文档介绍：实验总成绩:
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报告份数: 1份
西安邮电大学
通信与信息工程学院
课程设计实验报告
专业班级:
学生姓名:
学号(班内序号):
2013 年 6 月日
成绩鉴定表
学生姓名
班级/学号
进行时间
成绩鉴定
学习内容(20分)
与教学任务计划结合程度(10分)
与专业培养结合程度(6分)
其它(4分)
学习态度评价
(20分)
实践能力(10分)
学习态度(6分)
学习纪律(4分)
报告鉴定
(60分)
报告内容与实践过程紧密结合(15分)
报告内容与教学计划内容紧密结合(15分)
报告质量(主题、结构、观点、逻辑、资料、字数 30分)
评阅教师姓名
职称
讲师
成绩
评语
评阅教师签字
年月日
一、设计任务和目的
IO模块要求实现4路继电器控制。完成IO模块的原理图设计、
电路搭建、测试。
设计IO模块和PC机软件间的通信协议。
设计上位机软件界面,并用相关编程语言实现软件界面和
RS232 串口通信控制。
4﹑能够通过上位机软件控制单片机上的指示灯工作。
基本设计原理
实现一个能够通过PC软件控制的IO模块。IO模块的控制部件采用继电器,可以由微处理器(MCU)控制继电器的打开、吸合。IO模块通过RS232串口和PC机连接,PC机上运行上位机控制软件,提供控制IO模块继电器和显示IO模块继电器闭合状态的操作界面。上位机和IO模块间的通信协议可以自己定义,但要求必须有一定的保护校验等保证通信可靠性的措施。系统连接结构如下图所示。
三、设计方案原理与设计特点分析
1、IO控制系统原理框图:
单片机
上位机控制软件
发送数据
将PC机和单片机通过RS232连接,通过上位机软件可以向单片机发送数据来测试两者的通讯状态,同时单片机也可以向上位机软件返回数据,以显示当前通信状态是否正常。以及用上位机软件控制单片机上的指示灯工作。从而实现简单的IO控制系统。
上位机软件
(1) 上位机软件运行时串口控制窗体只有打开按键可以使用,指示灯控制窗体全部按键不可用,此时通过串口控制窗体的打开按键可以打开指定端口,接下来通过测试按键可以向单片机发送“Hello”来测试通讯状态是否正常。点击退出按键可以直接退出上位机软件。如下图:
如果通讯正常则文本框返回“Ok!”,而且指示灯控制窗体的按键可以使用。如下图:
此时通过指示灯控制窗体来选择需要控制的指示灯1或者2,初始选择1号灯,选择后就可以通过打开关闭按键来操纵相应的指示灯。
(3)
如果不能正常通讯则文本对话框返回“Error!”,此时指示灯控制界面不可使用。如下图:
通信协议
本通信系统使用了一个简单的通信协议,就是每当向单片机发送一个特定字符串时,单片机在接收到字符串时会向上位机软件反馈一条信息,来表明上位机软件和硬件是否正常通信,制定通信协议时需要指定端口号,关键代码如下:
mPort = 5
= 1
= 1
= 1
= "4800,n,8,1"
= True
4、硬件基本电路结构
硬件部分主要由单片机最小系统和自己焊制的指示灯部分组成。通过RS232数据线可以向单片机传输数据,通过USB给单片机供电。
如果通信正常则可以通过软件控制指示灯工作。
指示灯部分电路如下图:
四、设计结果性能分析
该设计分为硬件设计和软件设计两大部分,软件部分主要实现IO控制系统的的控制,包括实现和单片机通信,以及在通信正常情况下控制单片机的指示灯,硬件部分有两个指示灯来反映上位机的操作。当上位机和单片机通信正常则可以打开或关闭指示灯,从而实现基本的IO控制系统。其中硬件电路
应该注意元器件的正确放置与安装及布线的合理以便于电路的检修和维护,否则电路只要一出有错误就会对检测造成很大的不便,为了减少复杂度,可以使用Protel进行仿真。软件设计方面应该尽量实现人性化操作,防止用户的非法操作,从而提高软件的实用性。从性能来看,上位机软件和单片机能够通过串口正常通信,通过上位机控制窗体能够实现对指示灯的控制,而且在上位机软件上能够准确显示系统时间。至此设计所要求的性能基本得到了实现。
五、实习心得体会
通过本次IO控制系统开发的课程设计,使我所学的知识能够得到实际的应用,过程中也发现自身所学的知识存在许多的不足和问题,