用主从方式，PC机为主机，各AT89S52为从机，由PC机来确定与哪个单片机进行通信。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-796636.html
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