题目 单片机 RS—232C 串形接口电路设计
一、任务
1 为 MCS51 系列单片机设计一个 RS—232C 串行接口电路。
2 实现 PC 机与单片机的串行通信，计算元件参数，选定元件标成值。
3 编写课程设计说明书，说明设计原理和计算过程。
二、原理
单片机在我国普及应用已有十几年的历史了,近年来随着单片机的种类不断
增多,技术水平不断提高,其应用更加广泛. 在工业控制领域中,各类控制器、仪器
仪表等由于单片机的采用而向着智能化、多功能方向大步发展. 同时也广泛采用
多台单片机协同工作、单片机 PC 机协同工作的较大型的控制系统.
存储信息的采集器,对信息量的大小有严格的要求,由于采集器的存储量有限
和进一步针对性处理与显示的需要,信息需要传入微机内. 采集器与微机通过微
机的串口实现通信[1 ] . 利用 MCS51 单片机的串行口与 PC 机的串行口 COM1
或 COM2 进行串行通信,将单片机采集的数据传送到 PC 机中,由 PC 机的高级语
言或数据库语言对数据进行整理及统计等复杂处理. PC 机串行口给出的信号是
一个 RS2232 信号. 它是一个基于 3～7V 正电压、3～7V 负电压的脉冲链. 这一
信号必须转化为一个 0～5V 的脉冲链,以便处理器读取. 中间转换电路采用
MAX232 芯片来实现。
1 RS 232C 通讯协议特性
由于 MCS51 单片机的串口采用 TTL 电平,信号幅值低易受干扰,只能在很近
的距离内实现通讯. 鉴于 MCS51 单片机串行接口的弱点,在单片机系统串行通讯
中广泛采用标准
接口. 许多仪器仪表出厂时配有串行接口或附件模块销售.在标准串行接口中 RS
232C 由于使用方便、线少而得到广泛地应用,多年来不但没有被淘汰,相反使用
更加广泛. 如:
美国的福禄克 89 系列万用表、泰克 3000 系列示波器均配有 RS 232C 接口. RS
232C 接口电气特性[ 1 ]如下:
带 3～7 kΩ 负载时驱动器的输出电平:
逻辑“1”: + 5 V～ + 15 V
逻辑“0”: - 5 V～ - 15 V
不带负载时驱动器的输出电平 - 25 V～ + 25 V
驱动器通断时的输出阻抗 > 300 V
输出短路电流< 0. 5 A
驱动器转换速率< 30 V/μs
接收器输入阻抗 3 kΩ～7 kΩ
接收器输入电压的允许范围- 25 V～ + 25 V
输入开路时的接收器的输出逻辑 1
输入经 300 Ω 接地时接收器的输出逻辑 1
+ 3 V 输入时接收器的输出逻辑 0
- 3 V 输入时接收器的输出逻辑 1
最大负载电容 2500 pF
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