单片机实习报告(精选6篇)
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(一)这次实习我们使用控制电路的单片机是AT89S51型号的。通过它实现对八盏双色灯发光二极管的控制P0和《单片机实习报告总结》正文开始》 这次实习我们使用控制电路的单片机是AT89S51型号的。通过它实现对八盏双色灯发光二极管的控制P0和P2口控制四盏灯。在AT89S51的9引脚接复位电路,对电路实现复位控制。在电路中接入74S164译码器和共阴极数码管,通过AT89S51的P3口数据的输入对共阴极数码管的控制。同时也可实现双色发光的二极管与共阴极数码管的共同作用。在AT89S51的P3.2口接上中断控制电路,P3.5口接入蜂鸣器,使电路实现中断作用,也使电路便于检测。尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多,器件之间相互干扰也越强,功耗也增大,也不可避免地降低了系统的稳定性。系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。
硬件电路设计:
1)确保硬件结构和应用软件方案相结合。硬件结构与软件方案会相互影响,软件能实现的功能尽可能由软件实现,以简化硬件结构。必须注意,由软件实现的硬件功能,一般响应时间比硬件实现长,且占用CPU时间;
2)可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板的合理布线、各元器相互隔离等;
3)尽量朝“MCS-51单片”方向设计硬件系统。系统器件越多,器件之间相互干扰也越强,所消耗功耗也增大,也不可避免地降低了系统的稳定性;
4)系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。
1.1 单片机型号及特性
单片机型号是 AT89S51。特性是:⑴8031 CPU与MCS-51⑵兼容 4K字节可编程FLASH存储器(寿命:1000写/擦循环)⑶全静态工作:0Hz-24KHz ⑷三级程序存储器保密锁定 ⑸128*8位内部RAM ⑹32条可编程I/O线⑺两个16位定时器/计数器 ⑻6个中断源⑼可编程串行通道⑽低功耗的闲置和掉电模式⑾片内振荡器和时钟电路
1.2 晶振电路
单片机晶振的两个电容的作用 这两个电容叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,一般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度,晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic(集成电路内部电容)+△C(PCB上电容)经验值为3至5pf。各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器。晶振引脚的内部通常是一个反相器,或者是奇数个反相器串联。在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接,对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十M 欧之间。很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻,引脚外部就不用接了。这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态,反相器就如同一个有很大增益的放大器,以便于起振。石英晶体也连接在晶振引脚的输入和输出之间,等效为一个并联谐振回路,振荡频率应该是石英晶体的并联谐振频率。晶体旁边的两个电容接地,实际上就是电容三点式电路的分压电容,接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点,振荡引脚的输入和输出是反相的,但从并联谐振回路即石英晶体两端来看,形成一个正反馈以保证电路持续振荡。在芯片设计时,这两个电容就已经形成了,一般是两个的容量相等,容量大小依工艺和版图而不同,但终归是比较小,不一定适合很宽的频率范围。外接时大约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特性而定。需要注意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的,会影响振荡频率。当两个电容量相等时,反馈系数是 0.5, 一般是可以满足振荡条件的,但如果不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量,而增加输出端的值以提高反馈量。
电路如图所示
1.3 复位电路
单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控,或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。复位作用是使CPU以及其他功能部件,如串行口,中断都恢复到一个确定初始状态,并从这个状态开始工作。
复位电路有两种:上电、按钮复位,考虑到各部件影响,采用按钮复位,当电阻给电容充电,电容的电压为高电平,当按下按钮时芯片复位脚近似低电平,于是芯片复位。
单片机实习报告
(二)一、生产实习的目的和意义:
生产实习是培养本科学生理论联系实际,提高实际动手操作能力的重要教学环节。本专业的生产实习旨在使学生广泛了解实际电子产品生产的全过程,熟悉电子产品的主要技术管理模式,并在实习的操作过程中学习、掌握电子产品的焊接、安装、调试的实际操作技能。巩固和加深理解所学的理论,开阔眼界,提高能力,为培养高素质大学本科人才打下必要的基础。通过学习,是理论与实际相结合,可以使学生加深对所学知识的理解,并为后续专业课的学习提供必要的感性知识,同时使学生直接了解本业的生产过程和生产内容,为将来走上工作岗位提供必要的实际生产知识。
二、实习的基本内容:
集中授课,进行相关知识的学习。
学习、掌握电子产品的独立性设计与安装、调试的能力;进一步掌握电子测量仪器的正确使用方法,电元器件的测量与筛选技术。
初步了解电子整机产品的工艺过程。
为能使学生得到充分的锻炼,较大的提高学生的实际动手能力,本次生产实习安排每一位学生独立完成全部系统的设计与安装工作。
本实习环节,学生要独立使用电焊铁及各种电子测试设备电路安装与调试,要学生严格遵守电器设备的使用安全,遵守实验室的各项>规章制度。
三、基本要求:
在教师的指导下练习在测试电路德核心板上焊接元件,掌握焊接要领。
熟悉元器件的性能及管脚分配。
在给定的PCB板上焊接跳线,IC插座,电阻,电容,LED器件等。
检查焊接是否正确。
插上元器件,运行系统,并观测系统工作是否正常。
四、总体设计电路思想和原理:
本次生产实习用到的开发板和模块共7块,分别为:单片机核心板,电子钟模块,MP3模块,RFID模块,无线传输模块,脉搏传感模块,GPS模块。
各模块相互组合,其所能实现的基本功能如下:
单片机核心板+电子钟模块:实现时间的显示,温度的测量,且可通过遥控器调时、定闹等。
单片机核心板+无线传输模块:实现数据的近距离无线传输。
单片机核心板+MP3模块(含SD卡):实现MP3播放功能。
单片机核心板+RFID模块:实现地铁检票系统的模拟。
单片机核心板+脉搏传感模块:实现人体脉搏传感的测量。
单片机核心板+GPS模块:实现GPS卫星定位功能。
(一)核心板电路设计
单片机核心板电路主要包括STC12C5A60S2单片机,电子钟模块接口电路,MP3接口电路,无线传输模块接口电路,脉搏传感模块接口电路,GPS模块接口电路,串口扩展电路,电源供电电路。该系统的单片机是宏晶科技生产的单时钟机器周期(IT)的单片机,是高速、低功耗、超强干扰的新一代8051单片机。通过使用STC-ISP软件,该单片机可实现串口在线编程,无需编程器,无需仿真器。
核心板电路的设计思想主要是围绕单片机芯片的工作原理和特点,为其实现合理的设计出外围电路:包括电源电路,显示电路部分,复位电路部分,串行口通信电路,按键电路等。
(二)电子钟模块电路设计
该模块主要用到的芯片有:时钟保持芯片DS1302,单总线数字温度传感器DS18B20,红外遥控解码器TL1838A。
该模块电路设计的思想是了解这三种芯片的工作电压,DS1302的工作时钟频率以及三种芯片与单片机之间的硬件连接。
(三)MP3模块电路设计
该模块用到的主要芯片有MP3音频解码芯片VS1003,3.3V电压转换芯片LM1117-3.3,2.5V电压转换芯片LM1117-2.5。
该电路的设计思想主要是了解芯片的作用和特点,寻找各芯片之间的联系,VS1003芯片是该模块的主要部分。单片机设有单独解码MP3文件的功能,而单片机可与通过VS1003的接口电路的连接,进行MP3的解码,实现音频的输出。通过芯片各引脚的功能和特点,合理的设计出相应的外围电路。
(四)RFID模块电路的设计
该模块的电路所用到的主要芯片为13.56MHZ的非接触式通信读卡芯片FM1702。该芯片是基于ISO/4443标准的非接触卡读卡机专用芯片,采用0.6微米CMOS、EEPROM工艺,支持13.56MHZ频率下的type A非接触式通信协议,支持多种加窗算法,兼容philips的MFRC530(SPI接口)读卡机芯片。
该模块的电路设计思想是基于FM1702各引脚的功能和特点,合理的设计芯片的外围电路,其中的电容和电感所构成的天线是芯片与S50卡通信的工具。
五、单元电路设计:
单片机核心板电路分析
单片机核心板是本次实习中最重要的部分,它是实现各种模块功能的基础部分。单片机核心板的核心是STC12C5A60S2单片机芯片,围绕该芯片设计出相应电源供电电路,蜂鸣器驱动电路,按键电路,串行口通信电路,复位电路,液晶屏驱动电路以及各模块的接口电路,由以上的电路部分就构成一个核心板电路系统。
电子钟模块电路分析
电子钟模块配合单片机核心板,可在LCD1602液晶屏上显示当前的日期(年月日)时间(时分秒),环境温度值,和红外遥控解码值。用户可通过遥控器或单片机核心板上的按键来进行日期和时间的设置。
通过遥控上的“EQ”键,可控制LED显示界面在时间、温度、红外解码之间的切换。如果想调整时间,需要首先使用遥控器的“EQ”键将LCD显示调制时间界面;之后通过按“播放停止键”将时间停止;然后再按“左快捷键”向右切换;最后按“加减键”可以进行数值的加减操作,调整完成后,再次按“播放停止键”,时间开始运行。另外通过单片机核心板上的K1-K4键也可以完成时间的调整:其中K1键对应遥控器的“右快捷键”,即实现向右切换年月日时分;K3键对应遥控器的“加键”,即实现年月日时分的加1;K4键对应遥控器的“减键”,即实现年月日时分的减1。
MP3电路模块分析
是一单芯片MP3/WMA/MIDI音频解码和ADPCM编码芯片,其拥有一个高性能低功耗的DSP处理器核VS-DSP。5K的指令RAM,0.5K的数据RAM,串行的控制和数据输入接口,4个通用IO口,1个UART口;同时片内带有一个可变采样率的DAC,一个立体声DAC以及音频耳机放大器;VS1003通过一个串行接口来接收输入的比特流,它可以作为一个系统的从机。
与单片机连接的引脚主要有7个,分别为:SO、SI、SCLK、XDCS、XRESET、DREQ、MOSI,只有保证它们与单片机正确可靠的连接,才能对VS1003进行有效的操作与控制。另外,VS1003各部分的供电电压与输出电压值是不同的。
芯片各部分供电电压如下表:
供电部分最小电压推荐电压最大电压
模拟)
数字)
卡是一种大容量,性价比高,体积小,访问接口简单的存储卡。SDIMMC卡大量 应用于数码相机、MP3、手机、大容量存储设备。作为这些便携式设备的存储载体,它具有低功耗,非易失性,保存数据无需消耗能量的特点。
卡只使用了1-7触点。对于1号引脚(CD/DAT3)扩展的DAT线(DAT1-DAT3)在上电后处于输入状态,它们在执行SET-BUS-WIDTH命令后作为DAT线操作,当不用DAT1-DAT3线时,主机应使自己的DAT1-DAT3线处于输入模式,这样定义是为与MMC卡保持兼容。上电后,CD/DAT3作为带50K上拉电阻的输入线(可用于检测卡是否存在或选择SPI模式)。用户可以在正常的数据传输中用SET-CLR-CARD-DETECT(ACMDA口)命令断开上拉电阻的连接。MMC卡的该引脚在SD模式下为保留引脚,在SD模式下无任何作用。对于2号引脚CMD,MMC卡在SD模式下为IO/PP/OO,MMC卡在SPI模式下为I/PP。
关于电压匹配问题,SD卡的逻辑电平相当于3.3V TTL电平标准,而单片机的逻辑电平为5V。因此,它们之间不能直接相连,否则会有烧毁SD卡的可能。解决逻辑器件接口的电平兼容问题,原则主要有两条:一为输出电平器件输出高电平的最小电压值,应大于接受电压器件识别为高电平的最低电压值;二为输出电平器件输出低电平的最大电压值,应小于接受器件识别为低电平的最高电压值。考虑到SD卡在SPI协议的工作模式下,通讯都是单向的,于是在单片机向SD卡传输数据时采用晶体管加上拉电阻法的方案。在SD卡向单片机传输数据时,可以直接连接。因为它们之间的电平刚好满足上述的电平兼容原则,既经济又实用。该方案可以双电源供电(一个5V电源,一个3.3V电源供电),3.3V电源可用ASL1117稳压管从5V电源稳压获取。
RFID模块电路分析
基于FM1702SL的非接触式IC卡读写器,只要稍加改动就能开发成不同的射频识别应用系统,如考勤系统,门禁系统,公交车收费系统等。S50非接触式卡符合MIFARE的国际标准,容量8K位,数据保存期10年,又可改写10万次,读无限次。S50卡不带电源,自带天线,内含加密控制逻辑电路和通用逻辑电路,卡与读卡器之间的通讯采用国际通用DES和RES保密交叉算法,具有较高的保密性能。
单片机与FMITDISL通用SPI总线通信,采用中断工作模式,在FMITDISL复位后,必须进行一次初始化程序以便初始化SPI接口模式,而且可以同步实现单片机和FMITDISL的启动工作。信息存储在MIFARSE卡里,读写器与卡通过各自的天线建立起二者之间非接触信息传输通道。当卡进入系统的工作区时,读写器向卡发射一组固定频率的电磁波,卡内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端接有一个单向导通的电子粟,将带内容内的电荷送到另一个电容内存储,当所有积累的电荷达到2V时,此电容可做到电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或读取读写器的数据。
根据互感原理可知,读写器天线半径越大,匝数越多,读写器上的天线和卡上的天线的互感系数就越大。根据国际标准的要求,卡和读写器的通信距离为10cm,通过调整天线驱动电压可以改变通信的最长距离。天线的传输带宽和品质因数成反比关系。过高的品质因数会导致带宽减小,从而减弱读写器的调制边带,会导致读写器无法与卡通信。
无线传输模块分析
是一无线通信芯片,采用FSK调制,可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度最高可达2Mbps,只需为单片机系统预留5个GPIO,1个中断输入引脚,就可很容易地实现天线通信的功能,非常适合用MCU系统构建无线通信功能。
具有收发模式,待机模式和掉电模式,四种工作模式,并由CE、寄存器内部PWR、VP和PRIM、RX共同控制。nRF24L01所有的配置都由配置寄存器来定义,这些配置寄存器可通过SPI口访问。SPI接口由SCK、MOSI、MISO及CSN组成,在配置模式下单片机通过SPI接口配置nRF24L01的工作参数,在发射或接收模式下单片机SPI接口发送和接收数据。
单片机的控制指令从nRF24L01的MOSI引脚输入,而nRF24L01的状态信息和数据是从其MISO引脚输出并送给单片机的。利用SPI传输数据时,是先传输低位字节,再传输高位字节,并且在传输每个字节时是从高位传起。
六、单片机软件系统工作流程
通过使用STC-ISP软件,STC12C5A60S2单片机可实现串口在线编程。由于现在大的数据计算机都不存在提供单独的串口,所以需要USB转RS232串口线。
USB转RS232串口设备驱动程序的安装
STC-ISP V483串口下载软件
七、实习过程心得:
新学期伊始,就迎来了为期四周的单片机生产实习。在这次生产实习过程中,我受益颇多。这是我们经历的第一次广泛了解实际电子产品生产的全过程。从最初的设计,到焊接,安装,调试,我们都是逐一亲自动手操作完成的。在这次实习中,我们遇到了不少问题,但正是因为有了这些问题,才有了我们更加深入学习的机会。为了解决这些问题,我们查资料,探讨,请教老师,充分利用自己身边的一切资源来学习。这样的学习过程让我们对所学内容理解的更深刻,而且大大提高了我们的团结协作能力。在实际操作焊接的过程中,我们从笨拙到熟练,动手能力不断提高,有了很大的进步。这为我们以后步入工作岗位做了良好的铺垫。
【关键词】单片机 实践 方法
了解计算机的基本知识------数制及电平。数制是以表示数值所用的数字符号的个数来命名的,并按一定进位规则进行计数的方法。有二进制、八进制、十进制、十六进制。二进制的数字符号为0、1,基数为2,逢二进一(借一为二),区分符为B。八进制的数字符号为0、1、2、3、4、5、6、7,基数为8,逢八进一(借一为八),区分符为 O。十进制的数字符号为0、1、2、3、4、5、 6、7、8、9,基数为10,逢十进一(借一为十),区分符为D或不加。十六进制的数字符号为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、 E、F,基数为16,逢十六进一(借一为十六),区分符为H。要熟练掌握各进制之间的转换。电平指电压的高低。单片机中只有两种电平:高电平和低电平。单片机的电源电压为+5v,那么高电平为+5v。单片机的电源电压为+3.3v,那么高电平为+3.3v。单片机中的低电平为0v。如果,单片机输出1,其实就是某个管脚输出高电平。我们给某个管脚输入高电平,就是向单片机输入了1。入学单片机,不可能什么都了解,了解这两点就已经能够用stc89c51点亮一个LED灯了。学习就是从最简单的入手到深入学习的过程。
一、选一本参考书
学习自然要离不开书本,无论是单片机的内部结构,还是指令、接口电路等都是很抽象的内容,很多同学感到枯燥和空洞,觉得单片机很难学。主要原因是学生们刚刚接触单片机,没有一定的感性认识,缺少一个循序渐进的学习过程。就如同要求小学生阅读古典名著,他们肯定看得很枯燥、很乏味,若换一种呈现形式,效果一定会大相径庭,如以连环画或动画片的形式出现,小学生肯定会喜欢阅读和观看的。学习单片机也一样,需要有符合大学生认知特点的学习方式,以及一两本通俗易懂、趣味性强、实践内容丰富的参考书来辅助学习,加深对概念、术语、原理等的理解。我第一本单片机教书是别人推荐的郭天翔的51单片机学习,个人认为本书编的比较经典,身边很多人都在看他的书。当然每个人的口味不一样,所以自己可以从网络中寻找自己的比较和胃口的书籍。推荐一本书《新概念 51 单片机 C 语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略》,对入学者很有帮助。
二、要有一套开发板套件
单片机的学习,只看书不动手是学不会的。学习单片机可以借助仿真软件(如 Proteus)来学习,仿真软件 Proteus 功能强大,对单片机的主流芯片都支持仿真,学习单片机时可以不需要任何的硬件,它不仅可以电路仿真,而且还可以直接在基于原理图的虚拟单片机上进行编程,实现程序调试,甚至能看到输入和输出的效果。但是,由于仿真精度等原因,仿真的结果还不够精细,有时还会输出错误的结果,而且缺少真实感,也不利于动手能力的培养。现在开发板也很便宜了,几十块钱,就能买到一个不错的开发板,平时少吃一些零食,就能省出开发板的钱。用软件仿真,是达不到实物的效果的,你用实物点亮一个LED灯等,用芯片驱动一个电机,你会感到很兴奋的刺激,然而软件就不能有这个效果,用开发板实验,你会感觉自己在玩玩具一样,自己总会有突发的奇想,会很有意思的,因此建议大家最好还是买一套开发板。
三、学会一门编程语言
硬件要运行,需要软件的驱动。利用编程就是能够DIY自己的东西,这就提高了对单片机兴趣。学习编程要用到编程软件,对软件的使用要求也很低,能够在keil中新建一个工程,能够在vc++中新建一个文件就可以了,其他的功能在以后学习中自己就能够慢慢摸索到。
(一)学C 语言: 1.C 语言是一种结构化语言,它层次清晰,便于按模块化方式编写程序,易于调试和维护。它的表现能力和处理能力极强。C 语言具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构,并可以直接访问内存地址,进行位(bit)一级的操作。2.C 语言编程较容易,程序短、可移值性好、可读性强。
(二)学汇编语言:1.汇编语言接近硬件、实时性好,可以直接控制单片机的资源。用它编写的程序,短小精炼,而且在编程的时候,可以加深对单片机内部结构的了解。2.学习汇编语言可以参考相关的书籍。汇编语言有 100 多条指令,常用的也就二三十条,可以先记住常用的汇编指令,慢慢熟悉。3.要学会看懂别人的汇编语言程序,将汇编语言的指令翻译成自己容易理解的功能描述性文字,注释在程序后面,便于以后引用。刚开始学的时候先学c语言,c语言简单,先把c语言基本的语法搞懂之后,用c语言编几个程序,再学汇编的時候,就能够对硬件有更深入的了解。我建议学好c语言,了解汇编就可以了,这是对一个入学单片机的人而言。
四、要持之以恒
这一点无论对做什么而言都是一样的,学习单片机一开始会很好奇,充满兴趣去学习,在学习的过程中会碰到比较棘手的事情,比如自己写的程序有问题,自己的程序和呈现的结果不一样,遇到问题大家不要放弃,这时静下心来先想想,去请教别人,或通过网络来查询,这个过程能够锻炼自己的学习能力,对单片机学习就是要锻炼自己的学习能力,那么多的芯片,一个人之前不可能都学过。当你解决问题之后,自己的成果是看得见摸得着,比如你刚学会做流水灯时,当你看到自己的流水灯闪闪发光时,是不是很有成就感?学习单片机,不是先把理论东西全看一遍,而是做什么,去学什么,需要什么,我要有什么。在学习过程要多做一些实物,多做一些自己想要或喜欢的东西,不要担心自己的理论知识不够用,实践出真知。在实践中,你会发现,你做东西,会碰到各种新的问题,而这些问题能够锻炼自己各方面的能力。
参考文献:
[1]荆蕾,王玮.学习单片机课程应具备的基础知识之我见. [A]. 高教研究 2012年3月刊 总第330期.
[2]杨晓红.单片机学习经验之谈.[A].科技资讯.
单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把CPU、ROM、RAM等功能集成到一块硅片上构成一块小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
单片机属于数字电路,其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路,如果数字电路基础扎实,对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解,所以在学习单片机的时候我们也同时去重温了数字电路,搞清楚触发器、寄存器、门电路、COMS电路、时序逻辑和时序图、进制转换等理论知识。所以单片机的学习也能使我们对数字电路的学习有了更进一步的实践方案。
通过对单片机学习开发板的安装、焊接、调试、了解电子产品的装配全过程,训练动手能力,掌握元器件的识别,简易测试,及整机调试工艺,从而有助于我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业的相关知识。理论结合实际,提高分析解决问题能力的同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
1、对各种元器件认识并熟悉其功能、适用范围。
2、了解手工焊锡用具用法、保养及注意事项。
3、掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
4、了解电子产品的焊接、调试 以及维修方法。
二:实习内容和要求
实习内容: 时间 地点 实习内容 备注
7月19上午 理工楼多媒体室 实习安排、电子工艺基本技能学习
7月19下午 理工楼多媒体室 单片机开发系统演示
7月20上午 理工楼305 单片机开发系统介绍、原件分发
7月20下午 理工楼305 清点元器件、查阅资料
7月21 理工楼305 元器件分拣及分装 三人一组
7月22 理工楼305 焊接练习一人一组
7月23 理工楼305 拆焊练习一人一组
7月24 理工楼305 基本焊接技能考核
7月25 理工楼305 单片机开发系统制作 一人一组
7月26 理工楼305 单片机开发系统制作 一人一组
7月27 理工楼305 单片机开发系统制作考核
7月28 撰写实验报告
实习要求:
认真细致地将元器件安装在电路板上并焊接,按照讲解的方法认真进行焊接,避免出现虚焊、少焊、多焊。以在规定时间内完成单片机学习开发板的安装、焊接、调试及使用。
在实习的过程中应该严格按照老师的要求去做,按照步骤一步一步的按照实习的流程来,做到按时到不早退,注意安全,从而圆满完成这学期的实习。 1、 了解单片机学习开发板特点和发展趋势。 2、 熟悉万用表的使用。 3、 认识液晶显示器件。 4、安装制作单片机学习开发板。
三:实习设备及材料
(1) 电烙铁:由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。
(2) 吸锡工具,镊子,钳子等必备工具。
(3)锡丝:由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。 (4)电路板上的元件:
二极管,三极管,电阻(排阻),电容(瓷片电容、电解电容),排针,跳线帽,稳压管,LED,液晶,单片机板,下载器板,大小通用板,支柱螺栓(螺母),各种插座,电源开关,2pin接插件,晶振,0.5A保险,按键,5V蜂鸣器,5V继电器,杜邦线,排线,47欧姆电阻等等
四:焊接过程
焊接就是将各种元器件固定在电路板上,它不但能固定零件,而且能保证可靠的电流通路,焊接质量的好坏,将直接影响单片机的质量。
1、烙铁是焊接的主要工具之一。新烙铁使用前应用锉刀将烙铁头部倒角磨光,以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。然后用焊锡在烙铁头上沾附一层光亮的锡,这样烙铁就可以使用了 2、烙铁温度和焊接时间要适当
焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡溶点,并掌握正确的焊接时间。一般不超过5秒钟。时间过长会使印刷电路板铜铂跷起,损坏电路板及电子元器件。
3、焊接方法
一般采用直径1.0-1.2mm的焊锡丝。焊接时左手拿锡丝,右后拿烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡丝,焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路,太少元件又不牢固。
焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压,要想焊得快,应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积焊接也快。特别注意的是温度过低烙铁与焊接点接触时间太短,热量供应不足,焊点锡面不光滑,结晶粗脆,象豆腐渣一样,那就不牢固,形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散,使焊点锡量不足,也容易不牢,还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中,即将焊点零件脚全部浸没,其轮廓又隐约可见。焊点焊好后,拿开烙铁,焊锡还不会立即凝固,应稍停片刻等焊锡凝固,如未凝固前移动焊接件,焊锡会凝成砂状,造成附着不牢固而引起假焊。焊接结束后,首先检查一下有没有漏焊,搭焊及虚焊等现象。虚焊是比较难以发现的毛病。造成虚焊的因素很多,检查时可用尖头钳或镊子将每个元件轻轻的拉一下,看看是否摇动,发现摇动应重新焊接。
每次焊接完一部分元件,均应检查一遍焊接质量及是否有错焊、漏焊,发现问题及时纠正。这样可保证焊接单片机的一次成功而进入下道工序。
注意事项:
(1).外壳整合要到位,不然会因接触不良而无法显示数字。
(2).一些小的零件也要小心安装,如图中没有经过焊接安装上的,如不小心很容易掉。
(3) 注意电解电容、发光二极管、蜂鸣器的正负极性不能接反、三者均是长的管脚接正极、短的管脚接负极。
4.拆焊方法
在焊接的过程中难免会出现错误,所以就要熟练掌握拆焊的方法。 拆焊的时候先右手拿用电烙铁靠在焊点的位置,将焊点上的焊锡熔化掉,同时左手拿吸锡器放在焊点附近,等焊锡融化的时候,用吸锡器将焊点上的锡吸出去,留出管脚和插孔,如果一次不能将焊锡全部吸除可重复吸除知道插孔完全暴漏出来而方便再次焊接。
在拆焊的时候应该注意电烙铁在电路板上的时间应尽量少,融化掉焊锡可,所以就要电烙铁和吸锡器同时运用,否则时间过长会使吸锡的时候将板上铁片一起吸掉,这样就会给下一次的焊接造成不必要的麻烦。
五:调试运行
由于每个芯片都有多个引脚,难免会出现虚焊、多焊、漏焊的现象,所以要一个个的测试,要保证每一种电压每一个电源引脚都正确安装和焊接。在此部分我发现有好几个点都出现虚焊的情况,这样导致了接触不良的问题,还有好几个点的焊点过大焊锡过多,这样也容易出现问题,我把他们吸掉再焊了一遍,我认为这一部分是非常必要的。
在进行调试的时候,用万用表测试每个元器件的管脚,尤其是电阻、电容和三极管,由于元器件较多,所以防止安装时安装上了错误的原件;电容要注意它的正负脚的方向,确保电源正极接电容的长管脚;三极管也要测试三个管脚的电压,保证发射极正偏集电极反偏,使三极管正常工作在放大区内。
最后要检查芯片放着合适的位置,方向不要放反,给电路板装上支架,这样所有的调试工作就完成了。
八:结果及分析
首先是单片机焊接后的接线,用杜邦线将各部分连接起来,组成一个完整的单片机系统,把跳线帽插在合适的位置,最后把所有的元器件放在对应位置。
然后焊接USB小板,将显示灯、USB接口的器件装在对应位置,再用线将单片机开发板和USB接口板连接起来。
再将程序写入芯片内,将USB和电脑连接起来,写入、编程是的单片机开发系统能正常工作。
最后是温度显示:在温度显示部分,由于在后部某位置处焊点的问题,导致温度显示有问题,八段译码器的显示有一小部分不正常,数字80.0摄氏度的“零”出现小部分异常,这里应该是后方某处焊的不够牢固的原因,由于焊点过多,检查难度过大,所以导致了实验的小问题发生,但是以后的学习中会逐步学到该方面的知识,等专业知识足够时再将遗留问题一并解决。
六:设计心得体会
单片机开发板的制作完成了,虽说在安装和焊接的过程出现的问题比较多,不过因为同学们都在一起实习,所以有了错误也能及时的发现并改正,当然从中走了不少的弯路,但是我们终究还是完成了,当然这也要感谢老师的帮助。这次电路板焊接实习就是培养我们的动手能力,同金工实习的意义是一样的,金工实习要求我们都日常的机械车床,劳动工具能够熟练使用,能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程。实习将对理论知识有了更深的理解,将书本上的知识变成电路板,变成电阻电容,最终变成单片机系统。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨的机会,大家互相帮助互相学习这样也增进了同学们之间的感情。
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实训任务:
做单一灯的左移右移,八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0→p1.2→p1.3┅→p1.7→p1.6→┅→p1.0亮,重复循环3次。然后左移2次,右移2次,闪烁2次(延时的时间0.2秒)。
一、实训目的和要求:
(1)熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法
(2)熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台的使用。
(3)利用单片机的p1口作io口,学会利用p1口作为输入和输出口。
(4)了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。
(5)学会用单片机汇编语言编写程序,熟悉掌握常用指令的功能运用。
(6)掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图。
(7)了解pcb板的制作腐蚀过程。
二、实训器材:
pc机(一台)http://shixi./
pcb板(一块)
520ω电阻(八只)
10k电阻(一只)
led发光二极管(八只)
25v 10μf电容(一只)
单片机ic座(一块)
at89c51单片机芯片(一块)
热转印机(一台)
dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台(一台)
三、实训步骤:
(1)根据原理图(下图所示),用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连。
(2)将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。
(3)使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led相连。
(4)打开电源,将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行,看能否实现任务要求。
(5)观察运行结果,若能实现功能,则将正确编译过的hex文件通过easypro51编程器写入mcu片内存储器,然后将烧写的芯片a2区的圆孔ic座进行最终实验结果的演示。
(6)制板。首先利用protel 99 se画好原理图,根据原理图绘制pcb图,然后将绘制好的pcb布线图打印出来,经热转印机转印,将整个布线图印至pcb板上,最后将印有布线图的pcb板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀,待pcb板上布线图外的铜全部后,将其取出,清洗干净。
(7)焊接。将所给元器件根据原理图一一焊至pcb板相应位置。
(8)调试。先把at89c51芯片插入ic座,再将+5v电源加到制作好的功能板电源接口上,观察功能演示的整个过程(看能否实现任务功能)。
(流水灯控制器原理图)
四、流水灯控制器程序的主程序:
org 0000h
sjmp start
org 0030h
start: mov a,#0ffh
mov r0,#1ch
mov r1,#12h
mov r2,#12h
clr c
loop1: acall delay
djnz r0,loop
2sjmp loop
4loop2: mov p1,ahttp://shixi./
rlc a
jnc loop
3sjmp loop
1loop3: acall delay
mov p1,a
rrc a
jnc loop1
sjmp loop3
loop4: acall delay
djnz r1,loop
5sjmp loop6
loop5: mov p1,a
rrc ajnc loop4
sjmp loop4
loop6: acall delay
djnz r2,loop7
sjmp zy
loop7: mov p1,a
rlc a
jnc loop6
sjmp loop6
zy: acall delay
mov a,#00h
mov p1,a
acall delay
mov a,#0ffh
mov p1,a
acall delay
mov a,#00h
mov p1,a
acall delay
mov a,#0ffh
mov p1,a
sjmp start
delay: mov r3,#20
dly1: mov r4,#20
dly2: mov r5,#248
djnz r5,$http://shixi./
djnz r4,dly2
djnz r3,dly1
ret
;
end
(pcb布线图)
五、实训体会与自我评价:
本设计成品是以单片机at89c51芯片为核心部件,实现了单一灯的左移右移重复循环3次。然后左移2次,右移2次,闪烁2次(延时0.2秒)的功能。此次设计在软件、编写程序方面花费时间太多我们上网找资料,上图书馆,尽可能多的了解流水灯控制的相关知识。通过这一周的综合实训(单片机课程设计),熟练掌握了keil c51集成开发环境的使用方法,了解并掌握到单片机芯片的烧写方法与步骤,进一步加深了对单片机常用指令的理解与运用。能够较熟练的运用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图,对pcb板的一般制作过程有了一定的了解。在实训过程中,使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题、全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程,以及在常用编程设计思路技巧(特别是汇编语言)的掌握方面都能向前迈了一大步。
电 子学生姓名: 学
号: 专
业: 班
级:
年
习
月
实
一、实习时间:
二、实习地点:电气工程与控制科学学院实验中心
三、指导老师:
四、实习目的:
通过电子实习,使我…。同时实习使我获得了…,培养了…,提高了…,增强了…。.具体如下:
1.了解电路设计软件,并能绘制简单电路原理图和PCB图。2.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
3基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
4.熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。
5.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。
6.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。
7.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
五、实习仪器和元器件
六、实习内容(需要补充)1.电子电路设计软件学习使用及电路图(包括原理图和PCB图)绘制
电路图绘制步骤;电路图内容详细说明。2.电子元器件常识及其鉴别 3.焊接技术与技巧 4.万用表焊接、组装与调试
七、实习结果(打印好的电路原理图和PCB图;焊接调试是否成功,自我检测功能正常与否,自我评测板上焊接是否牢固、美观)
八、实习的感受和总结
姓名:
[关键词] AT89S51芯片 74LS47译码/驱动器 共阳级LED数码管
0.前 言
单片机系统的开发应用给现代工业带来了一次新的技术革命,自动化,智能化均离不开单片机的应用。各种计时和定时装置也层出不穷,本设计就是一例。
1.设计要求和思路
第一次按下T1后,由单片机的处理芯片发出二进制编码。由于驱动显示的是十进制数,所以需要加一个译码器。开始计时后,当个位数显示到“9”后,便会向十位数进位。同时个位数也将返回初值,重新进行计时。当十位数与个位数都显示“99”时,说明显示以达到了所设定的最大值。同时,数码管显示也将归零,显示“00”,重新开始;则说明译码器还应该具有自动前、后沿灭零控制。第二次按下T1后,计时停止;第三次按下T1后,计时归零。则说明译码器还应该具有一个灭灯输入,它用来控制灯的输出或禁止输出。
2.硬件结构框图(如图1)
根据设计思路要求,可以知道本系统由以下几个部分组成:电源、输入按键开关、单片机处理芯片、译码器、数码管显示器等五部分组成。
3.硬件组成图
本电路硬件部分主要由按键控制部分和译码驱动与显示两部分组成。其中按键控制部分采用独立式按键,独立式按键是各按键相互独立,每个按键占用一根I/O口线,每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线上按键的工作状态。译码驱动与显示部分由显示器接口芯片与显示器构成。硬件电路如图2所示。
图2 硬件电路图
4.程序及其说明
根据电路的设计要求,其控制程序流程如图3所示。在编写程序的过程中,先进行各种初始化,其次编写出主程序,再将模块程序分成3次按键按下的独立的按键程序模块,分别进行独立设计、调试和查错,然后再将调试正确的子程序连接成一个完整的子程序。最后将主程序和子程序连成了一个完整的程序。
图3 程序流程图
程序清单
ORG 00H
START: ANL P2,#00H ;显示00
JB P3.5,$ ;T1=0?有键按下?
CALL DELAY1 ;消除抖动
JNB P3.5,$ ;T1=1?放开?
MOV R0,#00 ;计时指针初值
L1: MOV A,R0 ;计时指针载入ACC
MOV P2,A ;输出至P2
MOV R5,#10 ;延时1秒
A1: MOV R6,#200
CALL DELAY
DJNZ R5,A1
MOV A,R0 ;计时指针加1
ADD A,#01H
DA A ;做十进位调整
MOV R0,A ;存回计时指针寄存器
JMP L1 ;重复计时
L2: CALL DELAY1 ;第2次按消除抖动
JB P3.5,L3 ;放开了?是则跳至L3停止计时
JMP L2
L3: JB P3.5,$ ;第3次按T1?
CALL DELAY1 ;消除抖动
L4: JB P3.5,START ;放开了?是则跳至START归零
JMP L4
DELAY:
D1: MOV R7,#248 ;0.5毫秒
JNB P3.5,L2 ;第2次按T1?
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D1
RET
DELAY1: MOV R6,#60 ;30毫秒
D2: MOV R7,#248
DJNZ R7,$
DJNZ R6,D2
RET
END
5.系统调试
程序的调试应一个模块一个模块地进行,首先单独调试各功能子程序,检验程序是否能够实现预期的功能,接口电路的控制是否正常等;最后逐步将各子程序连接起来总调。联调需要注意的是:各程序模块间能否正确传递参数,根据要求判断是否要对各子程序进行现场保护与恢复。
1、调试前检查各元器件是否完好。
2、接上电源,发现电路不工作,可能出现的问题是在焊锡时,可能出现虚焊、漏焊等;立即寻找虚焊或漏焊的地方,将其焊好。
3、接上电源,发现电路短路,可能出现的问题是在焊锡时,将AT89S51、74LS47的电压和接地接反,应迅速查找上述三元件的连接图,并用万能表测量。
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