寫(xiě)在前面

這是微機(jī)接口的一個(gè)項(xiàng)目作業(yè)。

這段時(shí)間一直在宿舍隔離，沒(méi)辦法進(jìn)行焊接和測(cè)試，但原理和代碼已經(jīng)在學(xué)習(xí)板子上經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。

設(shè)計(jì)目標(biāo)

CAN在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大量應(yīng)用，尤其是汽車(chē)工業(yè)，設(shè)計(jì)一種CAN總線收發(fā)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)自身帶8路模擬信號(hào)采集，采集結(jié)果通過(guò)CAN總線發(fā)送到上位機(jī)并顯示。

技術(shù)要求

（1）系統(tǒng)以51單片機(jī)為控制器，和具有CAN接口的器件能通信；

（2）CAN控制器用SJA1000，總線收發(fā)器用PCA82C250；

（3）節(jié)點(diǎn)帶8路模擬信號(hào)采集，信號(hào)范圍0-5V；

（4）用USB轉(zhuǎn)CAN模塊，通過(guò)USB口接收CAN節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證結(jié)果是否正確。

提交材料

（1）提交紙質(zhì)版設(shè)計(jì)報(bào)告1份（包括測(cè)量原理、主要電路設(shè)計(jì)、主要器件選型、程序設(shè)計(jì)原理、關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)舉例等）；

（2）電子版設(shè)計(jì)報(bào)告、系統(tǒng)電氣原理圖、完整的程序代碼

（3）提交實(shí)物1套，能現(xiàn)場(chǎng)演示（所需的can調(diào)試助手 can總線分析儀可以找我）；

（4）該題目4人完成（1人負(fù)責(zé)硬件設(shè)計(jì)、1人負(fù)責(zé)單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)、1人負(fù)責(zé)調(diào)試、1人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)報(bào)告的整理編輯以及答辯PPT制作），在設(shè)計(jì)報(bào)告上寫(xiě)清楚每人所承擔(dān)的工作。

項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)成果展示

實(shí)物展示

原理圖設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)

上位機(jī)效果

測(cè)量原理

ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換原理，這里采用PCF8591AD采樣芯片，測(cè)量原理如下：

通過(guò)引腳AIN0、AIN1、AIN2、AIN3輸入的模擬信號(hào)（電壓），經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)多路復(fù)用器、采樣與保持、比較器，把處理后的數(shù)據(jù)放入ADC數(shù)據(jù)寄存器中，通過(guò)I2C總線接口傳遞給51主控芯片。

主要電路設(shè)計(jì)

供電與程序燒錄電路

考慮到板子尺寸的限制以及器件的選型，這里采用UCB轉(zhuǎn)串口芯片CH340，在USB供電的同時(shí)，又可通過(guò)串口進(jìn)行程序的燒錄，一路雙用。

VCC直接作為5V電源輸入，在串口芯片那邊有一個(gè)保險(xiǎn)絲12V/1000mA的保險(xiǎn)絲進(jìn)行保護(hù)，并通過(guò)電容進(jìn)行濾波與穩(wěn)壓，來(lái)防止熱插拔效應(yīng)的干擾。

撥動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，可看到電源指示燈亮起。

51主控芯片附近電路

主控芯片選取的是STC90C51RD+，國(guó)產(chǎn)51MCU芯片，簡(jiǎn)單易學(xué)，入門(mén)容易。工作電壓：5.5V-3.4V，工作溫度范圍：-40-+85°C,工作頻率范圍：0-40MHz，用戶應(yīng)用程序空間4K，片上集成1280字節(jié)RAM，32個(gè)通用I/O口，4個(gè)外部中斷。基本可以滿足項(xiàng)目要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。

復(fù)位電路

采用阻容復(fù)位電路，電容C7是10μF，電阻R7是10K。

晶振電路

使用外部晶振12MHz，此時(shí)電容選取47pF。

AD采樣電路

采用PCF8591這款芯片，該芯片具有4路模擬輸入通道，8位AD采樣精度，以及一個(gè)DA輸出。

電路部分，使用兩個(gè)電位器作為采樣目標(biāo)，通過(guò)改變電位器阻值來(lái)改變采樣的數(shù)值，并通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)切換AD采樣的通道。

把采集到的數(shù)據(jù)存放至8位的數(shù)據(jù)寄存器中，通過(guò)I2C總線傳輸?shù)?1主控芯片中。

利用該芯片的一個(gè)DA輸出通道，可以連接一個(gè)LED的燈，轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，可以觀察燈的的亮度發(fā)生細(xì)微的變化，更加的直觀。

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路

為了便于調(diào)試，這里使用8位共陰數(shù)碼管進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片選擇74HC573，作為最常見(jiàn)的鎖存芯片，在這里一個(gè)作為位鎖存，一個(gè)作為段鎖存。

數(shù)碼管這里采用的是共陰數(shù)碼管，兩個(gè)4位的數(shù)碼管，合成一個(gè)8位的數(shù)碼管。

CAN總線通訊電路

根據(jù)實(shí)際的項(xiàng)目需求，CAN總線電路采用SJA1000作為CAN控制器，PCA82C250作為CAN總線收發(fā)器。

但因單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)芯片沒(méi)有相關(guān)渠道，轉(zhuǎn)而選擇集成化的CAN通訊模塊。

主要器件選型

器件選型方面本著有現(xiàn)成的就使用現(xiàn)成的、能簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的功能就不做的復(fù)雜的原則。器件選型上可以分為兩類(lèi)：芯片類(lèi)，其他電子器件類(lèi)。

芯片類(lèi)

51主控芯片STC90C516RD+

USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340G

AD采樣芯片PCF8591

鎖存器芯片74HC573

CAN通訊模塊

其他器件

開(kāi)關(guān)

按鍵

四位共陰數(shù)碼管

晶振

供電USB接口

電阻、電容、二極管、LED

程序設(shè)計(jì)原理

程序框架

整個(gè)程序框架包含了：main.c、display.c、i2c.c、uart.c、delay.c。

主函數(shù)模塊main.c，延時(shí)函數(shù)模塊delay.c、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊display.c、i2c驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊i2c.c、串口通訊函數(shù)模塊uart.c。相關(guān)函數(shù)都用.h文件進(jìn)行封裝，提供相關(guān)的接口，供主函數(shù)調(diào)用。

主函數(shù)模塊main.c

/*
    Date:2022.03.22
    Author:
    Target:主函數(shù)
*/
#include < reg52.h >                
#include "i2c.h"
#include "delay.h"
#include "display.h"
#include < uart.h >


#define AddWr 0x90   //寫(xiě)數(shù)據(jù)地址 
#define AddRd 0x91   //讀數(shù)據(jù)地址

extern bit ack;
bit ReadADFlag;

unsigned char VoltData[5]; //存儲(chǔ)電壓的全局變量,用于串口通訊

unsigned char numback(unsigned char s);
unsigned char ReadADC(unsigned char Chl);
bit WriteDAC(unsigned char dat);
/*------------------------------------------------
              主程序
------------------------------------------------*/
main()
{
 unsigned char num=0,num0=0,num1=0,num2=0,num3=0,i;
 Init_Timer0();
 DelayMs(20);

 InitUART();

while (1)         //主循環(huán)
  {
 if(ReadADFlag)
  {
  ReadADFlag=0; 
//連續(xù)讀5次，輸入通道后多讀幾次，取最后一次值，以便讀出穩(wěn)定值
 for(i=0;i< 5;i++)
    num0=ReadADC(0);
  num0=num0*5*10/256;// x10表示把實(shí)際值擴(kuò)大10，如4.5 變成 45 方便做下一步處理 x5 表示基準(zhǔn)電壓5V 
  TempData[0]=dofly_DuanMa[num0/10]|0x80;  
  TempData[1]=dofly_DuanMa[num0%10];

 for(i=0;i< 5;i++)
   num1=ReadADC(1);
 num1=num1*5*10/256;   // x10表示把實(shí)際值擴(kuò)大10，如4.5 變成 45 方便做下一步處理
 TempData[2]=dofly_DuanMa[num1/10]|0x80;    
 TempData[3]=dofly_DuanMa[num1%10];

 for(i=0;i< 5;i++)
    num2=ReadADC(2);
 num2=num2*5*10/256;   // x10表示把實(shí)際值擴(kuò)大10，如4.5 變成 45 方便做下一步處理
 TempData[4]=dofly_DuanMa[num2/10]|0x80;    
 TempData[5]=dofly_DuanMa[num2%10];

 for(i=0;i< 5;i++)
     num=ReadADC(3);
 num3=num3*5*10/256;   // x10表示把實(shí)際值擴(kuò)大10，如4.5 變成 45 方便做下一步處理
 TempData[6]=dofly_DuanMa[num3/10]|0x80;    
 TempData[7]=dofly_DuanMa[num3%10];
 //主循環(huán)中添加其他需要一直工作的程序

 VoltData[0]=num0;
 VoltData[1]=num1;
 VoltData[2]=num2;
 VoltData[3]=num3;
 VoltData[4]=0xff;

 SendStr1(VoltData);
    DelayMs(240);//延時(shí)循環(huán)發(fā)送
    DelayMs(240);
   }
 /*
   SendStr1(VoltData);
    DelayMs(240);//延時(shí)循環(huán)發(fā)送
    DelayMs(240);
 */
  }
}
/*------------------------------------------------
             讀AD轉(zhuǎn)值程序
輸入參數(shù) Chl 表示需要轉(zhuǎn)換的通道，范圍從0-3
返回值范圍0-255
------------------------------------------------*/
unsigned char ReadADC(unsigned char Chl)
 {
  unsigned char Val;
   Start_I2c();               //啟動(dòng)總線
   SendByte(AddWr);             //發(fā)送器件地址
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(Chl);            //發(fā)送器件子地址
     if(ack==0)return(0);
   Start_I2c();
   SendByte(AddRd);
      if(ack==0)return(0);
   Val=RcvByte();
   NoAck_I2c();                 //發(fā)送非應(yīng)位
   Stop_I2c();                  //結(jié)束總線
  return(Val);
 }
/*------------------------------------------------
               寫(xiě)入DA轉(zhuǎn)換數(shù)值
輸入?yún)?shù)：dat 表示需要轉(zhuǎn)換的DA數(shù)值，范圍是0-255
------------------------------------------------*/
/*bit WriteDAC(unsigned char dat)
{
   Start_I2c();               //啟動(dòng)總線
   SendByte(AddWr);             //發(fā)送器件地址
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(0x40);            //發(fā)送器件子地址
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(dat);             //發(fā)送數(shù)據(jù)
     if(ack==0)return(0);
   Stop_I2c();  
}*/

c

延時(shí)函數(shù)模塊delay.c

/*
    Date:2022.03.22
    Author:
    Target:提供延時(shí)
*/

#include< delay.h >

//uS延時(shí)函數(shù)，輸入?yún)?shù)t，無(wú)返回值，延時(shí)時(shí)間=t*2+5 uS
void DelayUs2x(unsigned int t)
{
    while(--t);
}

//mS延時(shí)函數(shù)，輸入?yún)?shù)t,無(wú)返回值，延時(shí)時(shí)間1mS
void DelayMs(unsigned int t)
{
    while(t--)
    {
        DelayUs2x(245);
        DelayUs2x(245);
    }
}

#ifndef _DELAY_H_
#define _DELAY_H_
void DelayUs2x(unsigned int t);
void DelayMs(unsigned int t);
#endif

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊display.c

/*
    Date:2022.03.22
    Author:
    Target:數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)
*/

#include< display.h >
#include< delay.h >

#define DataPort P0 //定義數(shù)據(jù)端口 程序中遇到DataPort 則用P0 替換
//sbit LATCH1 = P2^0;//定義鎖存使能端口 段鎖存
//sbit LATCH2 = P2^3;//                 位鎖存
extern bit ReadADFlag;//extern聲明，不是定義，外部變量
unsigned char code dofly_DuanMa[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 顯示段碼值0~9
unsigned char code dofly_WeiMa[] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的數(shù)碼管點(diǎn)亮,即位碼
unsigned char TempData[8]; //存儲(chǔ)顯示值的全局變量

/*
顯示函數(shù)，動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管，
參數(shù)FirstBit 表示需要顯示的是第一位，比如0就是從第一個(gè)數(shù)碼管顯示，2就是從第三個(gè)數(shù)碼管顯示，
參數(shù)Num表示要顯示的位數(shù)，也就是幾個(gè)數(shù)碼管顯示，如要顯示兩位數(shù)，就應(yīng)該輸入2
*/
void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)
{
    static unsigned char i = 0;

    DataPort=0;   //清空數(shù)據(jù)，防止有交替重影
    LATCH1=1;     //段鎖存
    LATCH1=0;

    DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit]; //取位碼 
    LATCH2=1;     //位鎖存
    LATCH2=0;

    DataPort=TempData[i]; //取顯示數(shù)據(jù)，段碼
    LATCH1=1;     //段鎖存
    LATCH1=0;

    i++;
    if(i==Num)
        i=0;
}

/*  定時(shí)器初始化  */
void Init_Timer0(void)
{
    TMOD |= 0x01;      //使用模式1，16位定時(shí)器，使用"|"符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響
    EA=1;            //總中斷打開(kāi)
    ET0=1;           //定時(shí)器中斷打開(kāi)
    TR0=1;           //定時(shí)器開(kāi)關(guān)打開(kāi)
}

/*  定時(shí)器中斷子程序    */
void Init_Timer0_isr(void) interrupt 1
{
    static unsigned int num;
    TH0=(65536-2000)/256;          //重新賦值 高位 低位
    TL0=(65536-2000)%256;         //可以理解成，提前減去2000，就是2ms倒計(jì)時(shí)

    Display(0,8);       // 調(diào)用數(shù)碼管掃描
    num++;
    if(num==50)        //中斷50次，大致100ms
    {
        num = 0;
        ReadADFlag=1;//AD標(biāo)志位1
    }
}

#include< reg52.h >

#ifndef __DISPLAY_H__
#define __DISPLAY_H__

#define DataPort P0 //定義數(shù)據(jù)端口 程序中遇到DataPort 則用P0 替換
sbit LATCH1=P2^2;//定義鎖存使能端口 段鎖存
sbit LATCH2=P2^3;//               位鎖存


extern unsigned char TempData[8]; //存儲(chǔ)顯示值的全局變量
extern unsigned char code dofly_DuanMa[10];

void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num);

void Init_Timer0(void);

#endif

i2c驅(qū)動(dòng)函數(shù)模塊i2c.c

/*
    Date:2022.03.22
    Author:
    Target:i2c驅(qū)動(dòng)
*/

#include < i2c.h >
#include < delay.h >

#define  _Nop()  _nop_()  //定義空指令 一個(gè)空指令大致為1us

bit ack;

sbit SDA=P2^1;//數(shù)據(jù)線
sbit SCL=P2^0;//時(shí)鐘線

/*  啟動(dòng)i2c總線  */
void Start_I2c()
{
  SDA=1;   //發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號(hào)
  _Nop();
  SCL=1;
  _Nop();    //起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();    
  SDA=0;     //發(fā)送起始信號(hào)
  _Nop();    //起始條件鎖定時(shí)間大于4μ
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();       
  SCL=0;    //鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)
  _Nop();
  _Nop();
}

/*  關(guān)閉i2c總線 */
void Stop_I2c()
{
  SDA=0;    //發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號(hào)
  _Nop();   //發(fā)送結(jié)束條件的時(shí)鐘信號(hào)
  SCL=1;    //結(jié)束條件建立時(shí)間大于4μ
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SDA=1;    //發(fā)送I2C總線結(jié)束信號(hào)
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
}



/*  
發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)
將數(shù)據(jù)c發(fā)送出去,可以是地址,也可以是數(shù)據(jù),發(fā)完后等待應(yīng)答,并對(duì)
此狀態(tài)位進(jìn)行操作.(不應(yīng)答或非應(yīng)答都使ack=0 假)     
發(fā)送數(shù)據(jù)正常，ack=1; ack=0表示被控器無(wú)應(yīng)答或損壞。
*/
void  SendByte(unsigned char c)
{
 unsigned char BitCnt;

 for(BitCnt=0;BitCnt< 8;BitCnt++)  //要傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位
    {
     if((c<

#ifndef __I2C_H__
#define __I2C_H__  

#include < reg52.h >          //頭文件的包含
#include < intrins.h >

#define  _Nop()  _nop_()        //定義空指令

/*------------------------------------------------
                    啟動(dòng)總線
------------------------------------------------*/
void Start_I2c();
/*------------------------------------------------
                    結(jié)束總線
------------------------------------------------*/
void Stop_I2c();
/*----------------------------------------------------------------
                 字節(jié)數(shù)據(jù)傳送函數(shù)               
函數(shù)原型: void  SendByte(unsigned char c);
功能:  將數(shù)據(jù)c發(fā)送出去,可以是地址,也可以是數(shù)據(jù),發(fā)完后等待應(yīng)答,并對(duì)
     此狀態(tài)位進(jìn)行操作.(不應(yīng)答或非應(yīng)答都使ack=0 假)     
     發(fā)送數(shù)據(jù)正常，ack=1; ack=0表示被控器無(wú)應(yīng)答或損壞。
------------------------------------------------------------------*/
void  SendByte(unsigned char c);
/*----------------------------------------------------------------
                 字節(jié)數(shù)據(jù)傳送函數(shù)               
函數(shù)原型: unsigned char  RcvByte();
功能:  用來(lái)接收從器件傳來(lái)的數(shù)據(jù),并判斷總線錯(cuò)誤(不發(fā)應(yīng)答信號(hào))，
     發(fā)完后請(qǐng)用應(yīng)答函數(shù)。  
------------------------------------------------------------------*/    
unsigned char  RcvByte();
/*----------------------------------------------------------------
                     應(yīng)答子函數(shù)
原型:  void Ack_I2c(void);
----------------------------------------------------------------*/
void Ack_I2c(void);
/*----------------------------------------------------------------
                     非應(yīng)答子函數(shù)
原型:  void NoAck_I2c(void);
----------------------------------------------------------------*/
void NoAck_I2c(void);
/*----------------------------------------------------------------
                    向無(wú)子地址器件發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)               
函數(shù)原型: bit  ISendByte(unsigned char sla,ucahr c);  
功能:     從啟動(dòng)總線到發(fā)送地址，數(shù)據(jù)，結(jié)束總線的全過(guò)程,從器件地址sla.
           如果返回1表示操作成功，否則操作有誤。
注意：    使用前必須已結(jié)束總線。
----------------------------------------------------------------*/
bit ISendByte(unsigned char sla,unsigned char c);

/*----------------------------------------------------------------
                    向有子地址器件發(fā)送多字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)               
函數(shù)原型: bit  ISendStr(unsigned char sla,unsigned char suba,ucahr *s,unsigned char no);  
功能:     從啟動(dòng)總線到發(fā)送地址，子地址,數(shù)據(jù)，結(jié)束總線的全過(guò)程,從器件
          地址sla，子地址suba，發(fā)送內(nèi)容是s指向的內(nèi)容，發(fā)送no個(gè)字節(jié)。
           如果返回1表示操作成功，否則操作有誤。
注意：    使用前必須已結(jié)束總線。
----------------------------------------------------------------*/
bit ISendStr(unsigned char sla,unsigned char suba,unsigned char *s,unsigned char no);

/*----------------------------------------------------------------
                    向無(wú)子地址器件讀字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)               
函數(shù)原型: bit  IRcvByte(unsigned char sla,ucahr *c);  
功能:     從啟動(dòng)總線到發(fā)送地址，讀數(shù)據(jù)，結(jié)束總線的全過(guò)程,從器件地
          址sla，返回值在c.
           如果返回1表示操作成功，否則操作有誤。
注意：    使用前必須已結(jié)束總線。
----------------------------------------------------------------*/
bit IRcvByte(unsigned char sla,unsigned char *c);
/*----------------------------------------------------------------
                    向有子地址器件讀取多字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)               
函數(shù)原型: bit  ISendStr(unsigned char sla,unsigned char suba,ucahr *s,unsigned char no);  
功能:     從啟動(dòng)總線到發(fā)送地址，子地址,讀數(shù)據(jù)，結(jié)束總線的全過(guò)程,從器件
          地址sla，子地址suba，讀出的內(nèi)容放入s指向的存儲(chǔ)區(qū)，讀no個(gè)字節(jié)。
           如果返回1表示操作成功，否則操作有誤。
注意：    使用前必須已結(jié)束總線。
----------------------------------------------------------------*/
bit IRcvStr(unsigned char sla,unsigned char suba,unsigned char *s,unsigned char no);

#endif

串口通訊函數(shù)模塊uart.c

#include < reg52.h > //包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義                        
#include "delay.h"
#include < uart.h >

//串口初始化    
 void InitUART  (void)
{

    SCON  = 0x50;                // SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收  
    TMOD |= 0x20;               // TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit 重裝
    TH1   = 0xFD;               // TH1:  重裝值 9600 波特率 晶振 11.0592MHz  
    TR1   = 1;                  // TR1:  timer 1 打開(kāi)                         
    EA    = 1;                  //打開(kāi)總中斷
    //ES    = 1;                  //打開(kāi)串口中斷
}        



//發(fā)送一個(gè)字節(jié)
void SendByte1(unsigned char dat)
{
 SBUF = dat;
 while(!TI);
      TI = 0;
}


//發(fā)送一個(gè)字符串
void SendStr1(unsigned char *s)
{
 while(*s!=0xff)// ? 表示字符串結(jié)束標(biāo)志，通過(guò)檢測(cè)是否字符串末尾
  {
  SendByte1(*s);
  s++;
  }
}

#ifndef __uart_H__
#define __uart_H__  

void InitUART  (void);

void SendByte1(unsigned char dat);

void SendStr1(unsigned char *s);

#endif

上位機(jī)部分程序

namespace 微機(jī)上位機(jī)
{
    public partial class Form1 : Form
    {
    //初始化
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)            
        {
            comboBox1.Text = "COM1";
            comboBox2.Text = "9600";
            serialPort1.DataReceived += new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(senddata);
        }

    //接受數(shù)據(jù)
        private void senddata(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            length = serialPort1.BytesToRead;   //獲取緩沖區(qū)字節(jié)數(shù)
            serialPort1.Read(R_data, 0, length);
            this.Invoke(new EventHandler(display));
        }

    //顯示數(shù)據(jù)
        private void display(object sender, EventArgs e)
        {
            double[] sample = new double[8];
            sample[0] = (Convert.ToDouble(R_data[0])) / 10;
            sample[1] = (Convert.ToDouble(R_data[1])) / 10;
            sample[2] = (Convert.ToDouble(R_data[2])) / 10;
            sample[3] = (Convert.ToDouble(R_data[3])) / 10;
            sample[4] = (Convert.ToDouble(R_data[4])) / 10;
            sample[5] = (Convert.ToDouble(R_data[5])) / 10;
            sample[6] = (Convert.ToDouble(R_data[6])) / 10;
            sample[7] = (Convert.ToDouble(R_data[7])) / 10;

            textBox1.Text = sample[0].ToString();
            textBox2.Text = sample[1].ToString();
            textBox3.Text = sample[2].ToString();
            textBox4.Text = sample[3].ToString();
            textBox5.Text = sample[0].ToString();
            textBox6.Text = sample[1].ToString();
            textBox7.Text = sample[2].ToString();
            textBox8.Text = sample[3].ToString();
            textBox9.Text = sample[4].ToString();
            textBox10.Text = sample[5].ToString();
            textBox11.Text = sample[6].ToString();
            textBox12.Text = sample[7].ToString();
            ovalShape1.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape2.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape3.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape4.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape5.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape6.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape7.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape8.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape9.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape10.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape11.FillColor = Color.LightGreen;
            ovalShape12.FillColor = Color.LightGreen;

        }

    //開(kāi)啟串口
        private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e)
        {
            R_Flag = 1;
            serialPort1.ReceivedBytesThreshold = 4;
            serialPort1.RtsEnable = true;
            if (serialPort1.IsOpen)
            {
                try
                {
                    timer1.Stop();
                    serialPort1.Close();
                    button1.Text = "打開(kāi)串口";
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("端口錯(cuò)誤", "Error");
                    button1.Text = "關(guān)閉串口";
                }
            }
            else
            {
                try
                {
                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;
                    serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt16(comboBox2.Text, 10);
                    serialPort1.Parity = System.IO.Ports.Parity.None;
                    serialPort1.StopBits = System.IO.Ports.StopBits.One;
                    serialPort1.DataBits = 8;
                    serialPort1.Open();
                    timer1.Start();
                    button1.Text = "關(guān)閉串口";
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("端口錯(cuò)誤", "Error");
                    serialPort1.Close();
                    button1.Text = "打開(kāi)串口";
                }
            }
        }

    //配置報(bào)文長(zhǎng)度
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            serialPort1.ReceivedBytesThreshold = Convert.ToInt16(textBox13.Text, 10);
        }

    }
}

關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)

延時(shí)模塊

12MHz晶振，一個(gè)指令周期大約是1μs，這里封裝了兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)μs級(jí)別的，一個(gè)ms級(jí)別的。

//uS延時(shí)函數(shù)，輸入?yún)?shù)t，無(wú)返回值，延時(shí)時(shí)間=t*2+5 uS
void DelayUs2x(unsigned int t)
{
    while(--t);
}

//mS延時(shí)函數(shù)，輸入?yún)?shù)t,無(wú)返回值，延時(shí)時(shí)間1mS
void DelayMs(unsigned int t)
{
    while(t--)
    {
        DelayUs2x(245);
        DelayUs2x(245);
    }
}

數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊

段碼位碼的的編寫(xiě)

unsigned char code dofly_DuanMa[10] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 顯示段碼值0~9
unsigned char code dofly_WeiMa[] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的數(shù)碼管點(diǎn)亮,即位碼
unsigned char TempData[8]; //存儲(chǔ)顯示值的全局變量

這里是使用到了一個(gè)小工具：段碼值分別編寫(xiě)0-9的數(shù)值。

位碼則是8位，比如fd代表1111 1101

使用的芯片屬于鎖存器，打開(kāi)或者關(guān)閉制定鎖存器，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。

定時(shí)器模塊的調(diào)用

/*  定時(shí)器初始化  */
void Init_Timer0(void)
{
    TMOD |= 0x01;      //使用模式1，16位定時(shí)器，使用"|"符號(hào)可以在使用多個(gè)定時(shí)器時(shí)不受影響
    EA=1;            //總中斷打開(kāi)
    ET0=1;           //定時(shí)器中斷打開(kāi)
    TR0=1;           //定時(shí)器開(kāi)關(guān)打開(kāi)
}

/*  定時(shí)器中斷子程序    */
void Init_Timer0_isr(void) interrupt 1
{
    static unsigned int num;
    TH0=(65536-2000)/256;          //重新賦值 高位 低位
    TL0=(65536-2000)%256;         //可以理解成，提前減去2000，就是2ms倒計(jì)時(shí)

    Display(0,8);       // 調(diào)用數(shù)碼管掃描
    num++;
    if(num==50)        //中斷50次，大致100ms
    {
        num = 0;
        ReadADFlag=1;//AD標(biāo)志位1
    }
}

定時(shí)器初始化，定時(shí)器有四個(gè)模式，這里選擇模式1，十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

把數(shù)碼管掃描函數(shù)，放到中斷函數(shù)中，每隔100ms掃描一次。

i2c模塊的編寫(xiě)

數(shù)據(jù)線，時(shí)鐘線，主要參考時(shí)序圖，什么時(shí)候開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，什么時(shí)候結(jié)束發(fā)送數(shù)據(jù)。一個(gè)空指令是1μs。

/*  啟動(dòng)i2c總線  */
void Start_I2c()
{
  SDA=1;   //發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號(hào)
  _Nop();
  SCL=1;
  _Nop();    //起始條件建立時(shí)間大于4.7us,延時(shí)
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();    
  SDA=0;     //發(fā)送起始信號(hào)
  _Nop();    //起始條件鎖定時(shí)間大于4μ
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();       
  SCL=0;    //鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)
  _Nop();
  _Nop();
}

/*  關(guān)閉i2c總線 */
void Stop_I2c()
{
  SDA=0;    //發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號(hào)
  _Nop();   //發(fā)送結(jié)束條件的時(shí)鐘信號(hào)
  SCL=1;    //結(jié)束條件建立時(shí)間大于4μ
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SDA=1;    //發(fā)送I2C總線結(jié)束信號(hào)
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
}

串口通訊模塊的編寫(xiě)

發(fā)送字符串，要在最后設(shè)置一個(gè)校驗(yàn)位，就是告訴計(jì)算機(jī)，這次的數(shù)據(jù)發(fā)完了，停下吧。

//發(fā)送一個(gè)字符串
void SendStr1(unsigned char *s)
{
 while(*s!=0xff)// ff表示數(shù)據(jù)發(fā)完了
  {
  SendByte1(*s);
  s++;
  }
}

主函數(shù)模塊的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理

讀取到的數(shù)據(jù)是一個(gè)0~256（二的八次方）之間的數(shù)，參考電壓這里是5V，所以要把讀取到的數(shù)帶入公式中計(jì)算，然后分小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)據(jù)，因?yàn)橐跀?shù)碼管顯示，所以|0x80，加上小數(shù)點(diǎn)，小數(shù)點(diǎn)后直接保留就好。

//連續(xù)讀5次，輸入通道后多讀幾次，取最后一次值，以便讀出穩(wěn)定值
 for(i=0;i< 5;i++)
    num0=ReadADC(0);
  num0=num0*5*10/256;// x10表示把實(shí)際值擴(kuò)大10，如4.5 變成 45 方便做下一步處理 x5 表示基準(zhǔn)電壓5V 
  TempData[0]=dofly_DuanMa[num0/10]|0x80;  
  TempData[1]=dofly_DuanMa[num0%10];

通訊部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)報(bào)文。

VoltData[0]=num0;
 VoltData[1]=num1;
 VoltData[2]=num2;
 VoltData[3]=num3;
 VoltData[4]=0xff;

SendStr1(VoltData);
DelayMs(240);//延時(shí)循環(huán)發(fā)送
DelayMs(240);