基于单片机双机通信仿真系统设计-程序员宅基地

技术标签: 嵌入式硬件  单片机  

**单片机设计介绍,基于单片机双机通信仿真系统设计

一 概要

  基于单片机双机通信仿真系统设计概要主要涵盖了系统架构、功能实现、仿真方法以及优化与测试等方面。以下是对该设计的详细概述:

一、系统架构

基于单片机的双机通信仿真系统主要由两个单片机(通信发送端和通信接收端)以及仿真软件构成。单片机作为通信的核心控制器,负责数据的发送和接收。仿真软件则用于模拟单片机的行为以及通信过程,以验证设计的正确性和可行性。

二、功能实现

通信发送端:负责生成待发送的数据,并通过串行通信接口(如UART)将数据发送给通信接收端。发送端可以通过按键或其他输入设备输入数据,或者根据预设的程序自动生成数据。
通信接收端:通过串行通信接口接收来自发送端的数据,并进行相应的处理。处理过程可能包括数据的解码、存储和显示等。接收端可以通过数码管、LCD显示屏或其他输出设备显示接收到的数据。
三、仿真方法

仿真软件选择:根据设计需求选择合适的仿真软件,如Keil、Proteus等。这些软件能够提供强大的仿真功能和灵活的仿真环境,方便用户进行单片机通信系统的仿真设计。
仿真模型建立:根据单片机的硬件特性和通信协议,建立相应的仿真模型。模型应包括单片机的内部结构、外设接口以及通信协议等。
仿真参数设置:根据实际需要设置仿真参数,如波特率、数据位数、停止位数和校验位等。这些参数将影响通信的质量和稳定性。
仿真过程执行:在仿真软件中运行仿真模型,观察通信发送端和接收端的行为以及通信过程。通过调整参数和观察仿真结果,可以验证设计的正确性和优化通信性能。
四、优化与测试

优化设计:根据仿真结果对设计进行优化,如改进通信协议、提高数据传输速率等。优化后的设计将更加符合实际需求并提高系统的性能。
系统测试:在实际硬件环境中进行双机通信测试,验证设计的可行性和稳定性。测试过程中可以记录通信数据、分析通信质量并解决潜在问题。
综上所述,基于单片机双机通信仿真系统设计是一个复杂而重要的任务。通过合理的系统架构、功能实现、仿真方法以及优化与测试,可以确保设计的正确性和可行性,并为实际应用提供可靠的解决方案。

二、功能设计

文件夹内包含工程文件,可直接运行或者二次开发;

此设计可作为毕业设计和课程设计资料,包含原理图、程序代码(嵌入式类设计)、软件资料等等,非常完善;

设计思路

设计思路
文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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原理图

在这里插入图片描述

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
在这里插入图片描述

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在这里插入图片描述

六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25

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