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本书通过实例展现单片机多种通信模式的实现方法，以单片机的串口和SPI接口为主线，详细讲解STC15W系列单片机在串口通信和网络通信中的应用，以及在蓝牙、WiFi、GPRS等通信技术中的应用。参考本书的实例，能比较容易地入手单片机通信类产品的设计和开发。本书由工控开发人员编写，每章的实例都有详细的电路原理图和C程序源代码，实例来源于实际应用项目和技术储备测试，其中与上位机通信的实例提供了VB6程序源代码，与手机通信的实例提供了Android程序源代码，使读者能系统理解单片机的通信过程。

目录
第1章　STC15W系列单片机串口通信	（1）
1.1　单片机串口相关寄存器的设置	（1）
1.1.1　主要串口通信参数	（1）
1.1.2　STC15W系列单片机串口特点	（2）
1.1.3　单片机STC15W201S串口相关寄存器设置	（3）
1.2　串口中断发送与接收的C程序	（4）
1.2.1　不用串口中断发送字符串的C程序	（4）
1.2.2　不正确的中断发送字符串C程序	（4）
1.2.3　正确的串口中断发送与接收C程序	（5）
1.3　上位机串口调试软件使用	（9）
1.3.1　常见USB转串口集成电路简介	（9）
1.3.2　串口调试软件使用方法	（9）
1.4　简易读卡开锁电路设计	（10）
1.4.1　两种射频读卡模块测试	（11）
1.4.2　简易读卡开锁电路原理图	（12）
1.4.3　读卡开锁的C程序	（13）
第2章　电话来电显示装置设计	（17）
2.1　来电显示解码集成电路	（17）
2.1.1　DTMF解码集成电路HM9270D	（17）
2.1.2　FSK解码集成电路HT9032D	（18）
2.2　电话来电显示装置电路原理	（20）
2.2.1　信号隔离	（20）
2.2.2　电话线路状态判断	（20）
2.2.3　DTMF解码	（22）
2.2.4　FSK解码	（22）
2.2.5　USB转串口	（23）
2.3　串口通信协议设定	（23）
2.3.1　通信协议实现功能	（23）
2.3.2　电话来电显示装置的C程序	（24）
2.3.3　上位机VB示例程序	（30）
第3章　手机蓝牙接口示波器	（39）
3.1　单片机串口转蓝牙通信	（39）
3.1.1　常用蓝牙模块介绍	（39）
3.1.2　蓝牙模块参数设置	（39）
3.1.3　蓝牙模块与手机、台式机连接方法	（43）
3.2　手机蓝牙接口示波器电路原理	（43）
3.2.1　信号采集	（45）
3.2.2　数据转发	（45）
3.3　手机蓝牙接口示波器软件编程	（45）
3.3.1　通信协议	（45）
3.3.2　单片机C程序	（46）
3.3.3　手机Android程序	（51）
第4章　RS485接口温度传感器	（60）
4.1　温度传感器电路原理	（60）
4.1.1　常用数字测温元件	（60）
4.1.2　电路原理说明	（61）
4.2　单片机串口转RS485	（63）
4.2.1　RS485总线通信特点及现场敷设注意事项	（63）
4.2.2　RS485集成电路与单片机接口	（63）
4.3　单片机实现Modbus协议	（65）
4.3.1　Modbus/RTU协议格式	（65）
4.3.2　CRC校验	（66）
4.4　温度传感器源代码及说明	（66）
4.4.1　温度传感器C程序	（66）
4.4.2　C程序中关键点说明	（74）
4.4.3　用Modbus协议软件测试温度传感器	（76）
4.4.4　用触屏连接温度传感器	（78）
第5章　GPRS模块远程数据传输	（80）
5.1　基于GTM900B的短信数据传输	（80）
5.1.1　华为GTM900B模块硬件接口	（80）
5.1.2　常用AT指令	（82）
5.1.3　用单片机控制GTM900B收发短信	（83）
5.2　基于SIM900A的GPRS数据传输	（93）
5.2.1　SIM900A模块硬件接口	（93）
5.2.2　贝壳物联通信协议简介	（94）
5.2.3　车辆GPS定位及微信远程控制装置设计	（96）
 
第6章　WiFi模块遥控与远程控制应用	（109）
6.1　WiFi模块ESP8266简介	（109）
6.1.1　ESP8266硬件接口	（109）
6.1.2　ESP8266常用AT指令集	（110）
6.1.3　ESP8266模块和Android手机通信测试	（111）
6.2　WiFi模块USR-C210简介	（114）
6.2.1　USR-C210模块硬件接口	（114）
6.2.2　USR-C210模块参数设置	（114）
6.2.3　USR-C210模块通信测试	（116）
6.3　WiFi遥控小车电路设计	（117）
6.3.1　WiFi遥控小车电路原理	（117）
6.3.2　WiFi遥控小车的C程序	（118）
6.3.3　WiFi遥控小车的Android程序	（124）
第7章　STC15W单片机SPI通信	（129）
7.1　SPI通信应用	（129）
7.1.1　与SPI功能有关的寄存器设置	（129）
7.1.2　SPI发送数据测试	（130）
7.1.3　SPI接口LED驱动器MC14489	（132）
7.2　SPI接口转以太网接口芯片W5500的应用	（136）
7.2.1　W5500简介	（136）
7.2.2　基于W5500的串口服务器设计	（139）
7.3　SPI接口转CAN总线应用	（160）
7.3.1　CAN总线简介	（160）
7.3.2　CAN控制器MCP2515	（161）
7.3.3　USB转CAN调试工具设计	（164）
第8章　电度表集中抄表装置设计	（181）
8.1　电度表集中抄表装置电路原理	（181）
8.2　电度表DL/T645通信规约实现方法	（183）
8.2.1　DL/T645通信规约简介	（183）
8.2.2　单片机与电度表通信的C程序说明	（186）
8.3　以太网Modbus/TCP协议实现方法	（189）
8.3.1　以太网控制器ENC28J60数据传输	（189）
8.3.2　TCP/IP软件协议栈	（191）
8.3.3　Modbus/TCP协议	（193）
8.3.4　电度表集中抄表装置测试	（195）
 
第9章　单片机模拟其他通信接口	（197）
9.1　单片机模拟I2C总线	（197）
9.1.1　I2C总线简介	（197）
9.1.2　单片机模拟I2C总线的C程序	（198）
9.2　几种I2C接口器件的通信测试	（201）
9.2.1　红外温度传感器MLX90614	（201）
9.2.2　实时时钟DS3231	（203）
9.2.3　OLED显示屏	（203）
9.3　韦根协议	（209）
9.3.1　韦根协议简介	（209）
9.3.2　单片机模拟韦根26协议	（210）
参考文献	（214）

前言

随着信息化的发展和物联网概念的提出，单片机由原来主要解决产品的智能化问题，转变为现在还要解决产品的网络化问题，而要实现网络化，就要根据具体情况采用合适的通信技术。
掌握单片机通信技术是电子产品设计开发人员的基本要求，要想设计出好的产品，还需要对应用该产品的行业有较深入的理解，清楚产品的现状与不足、发展趋势和功能需求等信息，通过行业的专业知识与单片机技术的结合，才能更好地应用单片机的通信技术。
STC15W系列单片机是抗干扰性能优良的国产单片机，其中STC15W4K系列有4个串口，适合工控产品使用，尤其适合通信协议转换方面的产品使用。同时，STC15W4K系列单片机有容量为4KB的RAM，远超同类8位单片机几百字节RAM的配置，达到了ARM处理器的水平，能替代ARM处理器在网络通信中的应用，性价比高，开发出的产品也具有竞争力。
本书共分9章，其中第1～6章介绍单片机串口通信编程技巧和串口扩展蓝牙、WiFi、GPRS通信接口的应用；第7～8章介绍单片机SPI接口及其扩展为网络接口和CAN接口的应用；第9章介绍单片机模拟I2C总线的应用。各章节的具体内容安排如下。
第1章介绍单片机串口通信基本知识和编程技巧。实例内容为简易读卡开锁电路设计，示范了射频读卡模块（RFID技术）的应用。
第2章介绍电话线路来电显示识别技术，包括FSK和DTMF两种来电显示解码电路与单片机的接口技术。实例内容为电话来电显示装置设计，通过该实例学习单片机自编通信协议与上位机的通信数据处理过程，实例提供上位机VB6程序源码。
第3章介绍蓝牙模块的应用。实例内容为手机蓝牙接口示波器设计，通过该实例学习单片机通过蓝牙与手机的通信数据处理过程，实例提供手机Android程序源代码。
第4章介绍单片机串口转RS485总线通信的应用。实例内容为RS485接口温度传感器设计，讲解了Modbus-RTU通信规约的实现方法。
第5章介绍GPRS模块的应用。实例1是用单片机控制GTM900B收发短信，学习用短信传输数据和实现远程控制。实例2是用车辆GPS定位及微信远程控制装置设计，讲解如何通过“贝壳物联”实现手机微信对车辆定位信息的读取及对车辆电路的控制。
第6章介绍WiFi模块的应用。实例内容是WiFi遥控小车电路设计，实例提供手机Android程序源码。
第7章介绍单片机SPI接口及其扩展为网络接口和CAN接口的应用。实例1是基于W5500的串口服务器设计；实例2是USB转CAN调试工具设计。
第8章介绍以太网Modbus-TCP协议实现方法。实例通过电度表集中抄表装置设计，讲解了电度表DL/T645通信协议和一种集中抄表解决方案。
第9章介绍单片机模拟I2C总线和模拟韦根协议的应用，讲解红外温度传感器、实时时钟、OLED显示屏的I2C总线通信过程。
为方便读者测试学习，本书提供实例C程序和上位机、手机上的测试程序下载，读者可以登录www.hxedu.com.cn（华信教育资源网）查找本书后免费下载。
由于编著者理论知识有限，书中的错误和不妥之处在所难免，殷切期望广大读者给予指正。

编著者

电子/单片机

周长锁，男，46岁，汉族，高级工程师，毕业于天津大学，学习电力系统及其自动化专业，主要完成过调度电话电脑录音装置、高压电缆中间头测温系统、高压配电所集中抄表系统、动设备巡检仪和高压配电所后台监控系统。2006年至今在《无线电》、《电工技术》等杂志发表10篇关于单片机方面的论文。

随着信息化的发展和物联网概念的提出，单片机由原来主要解决产品的智能化问题，转变为现在还要解决产品的网络化问题，而要实现网络化，就要根据具体情况采用合适的通信技术。__eol__掌握单片机通信技术是电子产品设计开发人员的基本要求。本书由工控开发人员编写，每章的实例都有详细的电路原理图和C程序源代码，实例来源于实际应用项目和技术储备测试，其中与上位机通信的实例提供了VB6程序源代码，与手机通信的实例提供了Android程序源代码，使读者能系统理解单片机的通信过程。

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单片机通信技术应用实例——基于STC15W系列单片机