一、使用proteus繪制簡單的電路圖，用于后續(xù)仿真

二、編寫程序

/********************************************************************************************************************

---- @Project: USART

---- @File: main.c

---- @Edit: ZHQ

---- @Version: V1.0

---- @CreationTime: 20200720

---- @ModifiedTime: 20200720

---- @Description: 實現(xiàn)功能：

---- 顯示和獨立按鍵部分根據(jù)數(shù)碼管顯示的程序來改編，用S1,S5,S9,S13作為獨立按鍵。

----      一共有4個窗口。每個窗口顯示一個參數(shù)。有兩種更改參數(shù)的方式：

---- 第一種：按鍵更改參數(shù)：

----     第8,7,6,5位數(shù)碼管顯示當(dāng)前窗口，P-1代表第1個窗口，P-2代表第2個窗口，P-3代表第3個窗口，P-4代表第1個窗口。

----     第4,3,2,1位數(shù)碼管顯示當(dāng)前窗口被設(shè)置的參數(shù)。范圍是從0到9999。S1是加按鍵，按下此按鍵會依次增加當(dāng)前窗口的參數(shù)。S5是減按鍵，按下此按鍵會依次減少當(dāng)前窗口的參數(shù)。S9是切換窗口按鍵，按下此按鍵會依次循環(huán)切換不同的窗口。S13是啟動發(fā)送數(shù)據(jù)和復(fù)位按鍵，當(dāng)系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，按下此按鍵會啟動發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)通訊超時蜂鳴器報警時，可以按下此鍵清除報警，返回到待機的狀態(tài)。

----

---- 第二：通過串口把更改的參數(shù)發(fā)送給從機。

---- 波特率是：9600.

---- 通訊協(xié)議：EB 00 55  GG 00 02 XX XX  CY

---- 其中第1,2,3位EB 00 55就是數(shù)據(jù)頭

---- 其中第4位GG就是數(shù)據(jù)類型。01代表更改參數(shù)1，02代表更改參數(shù)2，03代表更改參數(shù)3，04代表更改參數(shù)4，

---- 其中第5,6位00 02就是有效數(shù)據(jù)長度。高位在左，低位在右。

---- 其中從第7，8位XX XX是被更改的參數(shù)。高位在左，低位在右。

---- 第9位CY是累加和，前面所有字節(jié)的累加。

---- 一個完整的通訊必須發(fā)送完4串?dāng)?shù)據(jù)，每串?dāng)?shù)據(jù)之間的間隔時間不能超過10秒鐘，否則認(rèn)為通訊超時主機會重發(fā)數(shù)據(jù)，如果連續(xù)三次都沒有返回，則引發(fā)蜂鳴器報警。如果接收到得數(shù)據(jù)校驗正確，主機繼續(xù)發(fā)送新的一串?dāng)?shù)據(jù)，直到把4串?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送完畢為止。

----

----    系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，LED燈一直亮，

----    系統(tǒng)處于非待機狀態(tài)時，LED燈閃爍，

----    系統(tǒng)處于出錯狀態(tài)時，LED燈閃爍，并且蜂鳴器間歇鳴叫報警。

----

---- 通過電腦的串口助手來模擬從機，返回不同的應(yīng)答

---- 從機返回校驗正確應(yīng)答：eb 00 55 f5 00 00 35

---- 從機返回校驗出錯應(yīng)答：eb 00 55 fa 00 00 3a

---- 單片機：AT89C52

********************************************************************************************************************/

#include "reg52.h"

/*——————宏定義——————*/

#define FOSC 11059200L

#define BAUD 9600

#define T1MS (65536-FOSC/12/500)   /*0.5ms timer calculation method in 12Tmode*/

#define const_key_time1 9 /*按鍵去抖動延時的時間*/

#define const_key_time2 9 /*按鍵去抖動延時的時間*/

#define const_key_time3 9 /*按鍵去抖動延時的時間*/

#define const_key_time4 9 /*按鍵去抖動延時的時間*/

#define const_led_0_5s 32 /*大概0.5秒的時間*/

#define const_led_1s 64 /*大概1秒的時間*/

#define const_send_time_out 640 /*通訊超時出錯的時間 大概10秒*/

#define const_rc_size 20 /*接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組大小*/

#define const_receive_time 5 /*如果超過這個時間沒有串口數(shù)據(jù)過來，就認(rèn)為一串?dāng)?shù)據(jù)已經(jīng)全部接收完，這個時間根據(jù)實際情況來調(diào)整大小*/

#define const_send_size 10 /*串口發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組大小*/

#define const_voice_short 20 /*蜂鳴器短叫的持續(xù)時間*/

/*——————變量函數(shù)定義及聲明——————*/

/*蜂鳴器的驅(qū)動IO口*/

sbit BEEP = P2^7;

/*LED*/

sbit LED = P3^5;

/*按鍵*/

sbit Key_S1 = P0^0; /*對應(yīng)S1鍵，加鍵*/

sbit Key_S2 = P0^1; /*對應(yīng)S5鍵，減鍵*/

sbit Key_S3 = P0^2; /*對應(yīng)S9鍵，切換窗口*/

sbit Key_S4 = P0^3; /*對應(yīng)S13鍵，復(fù)位*/

sbit Key_Gnd = P0^4;

/*數(shù)碼管*/

sbit Dig_Hc595_Sh = P2^0;

sbit Dig_Hc595_St = P2^1;

sbit Dig_Hc595_Ds = P2^2;

unsigned char ucSendregBuf[const_send_size];   /*發(fā)送的緩沖區(qū)數(shù)組*/

unsigned int uiSendCnt = 0; /*用來識別串口是否接收完一串?dāng)?shù)據(jù)的計時器*/

unsigned char ucSendLock = 1;   /*串口服務(wù)程序的自鎖變量，每次接收完一串?dāng)?shù)據(jù)只處理一次*/

unsigned int uiRcregTotal = 0;  /*代表當(dāng)前緩沖區(qū)已經(jīng)接收了多少個數(shù)據(jù)*/

unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size];    /*接收串口中斷數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)組*/

unsigned int uiRcMoveIndex = 0; /*用來解析數(shù)據(jù)協(xié)議的中間變量*/

unsigned char ucSendCntLock = 0;    /*串口計時器的原子鎖*/

unsigned char ucRcType = 0; /*數(shù)據(jù)類型*/

unsigned int uiRcSize = 0; /*數(shù)據(jù)長度*/

unsigned char ucRcCy = 0;   /*校驗累加和*/

unsigned char ucLedLock = 0; /*原子鎖*/

unsigned int uiLedCnt = 0;  /*控制Led閃爍的延時計時器*/

unsigned int uiSendTimeOutCnt = 0;  /*用來識別接收數(shù)據(jù)超時的計時器*/

unsigned char ucSendTimeOutLock = 0;    /*原子鎖*/

unsigned char ucStatus = 0; /*當(dāng)前狀態(tài)變量 0代表待機 1代表正在通訊過程 2代表發(fā)送出錯*/

unsigned char ucSendStep = 0; /*發(fā)送數(shù)據(jù)的過程步驟*/

unsigned char ucErrorCnt = 0; /*累計錯誤總數(shù)*/

unsigned char ucSendTotal = 0; /*記錄當(dāng)前已經(jīng)發(fā)送了多少串?dāng)?shù)據(jù)*/

unsigned char ucReceiveStatus = 0; /*返回的數(shù)據(jù)狀態(tài) 0代表待機 1代表校驗正確 2代表校驗出錯*/

unsigned char ucKeySec = 0; /*被觸發(fā)的按鍵編號*/

unsigned int uiKeyTimeCnt1 = 0; /*按鍵去抖動延時計數(shù)器*/

unsigned char ucKeyLock1 = 0;   /*按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt2 = 0; /*按鍵去抖動延時計數(shù)器*/

unsigned char ucKeyLock2 = 0;   /*按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt3 = 0; /*按鍵去抖動延時計數(shù)器*/

unsigned char ucKeyLock3 = 0;   /*按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志*/

unsigned int uiKeyTimeCnt4 = 0; /*按鍵去抖動延時計數(shù)器*/

unsigned char ucKeyLock4 = 0;   /*按鍵觸發(fā)后自鎖的變量標(biāo)志*/

unsigned int uiVoiceCnt = 0;    /*蜂鳴器鳴叫的持續(xù)時間計數(shù)器*/

unsigned char ucVoiceLock = 0;  /*蜂鳴器鳴叫的原子鎖*/

unsigned char ucDigShow8;   /*第8位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow7;   /*第7位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow6;   /*第6位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow5;   /*第5位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow4;   /*第4位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow3;   /*第3位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow2;   /*第2位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigShow1;   /*第1位數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容*/

unsigned char ucDigDot8;   /*數(shù)碼管8的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot7;   /*數(shù)碼管7的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot6;   /*數(shù)碼管6的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot5;   /*數(shù)碼管5的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot4;   /*數(shù)碼管4的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot3;   /*數(shù)碼管3的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot2;   /*數(shù)碼管2的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigDot1;   /*數(shù)碼管1的小數(shù)點是否顯示的標(biāo)志*/

unsigned char ucDigShowTemp = 0; /*臨時中間變量*/

unsigned char ucDisplayDriveStep = 1; /*動態(tài)掃描數(shù)碼管的步驟變量*/

unsigned char ucWd1Update = 1; /*窗口1更新顯示標(biāo)志*/

unsigned char ucWd2Update = 0; /*窗口2更新顯示標(biāo)志*/

unsigned char ucWd3Update = 0; /*窗口3更新顯示標(biāo)志*/

unsigned char ucWd4Update = 0; /*窗口4更新顯示標(biāo)志*/

unsigned char ucWd = 1; /*本程序的核心變量，窗口顯示變量。類似于一級菜單的變量。代表顯示不同的窗口。*/

unsigned int uiSetData1 = 0; /*本程序中需要被設(shè)置的參數(shù)1*/

unsigned int uiSetData2 = 0; /*本程序中需要被設(shè)置的參數(shù)2*/

unsigned int uiSetData3 = 0; /*本程序中需要被設(shè)置的參數(shù)3*/

unsigned int uiSetData4 = 0; /*本程序中需要被設(shè)置的參數(shù)4*/

unsigned char ucTemp1 = 0; /*中間過渡變量*/

unsigned char ucTemp2 = 0; /*中間過渡變量*/

unsigned char ucTemp3 = 0; /*中間過渡變量*/

unsigned char ucTemp4 = 0; /*中間過渡變量*/

void Dig_Hc595_Drive(unsigned char, unsigned char);

/*根據(jù)原理圖得出的共陰數(shù)碼管字模表*/

code unsigned char Dig_Table[] =

{

0x3f,  /*0       序號0*/

0x06,  /*1       序號1*/

0x5b,  /*2       序號2*/

0x4f,  /*3       序號3*/

0x66,  /*4       序號4*/

0x6d,  /*5       序號5*/

0x7d,  /*6       序號6*/

0x07,  /*7       序號7*/

0x7f,  /*8       序號8*/

0x6f,  /*9       序號9*/

0x00,  /*不顯示  序號10*/

0x40,  /*- 序號11*/

0x73,  /*P       序號12*/

};

/**

* @brief  定時器0初始化函數(shù)

* @param  無

* @retval 初始化T0

**/

void Init_T0(void)

{

TMOD = 0x01;                    /*set timer0 as mode1 (16-bit)*/

TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/

TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/

}

/**

* @brief  串口初始化函數(shù)

* @param  無

* @retval 初始化T0

**/

void Init_USART(void)

{

SCON = 0x50;

TMOD = 0x21;                    

TH1=TL1=-(FOSC/12/32/BAUD);

}

/**

* @brief  外圍初始化函數(shù)

* @param  無

* @retval 初始化外圍

* 讓數(shù)碼管顯示的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到以下幾個變量接口上，方便以后編寫更上一層的窗口程序。

* 只要更改以下對應(yīng)變量的內(nèi)容，就可以顯示你想顯示的數(shù)字。

**/

void Init_Peripheral(void)

{

ucDigDot8 = 0;  

ucDigDot7 = 0; 

ucDigDot6 = 0; 

ucDigDot5 = 0;   

ucDigDot4 = 0;

ucDigDot3 = 0;   

ucDigDot2 = 0;  

ucDigDot1 = 0; 

ET0 = 1;/*允許定時中斷*/

TR0 = 1;/*啟動定時中斷*/

TR1 = 1;

ES = 1; /*允許串口中斷*/

EA = 1;/*開總中斷*/  

}

/**

* @brief  初始化函數(shù)

* @param  無

* @retval 初始化單片機

**/

void Init(void)

{

LED  = 0;

BEEP = 1;

Key_Gnd = 0;

Dig_Hc595_Drive(0x00, 0x00); /*關(guān)閉所有經(jīng)過另外兩個74HC595驅(qū)動的LED燈*/

Init_T0();

Init_USART();

/* 

* 為了保證串口中斷接收的數(shù)據(jù)不丟失，必須設(shè)置IP = 0x10，相當(dāng)于把串口中斷設(shè)置為最高優(yōu)先級，

* 這個時候，串口中斷可以打斷任何其他的中斷服務(wù)函數(shù)實現(xiàn)嵌套，

*/

IP = 0x10; /*把串口中斷設(shè)置為最高優(yōu)先級，必須的。*/

}

/**

* @brief  延時函數(shù)

* @param  無

* @retval 無

**/

void Delay_Long(unsigned int uiDelayLong)

{

   unsigned int i;

   unsigned int j;

   for(i=0;i   {

      for(j=0;j<500;j++)  /*內(nèi)嵌循環(huán)的空指令數(shù)量*/

          {

             ; /*一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句*/

          }

   }

}

/**

* @brief  延時函數(shù)

* @param  無

* @retval 無

**/

void Delay_Short(unsigned int uiDelayShort)

{

  unsigned int i;

  for(i=0;i  {

; /*一個分號相當(dāng)于執(zhí)行一條空語句*/

  }

}

/**

* @brief  串口發(fā)送函數(shù)

* @param  ucSendData

* @retval 在發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)中，每個字節(jié)之間必須添加一個延時，用來等待串口發(fā)送完成。

* 不增加延時，單單靠發(fā)送完成標(biāo)志位來判斷還是容易出錯，在51，PIC單片機中都是這么做。

* 在stm32單片機中，可以不增加延時，直接靠單片機自帶的標(biāo)志位來判斷就很可靠。

**/

void eusart_send(unsigned char ucSendData)

{

ES = 0; /*關(guān)串口中斷*/

TI = 0; /*清零串口發(fā)送完成中斷請求標(biāo)志*/

SBUF = ucSendData; /*發(fā)送一個字節(jié)*/

Delay_Short(400); /*每個字節(jié)之間的延時，這里非常關(guān)鍵，也是最容易出錯的地方。延時的大小請根據(jù)實際項目來調(diào)整*/

TI = 0; /*清零串口發(fā)送完成中斷請求標(biāo)志*/

ES = 1; /*允許串口中斷*/

}

/**

* @brief  一發(fā)一收的通訊服務(wù)程序

* @param  無

* @retval 無

**/

void communication_service(void)

{

unsigned int i;

if(ucStatus == 1) /*處于正在通訊的過程中*/

{

switch(ucSendStep)

{

case 0: /*通訊過程0  發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)*/

switch(ucSendTotal) /*根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)發(fā)送到第幾條數(shù)據(jù)來決定發(fā)送哪些參數(shù)*/

{

case 0: /*發(fā)送參數(shù)1*/

ucSendregBuf[0] = 0xeb;

ucSendregBuf[1] = 0x00;

ucSendregBuf[2] = 0x55;

ucSendregBuf[3] = 0x01;

ucSendregBuf[4] = 0x00;

ucSendregBuf[5] = 0x02;

ucSendregBuf[6] = uiSetData1 >> 8; /*把int類型的參數(shù)分解成兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)*/

ucSendregBuf[7] = uiSetData1;

break;

case 1: /*發(fā)送參數(shù)2*/

ucSendregBuf[0] = 0xeb;

ucSendregBuf[1] = 0x00;

ucSendregBuf[2] = 0x55;

ucSendregBuf[3] = 0x02;

ucSendregBuf[4] = 0x00;

ucSendregBuf[5] = 0x02;

ucSendregBuf[6] = uiSetData2 >> 8; /*把int類型的參數(shù)分解成兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)*/

ucSendregBuf[7] = uiSetData2;

break;

case 2: /*發(fā)送參數(shù)3*/

ucSendregBuf[0] = 0xeb;

ucSendregBuf[1] = 0x00;

ucSendregBuf[2] = 0x55;

ucSendregBuf[3] = 0x03;

ucSendregBuf[4] = 0x00;

ucSendregBuf[5] = 0x02;

ucSendregBuf[6] = uiSetData3 >> 8; /*把int類型的參數(shù)分解成兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)*/

ucSendregBuf[7] = uiSetData3;