STC89C52单片机学习——第20节: [8-2]串口向电脑发送数据电脑通过串口控制LED

news2025/3/17 5:49:43

写这个文章是用来学习的,记录一下我的学习过程。希望我能一直坚持下去,我只是一个小白,只是想好好学习,我知道这会很难，但我还是想去做！

本文写于：2025.03.15

51单片机学习——第20节: [8-2]串口向电脑发送数据&电脑通过串口控制LED

  • 前言
  • 开发板说明
  • 引用
  • 解答和科普
  • 一、串口通信
  • 二、串口向电脑发送数据
  • 三、电脑通过串口控制LED（*接收和发送）
  • 问题
  • 总结

前言

   本次笔记是用来记录我的学习过程,同时把我需要的困难和思考记下来,有助于我的学习，同时也作为一种习惯,可以督促我学习,是一个激励自己的过程,让我们开始51单片机的学习之路。
   欢迎大家给我提意见,能给我的嵌入式之旅提供方向和路线，现在作为小白,我就先学习51单片机了,就跟着B站上的江协科技开始学习了.
   在这里会记录下江协科技51单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容，因为我之前有一个开发板,我大概率会用我的板子模仿着来做.让我们一起加油！
   另外为了增强我的学习效果：每次笔记把我不知道或者问题在后面提出来,再下一篇开头作为解答！

开发板说明

   本人采用的是慧净的开发板,因为这个板子是我N年前就买的板子,索性就拿来用了。不再另外购买视频中的普中开发板了。
   原理图如下
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视频中的都用这个开发板来实现,如果有资源就利用起来。
仔细看了看：开发板的晶振为：11.0592Mhz;12Mhz晶振是用来给CH340G芯片外置晶振；

下图是实物图
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引用

51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门
还参考了下图中的书籍:
手把手教你学51单片机（C语言版）
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STC89C52手册
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解答和科普

一、串口通信

IO 口模拟串口通信，让大家了解了串口通信的本质，但是我们的单片机程序却需要不停的检测扫描单片机IO 口收到的数据，大量占用了单片机的运行时间。在单片机内部做一个硬件模块，让它自动接收数据，接收完了，通知我们一下就可以了。
51 单片机的UART 串口的结构由串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路三部分构成。STC89C52系列单片机内部集成有一个功能很强的全双工串行通信口，与传统8051单片机的串口完全兼容。设有2个互相独立的接收、发送缓冲器，可以同时发送和接收数据。发送缓冲器只能写入而不能读出，接收缓冲器只能读出而不能入，因而两个缓冲器可以共用一个地址码（99H)。两个缓冲器统称串行通信特殊功能寄存器SBUF。
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模式1 是最常用的，就是我们前边提到的1 位起始位，8 位数据位和1 位停止位。STC89C52 单片机来讲，这个波特率发生器只能由定时器T1 或定时器T2 产生，而不能由定时器T0 产生，这和我们模拟的通信是完全不同的概念。如果用定时器2，需要配置额外的寄存器，默认是使用定时器1 的。 就使用定时器T1 作为波特率发生器来讲解，方式1 下的波特率发生器必须使用定时器T1 的模式2，也就是自动重装载模式，
定时器的重载值计算公式为：TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率
和波特率有关的还有一个寄存器，是一个电源管理寄存器PCON，他的最高位可以把波特率提高一倍，也就是如果写PCON |= 0x80 以后，计算公式就成了：TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率
公式中数字的含义这里解释一下，256 是8 位定时器的溢出值，也就是TL1 的溢出值，晶振值在我们的开发板上就是11059200，12 是说1 个机器周期等于12 个时钟周期，值得关注的是这个16，我们来重点说明。在IO 口模拟串口通信接收数据的时候，采集的是这一位数据的中间位置，而实际上串口模块比我们模拟的要复杂和精确一些。他采取的方式是把一位信号采集16 次，其中第7、8、9 次取出来， 这三次中其中两次如果是高电平，那么就认定这一位数据是1，如果两次是低电平，那么就认定这一位是0，这样一旦受到意外干扰读错一次数据，也依然可以保证最终数据的正确性。
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UART 串口程序
一般情况下，我们编写串口通信程序的基本步骤如下所示：
1、配置串口为模式1。
2、配置定时器T1 为模式2，即自动重装模式。
3、根据波特率计算TH1 和TL1 的初值，如果有需要可以使用PCON 进行波特率加倍。
4、打开定时器控制寄存器TR1，让定时器跑起来。
这里还要特别注意一下，就是在使用T1 做波特率发生器的时候，千万不要再使能T1 的中断了。
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TL1 = 0xF3; //设定定时初值 256-243=13 13us溢出一次 1/13us =0.07692MhzTH1 = 0xF3; //设定定时器重装值 256-243=13 SMOD=1 0.07692/16=0.00480769MHZ 10001000=4807.69HZ 7.69/4800=0.001602的误差。
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二、串口向电脑发送数据

配置UART串口：
1、配置串口为模式1。
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SCON=0x40;						//工作模式选择1

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只改变PCON寄存器的最高位，使SMOD为1.给1的时候是不处于2的。所以我们要给1.也就是12个周期的。

PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速

2、配置定时器T1 为模式2，即自动重装模式。
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只操作T1，左边的M1和M0配置。定时器1应该配置为0010.

TMOD &= 0x0F;		//设置定时器模式清零
TMOD |= 0x20;		//设置定时器模式置1

3、根据波特率计算TH1 和TL1 的初值，如果有需要可以使用PCON 进行波特率加倍。

TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值

4、打开定时器控制寄存器TR1，让定时器跑起来。
这里还要特别注意一下，就是在使用T1 做波特率发生器的时候，千万不要再使能T1 的中断了。

ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
TR1 = 1;		//启动定时器1

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只发给电脑不接受的代码

#include <REGX52.H>

/**
  * @brief    串口初始化 9600bps@11.0592MHz
  * @param  	无
  * @retval 	无
  */
void UART_Init(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	PCON &= 0x7F;		//波特率不倍速
	SCON = 0x40;		//8位数据,可变波特率
	

	TMOD &= 0x0F;		//清除定时器1模式位
	TMOD |= 0x20;		//设定定时器1为8位自动重装方式

	TL1 = 0xFD;		//设定定时初值
	TH1 = 0xFD;		//设定定时器重装值
	ET1 = 0;		//禁止定时器1中断
	TR1 = 1;		//启动定时器1
}


void UART_SendByte(unsigned char Byte)
{
	SBUF=Byte;
	while(TI==0);
	TI=0;

main.c

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"

unsigned char sec;


void main()
{
	UART_Init();
	
	while(1)
	{
		UART_SendByte(sec);
		sec++;
		Delay(1000);
		
	}
}

实验现象：

在这里插入图片描述

三、电脑通过串口控制LED（*接收和发送）

单片机接收的时候是不知道什么时候电脑会发送，所以用中断来触发。

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SCON = 0x50;		//8位数据,可变波特率允许接收REN

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使能中断

EA=1;
ES=1;			//接收和发送都会触发中断

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前面的名称可以自己写
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验证是否进入中断：

void UART_Routine()   interrupt 4
{
	P1=0x00;
}	

void UART_Routine()   interrupt 4		//发送和接受进入这同一个中断
{
	if(RI==1)				//区分开是发送还是接收
	{
		P1=SBUF;	//读取SBUF的值放在P1直接处理了
		RI=0;			//必须软件清零，硬件置1
	}
}

实验现象：

电脑通过串口发送数据控制P1口接收SBUF

#include <REGX52.H>
#include <INTRINS.H>
#include "Delay.h"
#include "UART.h"

unsigned char sec;


void main()
{
	UART_Init();
	
	while(1)
	{
		
		
	}
}




void UART_Routine()   interrupt 4		//发送和接受进入这同一个中断
{
	if(RI==1)				//区分开是发送还是接收
	{
		P1=SBUF;	//读取SBUF的值放在P1直接处理了
		UART_SendByte(SBUF);
		RI=0;			//必须软件清零，硬件置1
	}
}

实验现象：
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发送控制单片机LED并给电脑显示

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UART_SendByte(0x30);

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问题

1、就是波特率加不加速
2、就是控制位有点多，脑子有点乱了
3、注意配置是否正确
4、另外涉及到通讯之后和我的拓展坞会卡顿我的鼠标

总结

本节课主要学了了LED闪烁,通过延迟函数的延迟，实现了LED闪烁。

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