基于MAX232的单片机双机通信技术
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单片机间通信的方式通常有并行通信和串行通信两种。并行通信优点是传送的速度快,缺点是占用的数据传输线多,长距离传输成本高。单片机间通信通常采用串行通信方式。本例实现在单片机甲与单片机乙之间传送数据。
通信双方约定发送方为甲机,接收方为乙机。首先甲机向乙机发送一联络数据(0xAA),乙机接收到后响应应答信号(0xDD),然后接收甲机发送的数据。如果乙机接收到的数据不正确,就向甲机发送0xFF,甲收方收到OxFF后重传数据。
在串行通信中,如果两单片机系统之间的距离很短(lm以内),可利用单片机的串口直接相连的方法实现双机通信,连接时注意一方的TXD与另一方的RXD引脚相连接。如下图所示。
如果通信距离较远(30m以内),可利用RS-232C接口延长通信距离,此时必须将单片机的TTL电平与RS-232C标准电平进行转换。这就需要在双方的单片机接口部分增加RS-232C电平转换芯片,常用的此类芯片有MAX232等,系统框图如下图所示。
单片机间双机通信的结构框图如下图所示,系统的硬件主要包括单片机和电平转换芯片。单片机选用89C51,由于单片机的信号为TTL电平(0V~5V),如果利用RS-232标准总线接口进行较远距离的通信,必须把单片机输出的TTL电平转换为RS-232标准电平。运用电平转换芯片MAX232进行单片机双机串行通信的电路如图所示,图中只画出了通信一方的单片机接口电路。
整个系统包括单片机最小系统和MAX232电平转换电路。MAX232具有两路收发器,这里只使用了其中的一路。注意另一方的单片机RXD、TXD的连接方式与本图不同,通信双方MAX232的TOUT、RIN应分别与对方的RJN、TOUT相连,注意通信的双方地线也要连接起来。
下面的程序中,单片机的晶振选用频率为11.0592MHz,串口工作在方式1,通信的波特率为9 600bit/s,发送和接收数据均采用的是查询方式。程序流程图如下图所示。
主要由以下子程序构成。
·voidinit():完成串口初始化功能。
·voidsend0:完成甲机发送数据功能。
·voidrecv():乙机根据制定的联络信号接收数据的功能。
具体程序如下:
1.串口初始化子程序voidinit()
串口初始化子程序init()设定串行口工作在方式1,波特率为9600bit/s,程序代码如下:
2.甲机发送子程序voidsend()
甲机发送子程序send()完成甲机发送数据功能。首先发送联络信号,然后等待乙机响应。
乙机准备好后响应甲机的联络,然后计算校验和并发送数据,等待乙机响应,若乙机响应正确则从子程序中返回,否则再次发送数据并等待乙机响应,程序代码如下:
3.乙机接收程序voidrecv()
乙机接收程序根据制定的联络信号接收数据。接收到数据后,如果收到的数据不是0×AA,则发送0×FF数据表明未收到联络信号并继续等待。收到联络信号后,接收数据并计算校验和,若校验正确则发送0×00表明数据正确,否则发送0×FF说明数据接收错误。程序代码如下:
单片机利用串行口发送数据,可以用查询方式发送数据,也可以采用中断方式。而接收数据时一般采用串行口中断的方式接收数据。本例程中发送和接收均采用查询方式。
为保证通信的正常进行,发送方和接收方的数据帧格式、波特率要设置一致,通信双方单片机系统的晶振频率尽量选用一样的。
只知道对方的波特率时,要合理选用晶振,使两个通信设备间的波特率误差小于2.5%。
如我们为得到经常使用的l200bit/s、9600bit/s波特率而采用11.0592MHz的晶振。例如晶振选用11.0592MHz时,若要求通信波特率为9600bit/s,SMOD=0,则根据公式计算得定时器Tl的初值TH1正好等于253;若采用12MHz的晶振,则得到THl=252.74,经取整(253)后计算得到的波特率为10416bit/s,波特率存在着较大的误差。
另外通信的双方还必须遵守一定的通信协议,通信协议是通信的双方的一种预先约定,包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送方法、纠错方式等做出的统一规定,通信的双方必须严格遵守通信协议。