基于Matlab GUI的單片機串口與PC的通信附源碼

ID:436521 · 發表于 2018-11-30 14:38

我也是最近學習單片機和MATLAB的小白平時在看學習的時候下載了一些有價值的參考文獻

概述

采用51單片機，atmel的STC89C52RC芯片，主要用到的是七段數碼管用來做一個時鐘，程序編寫軟件為keil，燒錄軟件為STC-ISP 4.88，串口調試軟件用的是sscom42。
運用Matlab的GUI工具編輯一個可視化界面，用以跟單片機進行串口通信

實現功能

運用keil編寫時鐘程序，燒錄到單片機中，時鐘程序實現的功能是實現時鐘的顯示，并且能用開發板上的三個按鈕進行時鐘的修改，一個按鈕進入修改模式，另兩個實現時間的增減。
編輯GUI界面，實現對單片機的控制，其中，GUI界面通過串口能不斷的采樣開發板上時鐘的數值，并在GUI界面上進行顯示。同樣的，可以通過GUI界面實現對開發板上時鐘的修改。

具體實現

開發板部分：

B) Matlab GUI界面的編輯

效果圖如下，操作說明：START點擊開始，采集單片機時鐘時間，ADJUST點擊進入修改模式，同時單片機開發板亦會進入修改模式，EXIT點擊關串口，退出界面，GET點擊獲取當前值，另外一些輔助按鈕，滑塊按鈕都有各自功能，易于理解。

其中：

添加控件，具體略
START添加callback：

global s

s=serial('COM10');

fopen(s);

handles.timer = timer('TimerFcn',{@mycallback,handles}, 'Period',0.01,'ExecutionMode','FixedRate');

start(handles.timer);

ADJUST添加callback：

a=get(handles.text8,'String');

set(handles.text28,'String',a);

a=get(handles.text10,'String');

set(handles.text27,'String',a);

a=get(handles.text13,'String');

set(handles.text25,'String',a);

a=get(handles.text14,'String');

set(handles.text24,'String',a);

a=get(handles.text15,'String');

set(handles.text22,'String',a);

a=get(handles.text16,'String');

set(handles.text21,'String',a);

global s

fwrite(s,0);

EXIT添加callback：

global s

fclose(s);

close;

GET添加callback：

global s

a=fread(s,6);

set(handles.text8,'String',a(6));

set(handles.text10,'String',a(5));

set(handles.text13,'String',a(4));

set(handles.text14,'String',a(3));

set(handles.text15,'String',a(2));

set(handles.text16,'String',a(1));

調整時鐘調整分鐘調整秒鐘都添加callback：

global s

a=str2num(get(handles.edit1,'String'));

fwrite(s,a);

SLIDER1添加callback：

a=get(handles.slider1,'value');

set(handles.edit1,'String',a);

C)操作說明

1. 開發板上的按鈕修改時鐘顯示

2. 開發板上時鐘顯示

3. START前的開發板以及GUI界面，此時GUI界面的時鐘無顯示

4. START點擊后GUI有了顯示，與開發板顯示一致

5. ADJUST點擊后進入修改模式，開發板同步進入修改模式，同時GUI保留當前時間quondam time，隨后分別調整秒鐘時鐘分鐘，可以用編輯框，也可以用滑塊.

6. 點擊調整時鐘后，顯示調整結束。

7. 同時，也可以用單片機上的按鈕調整時鐘，同時GUI會實時返回設置值

時鐘顯示程序如下（并且加入了串口接收部分）

Main.c
#include <REGX52.H>
#define LED_SELECT P2
#define LED_DATA P0
#define KEY_PIN P3
//變量定義
unsigned char light[]={3,2,0,7,5,4,1,6};
static unsigned char count_1s=0                ;
typedef enum
{
            NULL, KEY_ENTER, KEY_UP, KEY_DOWN
}TYPEDEF_KEY;
enum SHOW_STATE
{
            SHOW_NORMAL, SHOW_SEC_ADJ, SHOW_MIN_ADJ,SHOW_HOUR_ADJ,
}ShowState;
unsigned char code LEDMAP[] =                         //共陰極顯示代碼
{
            0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99,
            0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90,
            0xff,                                                                   //熄滅
};
enum
{
            LED_GOOUT = 10,
};
unsigned char LEDBuffer[6];                               //顯示緩沖區
unsigned char Second;
unsigned char Minute;
unsigned char Hour;
unsigned char count;
bit Timer1sFlg;
//函數聲明
void AT89S51Config(void);
void VariableInitial(void);
void ShowNormal(void);
void ShowSecondAdj(void);
void ShowMinuteAdj(void);
void ShowHourAdj(void);
void Delay(unsigned int t);
void Display(unsigned char * buf, unsigned char number);  //動態顯示
unsigned char GetKey(void);
/*——————————————————————————————主函數————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
main(void)
{
            AT89S51Config();                                        //AT89S51配置
            VariableInitial();                            //變量初始化
            while(1)
            {
                        switch(ShowState)
                        {
                        case SHOW_NORMAL:
                                       ShowNormal();
                                       break;
                        case SHOW_SEC_ADJ:
                                       ShowSecondAdj();
                                       break;
                        case SHOW_MIN_ADJ:
                                       ShowMinuteAdj();
                                       break;
                        case SHOW_HOUR_ADJ:
                                       ShowHourAdj();
                                       break;
                        default:
                                       break;
                        }
                        Display(LEDBuffer,6);
            }
}
/*——————————————————————————————配置函數————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void AT89S51Config(void)
{             TMOD|=0x20;                //串口配置————————————————————————————————————————
PCON&=0x7f;
TH1=TL1=0xfd;
TR1=1;
SCON=0x50;                //串口配置————————————————————————————————————————
            RCAP2H=0x0F;//T2定時器初值
RCAP2L=0x00;
ET2=1;//允許T2定時器中斷
TR2=1;//啟動T2定時器
EA=1;//開總中斷
}
/*——————————————————————————————變量初始化————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void VariableInitial(void)
{
            ShowState = 0;
            Second = 0;
            Minute = 0;
            Hour = 0;
            Timer1sFlg = 0;
            count=0;
}
/*——————————————————————————————延時函數————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void Delay(unsigned int t)
{
            for (t; t>0; t--) ;
}
/*——————————————————————————————正常顯示界面————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void ShowNormal(void)
{ unsigned char i;
            TYPEDEF_KEY key;

            //1秒鐘到，顯示值更新
            if(Timer1sFlg)
            {
                        Timer1sFlg = 0;

                        Second++;
                        if(Second >= 60)
                        {
                                       Second = 0;
                                       Minute ++;
                                       if(Minute >= 60)
                                       {
                                                      Minute = 0;
                                                      Hour ++;
                                                      if(Hour >= 24)
                                                      {
                                                                  Hour = 0;
                                                      }
                                       }
                        }
            for(i=0;i<6;i++)
            {
               if(TI==0) //——————————給串口送數據，  既給 matlab 送數據———————————————————————————
               {                                                                            //———————————————————————————————————————————————————————
                  SBUF=LEDBuffer[5-i];
                           while (!TI );                                                                                        //操作對象是TI
      TI=0 ;
               }
            }
            }
            LEDBuffer[0] = Second % 10;                         //秒個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[1] = Second / 10;                         //秒十位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[2] = Minute % 10;
            LEDBuffer[3] = Minute / 10;
            LEDBuffer[4] = Hour % 10;
            LEDBuffer[5] = Hour / 10;

            key = GetKey();
            if(key == KEY_ENTER)
            {
                        ShowState = SHOW_SEC_ADJ;
            }
            if(RI==1)
            {
            RI=0;
   TI=0;
            ShowState = SHOW_SEC_ADJ;
               }
}
/*——————————————————————————————秒鐘調整————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void ShowSecondAdj(void)
{             unsigned char i;
            TYPEDEF_KEY key;
            LEDBuffer[0] = Second % 10;                         //秒個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[1] = Second / 10;                         //秒十位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[2] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[3] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[4] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[5] = LED_GOOUT;             //熄滅
            Display(LEDBuffer,6);
            key = GetKey();
            switch(key)
            {
            case KEY_ENTER:
                        ShowState = SHOW_MIN_ADJ;
                        break;
            case KEY_UP:
                        Second++;
                        if(60 == Second)
                        {
                                       Second = 0;
                        }
                        break;
            case KEY_DOWN:
                        if(0 == Second)
                        {
                                       Second = 59;
                        }
                        else
                        {
                                       Second--;
                        }
                        break;
            }
            for(i=0;i<6;i++)
            {
               LEDBuffer[2]=0;
                        LEDBuffer[3]=0;
                        LEDBuffer[4]=0;
                        LEDBuffer[5]=0;
               if(TI==0) //——————————給串口送數據，  既給 matlab 送數據———————————————————————————
               {                                                                            //———————————————————————————————————————————————————————
                  SBUF=LEDBuffer[5-i];
                           while (!TI );                                                                                        //操作對象是TI
      TI=0 ;
               }
            }
            if(RI==1)
            { RI=0;
            Second=SBUF;
   TI=0;
            LEDBuffer[0] = Second % 10;                         //秒個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[1] = Second / 10;                         //秒十位送顯示緩沖區
            ShowState = SHOW_MIN_ADJ;
            for(i=0;i<100;i++)
            {Display(LEDBuffer,6);}
               }
}
/*——————————————————————————————分鐘調整————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void ShowMinuteAdj(void)
{
unsigned char i;

            TYPEDEF_KEY key;
            LEDBuffer[0] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[1] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[2] = Minute % 10;                         //分個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[3] = Minute / 10;                         //分十位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[4] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[5] = LED_GOOUT;             //熄滅
            Display(LEDBuffer,6);
            key = GetKey();
            switch(key)
            {
            case KEY_ENTER:
                        ShowState = SHOW_HOUR_ADJ;
                        break;
            case KEY_UP:
                        Minute++;
                        if(60 == Minute)
                        {
                                       Minute = 0;
                        }
                        break;
            case KEY_DOWN:
                        if(0 == Minute)
                        {
                                       Minute = 59;
                        }
                        else
                        {
                                       Minute--;
                        }
                        break;
            }
            for(i=0;i<6;i++)
            {
               LEDBuffer[0] = Second % 10;                         //秒個位送顯示緩沖區
               LEDBuffer[1] = Second / 10;                         //秒十位送顯示緩沖區
                        LEDBuffer[4]=0;
                        LEDBuffer[5]=0;
               if(TI==0) //——————————給串口送數據，  既給 matlab 送數據———————————————————————————
               {                                                                            //———————————————————————————————————————————————————————
                  SBUF=LEDBuffer[5-i];
                           while (!TI );                                                                                        //操作對象是TI
      TI=0 ;
               }
            }
            if(RI==1)
            { RI=0;
            Minute=SBUF;
            LEDBuffer[2] = Minute % 10;                         //分個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[3] = Minute / 10;                         //分十位送顯示緩沖區
   TI=0;
            Display(LEDBuffer,6);

            ShowState = SHOW_HOUR_ADJ;
            for(i=0;i<100;i++)
            {Display(LEDBuffer,6);
            }
               }
}
/*——————————————————————————————時鐘調整————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void ShowHourAdj(void)
{             unsigned char i;
            TYPEDEF_KEY key;
            LEDBuffer[0] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[1] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[2] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[3] = LED_GOOUT;             //熄滅
            LEDBuffer[4] = Hour % 10;                         //小時個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[5] = Hour / 10;                         //小時十位送顯示緩沖區
            Display(LEDBuffer,6);
            key = GetKey();
            switch(key)
            {
            case KEY_ENTER:
                        ShowState = SHOW_NORMAL;
                        break;
            case KEY_UP:
                        Hour++;
                        if(24 == Hour)
                        {
                                       Hour = 0;
                        }
                        break;
            case KEY_DOWN:
                        if(0 == Hour)
                        {
                                       Hour = 23;
                        }
                        else
                        {
                                       Hour--;
                        }
                        break;
            }
            for(i=0;i<6;i++)
            {
               LEDBuffer[0] = Second % 10;                         //秒個位送顯示緩沖區
               LEDBuffer[1] = Second / 10;                         //秒十位送顯示緩沖區
               LEDBuffer[2] = Minute % 10;
               LEDBuffer[3] = Minute / 10;
               if(TI==0) //——————————給串口送數據，  既給 matlab 送數據———————————————————————————
               {                                                                //———————————————————————————————————————————————————————
                  SBUF=LEDBuffer[5-i];
                           while (!TI );                                                                                        //操作對象是TI
      TI=0 ;
               }
            }
            if(RI==1)
            { RI=0;
            Hour=SBUF;
   TI=0;
            LEDBuffer[4] = Hour % 10;                         //小時個位送顯示緩沖區
            LEDBuffer[5] = Hour / 10;                         //小時十位送顯示緩沖區

            ShowState = SHOW_NORMAL;
            for(i=0;i<100;i++)
            {Display(LEDBuffer,6);;}
            }
}
/*——————————————————————————————顯示函數————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
void Display(unsigned char * buf, unsigned char number)
{
            unsigned char i;
            for (i = 0; i < number; i++)
            {
                        LED_SELECT = 0x00;                                                       //關所有LED （防止出現閃爍現象）
                        LED_DATA = LEDMAP[*(buf + i)];             //送數據
                        LED_SELECT = ~(1<<light[ i]);                                                       //顯示某1位數碼管，其余關閉
                        Delay(90);                                                                                  // 延時約1ms,參數與晶振大小有關
            }
}
/*——————————————————————————————定時器五————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
Timer2_server(void)  interrupt 5                                        //*
{
TF2=0;
count_1s++;
            if(20 == count_1s)
            {
                        Timer1sFlg = 1;
               count_1s =0;
}
}
/*——————————————————————————————得到按鍵值————————————————————————————————————————————
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
TYPEDEF_KEY GetKey(void)
{
            TYPEDEF_KEY key = NULL;
            if( ~KEY_PIN & 0x1c)                //有鍵按下
            {
                        Delay(1000);                                        //去抖動
                        if(~KEY_PIN & 0X04)
                        {
                                       key = KEY_ENTER;
                        }
                        else if(~KEY_PIN & 0X08)
                        {
                                       key = KEY_UP;
                        }
                        else if(~KEY_PIN & 0X10)
                        {
                                       key = KEY_DOWN;
                        }
                        else
                        {
                                       return(NULL);
                        }
                        while(KEY_PIN != 0XFF)             //等待鍵抬起
                        {
                                       Delay(2);
                        }
                        return(key);
            }
            return(NULL);
}

完整的Word格式文檔51黑下載地址：

Matlab的GUI單片機串口PC的通信.doc (5.82 MB, 下載次數: 65)

ID:496651 · 發表于 2020-2-18 15:39

謝謝分享!

ID:813351 · 發表于 2020-8-11 21:35

你好，樓主，你的GUI里的text沒有28個吧，17個text,7個Pushbutton,1個edit?

ID:813351 · 發表于 2020-8-11 21:44

說錯了，20個text吧？

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