基于Proteus仿真软件实现单片机与PC机多字节串行通信

王忠远　张凤桐

摘要：Proteus电路设计仿真软件是世界上著名的EDA开发工具，在单片机中嵌入串行通信软件，利用仿真串口COMPIM与PC机通信。本论文主要利用Proteus仿真软件制作单片机串行通信仿真电路，经过虚拟串口可以实现在同一台计算机上实现下位单片机与上位计算机仿真串行通信，上位计算机采用VB语言编辑界面，在单片机教学和电子产品开发中具有一定的参考价值。

关键词： Proteus；COMPIM；虚拟串口；MSComm

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）36-0261-02

在单片机串行教学及电子产品开发时，通常涉及单片机（下位机）与计算机（上位机）的串行通信，利用串行通信上位机发送命令给下位机，下位机将待显示数据传到上位机上显示，本论文设计收发帧定长21个字节的串行通信，一帧包括2字节同步头、2字节结束字、1字节命令字、16字节数据。上下位机通过一对虚拟串口进行连接实现双机通信。

1 Proteus仿真软件绘制串行通信电路（如图1）

2 利用kile c51软件编写下位机程序代码

#include

#define uchar unsigned char

sbit P1_1=P1^1；

uchar Fhead=0xA5，Fend=0x5A，shead=0，send=0； //头尾字节，找到头尾标志

uchar x，uartbuf，rdata[20]； //接收变量，接收缓冲21字节

uchar temp，tdata[21]={0xa5，0xa5，16，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0x5a，0x5a}；

uchar scount； //接收有效数据

main（）

{ TMOD=0x20； PCON=0x00； SCON=0x50； //设置波特率为9600b/s，10位异步收发，启动定时器1

TH1=0xfd； TL1=0xfd； TR1=1；

EA=1； ES=1； //开启中断

while（1）

{ if（send==1||P1_1==0） //接收到正确数据或按键按下时下位机发送数据到上位机

{ tdata[0]=0xa5；tdata[1]=0xa5；tdata[19]=0x5a；tdata[20]=0x5a；

for（temp=0；temp<21；temp++） //连续发送有效接收数

{ SBUF=tdata[temp]； while（TI==0）；TI=0； }

send=0； scount=0；

while（P1_1==0）；

} } }

void uart（） interrupt 4 using 1

{ if（RI==1）

{x=SBUF；

if（x==Fhead && x==uartbuf） //找同步头

{shead=1；scount=0；}

if（x==Fend && x==uartbuf） //找结束字

{shead=0；；send=1；}

if（shead==1） //是同步头非结束字保存数据

{rdata[scount]=x；tdata[scount+1]=x；scount++；}

uartbuf=x； RI=0；

}}

3 上位机串行通信界面设计

利用VB设计数据收发控制界面如图2，在设计时需要增加外部控件：在工程-部件中选择microsoft comm control 6.0控件，添加后在工具箱中出现电话机图标，拖入窗体即可使用。

数据收发控制界面程序代码如下：

Option Explicit

Dim shuzu（20） As Integer '发送数组的长度

Dim fnum As Integer '接收有效数据在本次接收收据的首位值

Dim lt（） As Byte '每次事件接收数组

Dim counter As Integer '總计接收有效数组数

Dim TOU As Boolean '数据头标志

Private Sub Form_Load（）

TOU = False

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.Settings = "9600，N，8，1" '端口波特率

MSComm1.InputLen = 21 '接收缓冲器读出字节数或字符数

MSComm1.InputMode = 1

MSComm1.RThreshold = 21

MSComm1.RTSEnable = True

MSComm1.SThreshold = 1

If MSComm1.PortOpen = False Then MSComm1.PortOpen = True

End Sub

Private Sub cmdfs_Click（） '发送数据

Dim i As Integer： ReDim shuju（20） As Byte

shuju（0） = &HA5： shuju（1） = &HA5： shuju（2） = &H10

For i = 3 To 18

shuju（i） = "&H" & Mid（txtSend.Text， 2 * （i - 3） + 1， 2）

Next i

shuju（19） = &H5A：shuju（20） = &H5A

MSComm1.Output = shuju

End Sub

Private Sub MSComm1_OnComm（） '接收数据

Dim RX_lins As Integer， i As Integer， temp As Byte

fnum = 0

If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then

RX_lins = MSComm1.InBufferCount

ReDim lt（RX_lins） As Byte

lt = MSComm1.Input

For i = 0 To RX_lins - 1 '查找同步头A5

If i >= 1 Then

If lt（i） = &HA5 And lt（i - 1） = &HA5 Then

fnum = i + 1： TOU = True

End If

End If

Next i

If TOU = True Then

For i = fnum To RX_lins - 1

shuzu（i - fnum） = lt（i） '导入数据

Next i

counter = RX_lins - fnum '累加接收到的数据

End If

If TOU = True And counter >= 3 Then '找到头尾时数据有效

If shuzu（counter - 2） = &H5A And shuzu（counter - 1） = &H5A Then

For i = 0 To counter - 1 '接收数据送至接收文本框显示

txtRcv.Text = txtRcv.Text & Hex（shuzu（i）） & " "

Next i

counter = 0： TOU = False： fnum = 0

End If

End If

End If

End Sub

4 虛拟串口的连接

虚拟串口7.2如图2-2，建立com1和com2为一对虚拟端口，其中com2设为proteus仿真软件COMPIM串口，com1设为计算机vb界面中的MSComm1.CommPort = 1串口，双机运行实现单片机与PC的串行通信。

5 仿真调试

该实例已通过测试运行正常，实现双机通信21字节串行通信的传输，也可利用其他高级语言编写上位机界面或计算机串口调试工具。

参考文献：

[1] 潘新明.微型计算机控制技术[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[2] 王瑾.PC机与AT89C51单片机的串行通信[J].科技天地，2012（4）：83-84.

[3] 郭宏亮.PC机与AT89C51单片机的串行通信接口设计[J].平原大学学报，2007（6）：118-119.

[4] 王忠远.基于Proteus仿真软件实现AT89C51单片机与计算机的串行通信[J].电子设计技术，2013（11）：43-45.