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單片機實習(xí)報告精彩
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單片機實習(xí)報告精彩1
一、生產(chǎn)實習(xí)的目的和意義：
生產(chǎn)實習(xí)是培養(yǎng)本科學(xué)生理論聯(lián)系實際，提高實際動手操作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)旨在使學(xué)生廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，熟悉電子產(chǎn)品的主要技術(shù)管理模式，并在實習(xí)的操作過程中學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的焊接、安裝、調(diào)試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學(xué)的理論，開闊眼界，提高能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)，是理論與實際相結(jié)合，可以使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供必要的感性知識，同時使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)內(nèi)容，為將來走上工作崗位提供必要的實際生產(chǎn)知識。
二、實習(xí)的基本內(nèi)容：
1、集中授課，進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
2、學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的獨立性設(shè)計與安裝、調(diào)試的能力；進一步掌握電子測量儀器的正確使用方法，電元器件的測量與篩選技術(shù)。
3、初步了解電子整機產(chǎn)品的`工藝過程。
4、為能使學(xué)生得到充分的鍛煉，較大的提高學(xué)生的實際動手能力，本次生產(chǎn)實習(xí)安排每一位學(xué)生獨立完成全部系統(tǒng)的設(shè)計與安裝工作。
5、本實習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設(shè)備電路安裝與調(diào)試，要學(xué)生嚴格遵守電器設(shè)備的使用安全，遵守實驗室的各項規(guī)章制度。
三、基本要求：
1、在教師的指導(dǎo)下練習(xí)在測試電路德核心板上焊接元件，掌握焊接要領(lǐng)。
2、熟悉元器件的性能及管腳分配。
3、在給定的pcb板上焊接跳線，ic插座，電阻，電容，led器件等。
4、檢查焊接是否正確。
5、插上元器件，運行系統(tǒng)，并觀測系統(tǒng)工作是否正常。
四、總體設(shè)計電路思想和原理：
本次生產(chǎn)實習(xí)用到的開發(fā)板和模塊共7塊，分別為：單片機核心板，電子鐘模塊，mp3模塊，rfid模塊，無線傳輸模塊，脈搏傳感模塊，gps模塊。
各模塊相互組合，其所能實現(xiàn)的基本功能如下：
1、單片機核心板+電子鐘模塊：實現(xiàn)時間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調(diào)時、定鬧等。
2、單片機核心板+無線傳輸模塊：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無線傳輸。
3、單片機核心板+mp3模塊（含sd卡）：實現(xiàn)mp3播放功能。
4、單片機核心板+rfid模塊：實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
5、單片機核心板+脈搏傳感模塊：實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。
6、單片機核心板+gps模塊：實現(xiàn)gps衛(wèi)星定位功能。
（一）核心板電路設(shè)計
單片機核心板電路主要包括stc12c5a60s2單片機，電子鐘模塊接口電路，mp3接口電路，無線傳輸模塊接口電路，脈搏傳感模塊接口電路，gps模塊接口電路，串口擴展電路，電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘機器周期（it）的單片機，是高速、低功耗、超強干擾的新一代8051單片機。通過使用stc-isp軟件，該單片機可實現(xiàn)串口在線編程，無需編程器，無需仿真器。
核心板電路的設(shè)計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點，為其實現(xiàn)合理的設(shè)計出外圍電路：包括電源電路，顯示電路部分，復(fù)位電路部分，串行口通信電路，按鍵電路等。
�。ǘ╇娮隅娔K電路設(shè)計
該模塊主要用到的芯片有：時鐘保持芯片ds1302，單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20，紅外遙控解碼器tl1838a。
該模塊電路設(shè)計的思想是了解這三種芯片的工作電壓，ds1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。
（三）mp3模塊電路設(shè)計
該模塊用到的主要芯片有mp3音頻解碼芯片vs1003，3.3v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-3.3,2.5v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-2.5。
該電路的設(shè)計思想主要是了解芯片的作用和特點，尋找各芯片之間的聯(lián)系，vs1003芯片是該模塊的主要部分。單片機設(shè)有單獨解碼mp3文件的功能，而單片機可與通過vs1003的接口電路的連接，進行mp3的解碼，實現(xiàn)音頻的輸出。通過芯片各引腳的功能和特點，合理的設(shè)計出相應(yīng)的外圍電路。
�。ㄋ模﹔fid模塊電路的設(shè)計
該模塊的電路所用到的主要芯片為13.56mhz的非接觸式通信讀卡芯片fm1702。該芯片是基于iso/4443標準的非接觸卡讀卡機專用芯片，采用0.6微米cmos 、eeprom工藝，支持13.56mhz頻率下的type a非接觸式通信協(xié)議，支持多種加窗算法，兼容philips的mfrc530（spi接口）讀卡機芯片。
該模塊的電路設(shè)計思想是基于fm1702各引腳的功能和特點，合理的設(shè)計芯片的外圍電路，其中的電容和電感所構(gòu)成的天線是芯片與s50卡通信的工具。
五、單元電路設(shè)計：
1、單片機核心板電路分析
單片機核心板是本次實習(xí)中最重要的部分，它是實現(xiàn)各種模塊功能的基礎(chǔ)部分。單片機核心板的核心是stc12c5a60s2單片機芯片，圍繞該芯片設(shè)計出相應(yīng)電源供電電路，蜂鳴器驅(qū)動電路，按鍵電路，串行口通信電路，復(fù)位電路，液晶屏驅(qū)動電路以及各模塊的接口電路，由以上的電路部分就構(gòu)成一個核心板電路系統(tǒng)。
2、電子鐘模塊電路分析
電子鐘模塊配合單片機核心板，可在lcd1602液晶屏上顯示當前的日期（年月日）時間（時分秒），環(huán)境溫度值，和紅外遙控解碼值。用戶可通過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時間的設(shè)置。
單片機實習(xí)報告精彩2
一、實習(xí)目的
1、通過對單片機小系統(tǒng)的設(shè)計、焊接、裝配，掌握電路原理圖及電子線路的基本焊接裝配工藝、規(guī)范及注意事項；
2、通過對系統(tǒng)板的測試，了解系統(tǒng)板的工作原理及性能，掌握元器件及系統(tǒng)故障的排除方法；
3、掌握程序編制及調(diào)試方法，完成系統(tǒng)初始化、存儲器操作、端口操作、鍵盤顯示等程序的編制及調(diào)試（匯編語言、C語言均可）；
4、通過單片機系統(tǒng)的組裝，調(diào)試以及程序編制、調(diào)試及運行，與理論及實驗的有機結(jié)合和指導(dǎo)教師的補充介紹，使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)的工作原理、開發(fā)方法和操作方法。
5、培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，提高對理論知識的感性認識。
二、實習(xí)意義
通過本實習(xí)不但可以掌握單片機軟、硬件的綜合調(diào)試方法，而且可以熟練掌握電路原理圖，激發(fā)對單片機智能性的探索精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機實現(xiàn)對工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)與調(diào)試的能力。在制作學(xué)習(xí)過程中，不但可以掌握軟、硬件的綜合調(diào)試方法，而且可以使學(xué)生對單片機智能性產(chǎn)生強烈的欲望。達到最大限度地掌握微機應(yīng)用技術(shù)，軟件及接口設(shè)計和數(shù)據(jù)采集與處理的技能，培養(yǎng)電綜合實踐素質(zhì)的目的。
三、系統(tǒng)基本組成及工作原理
1、系統(tǒng)基本組成
系統(tǒng)以單片機STC89C52作為控制核心，各部分基本組成框圖如圖1所示。
流水燈部分由單片機、鍵盤模塊等組成；
四位數(shù)碼顯示，編程實現(xiàn)30秒倒計時部分由單片機、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成；
按鍵功能部分通過按鍵控制流水燈部分、四位數(shù)碼顯示部分；
電子鐘部分由單片機、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成；
使用功能鍵實現(xiàn)相應(yīng)的功能組合部分通過流水燈部分、30秒倒計時部分實現(xiàn)；
模數(shù)轉(zhuǎn)換部分由單片機、ADC0809轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成。
2、系統(tǒng)工作原理
本設(shè)計采用STC89C52RC單片機作為本系統(tǒng)的控制模塊。單片機可把由ADC0809及單片機中的數(shù)據(jù)利用軟件來進行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊，實現(xiàn)阻值大小的顯示。以數(shù)碼管顯示為顯示模塊，把單片機傳來的數(shù)據(jù)顯示出來。在顯示電路中，主要靠按鍵來實現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。
對于模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，單片機89C51通過P0口的I/O線向ADC0809發(fā)送鎖存地址以及復(fù)位、啟動轉(zhuǎn)換等信號，并查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。ADC0809啟動轉(zhuǎn)換后，將0-8個通道一次輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，供89c51讀取使用，并且將EOC置1供單片機查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。而滑動變阻器負責(zé)將阻值信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送到ADC0809的八個通道。當單片機查詢到轉(zhuǎn)換結(jié)束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實的需要進行二進制轉(zhuǎn)BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。其實現(xiàn)方式是：ADC0809轉(zhuǎn)換來自3通道的阻值變化信號。80c51的P2口與ADC0809的輸出相連用于讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，同時P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時鐘信號。P3.0和P3.1口用于向顯示電路輸出段碼，P3.2-P3.7用于數(shù)碼管的位選。
四、系統(tǒng)硬件設(shè)計
結(jié)合本設(shè)計的要求和技術(shù)指標，通過對系統(tǒng)大致程序量的估計和系統(tǒng)工作的估計，考慮價格因素。選定AT89C51單片機作為系統(tǒng)的主要控制芯片，8位模擬轉(zhuǎn)換器ADC0809進行阻值轉(zhuǎn)換。逐次比較法A/D轉(zhuǎn)換器是目前種類最多、應(yīng)用最廣的A/D轉(zhuǎn)換器，其原理即“逐位比較”，其過程類似于用砝碼在天平上稱物體重量。它由N位寄存器、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器和控制邏輯等部分組成，N位寄存器代表N位二進制碼。目前應(yīng)用最廣的逐次比較法A/D轉(zhuǎn)換器有ADC0809。它是一種8路模擬輸入8位數(shù)字輸出的逐次比較法A/D轉(zhuǎn)換器件。其主要性能指標和特性如下：
分表率：8位
轉(zhuǎn)換時間：取決于芯片時鐘頻率，轉(zhuǎn)換一次時間位64個時鐘周期
單一電源：+5v
模擬輸入電壓范圍：單極性0-+5v;雙極性-5v-+5v
具有可控三態(tài)輸出鎖存器
啟動轉(zhuǎn)換控制位脈沖式，上升沿使內(nèi)部所有寄存器清零，下降沿使A/D轉(zhuǎn)換開始。
通過以上性能比較，我們不難看出ADC0809滿足本設(shè)計的要求，所以本設(shè)計采用ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器
1、按鍵電路設(shè)計
利用單片機的P1口擴展一個8位鍵盤。
2、晶振與復(fù)位電路設(shè)計
本設(shè)計采用的是上電復(fù)位的形式，如圖3.3所示，上電順進RST獲得高電平，隨著電容器C的充電，RST引腳上的高電平將逐漸下降，只要高電平能保持復(fù)位所需要的兩個機器周期以上時間，單片機就能實現(xiàn)復(fù)位操作。晶振電路為單片機提供工作所需要的時鐘信號。震蕩頻率越高，系統(tǒng)時鐘頻率也越高，單片機運行的速度就越快。其電路如圖3.4所示。89C51的XTAL1和XTAL2兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C1、C2形成反饋電路，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，本設(shè)計的震蕩器頻率為12MHZ。
3、下載電路設(shè)計
4、流水燈模塊設(shè)計
5、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計
6、顯示電路設(shè)計
本設(shè)計采用六位數(shù)碼管。本系統(tǒng)采用共陽極動態(tài)掃描的方式連接。數(shù)碼管的段碼數(shù)據(jù)由89C51的P3.0-P3.1口送出，89C51的P3.2-P3.7輸出位選通信號，只有被選中的那位數(shù)碼管才會顯示段碼
7、整體電路設(shè)計
五系統(tǒng)軟件設(shè)計
1、主程序設(shè)計
主程序采用分支結(jié)構(gòu)，以狀態(tài)號標識系統(tǒng)所處的狀態(tài)。在上電初始化后即進入狀態(tài)號的輪詢掃描，狀態(tài)號的值決定了分支程序的入口。其中分支程序分別為：AD轉(zhuǎn)換模塊（狀態(tài)號為0），數(shù)字模塊狀態(tài)號為1)，倒計時模塊（狀態(tài)號為2），電子鐘模塊（狀態(tài)號為3），功能組合模塊（狀態(tài)號為4），流水燈模塊（狀態(tài)號為5）。
2、功能子程序設(shè)計
2.1流水燈模塊
流水燈模塊利用單片機的P3口，通過給P3口的各位送低電平，相應(yīng)的實現(xiàn)流水燈有規(guī)律的點亮。
2.230秒倒計時模塊
30秒倒計時模塊利用單片機的P3.0與P3.1口送相應(yīng)的段控數(shù)據(jù)，P3.2-P3.7口送相應(yīng)的.位控數(shù)據(jù)。通過程序?qū)崿F(xiàn)30秒倒計時。
2.3數(shù)字加減模塊
利用數(shù)碼管實現(xiàn)數(shù)字顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實現(xiàn)數(shù)字變量的加一或者減一，進而實現(xiàn)利用數(shù)碼管顯示加一鍵、減一鍵功能。
2.4電子鐘模塊
利用數(shù)碼管實現(xiàn)時間顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實現(xiàn)小時變量或者是分鐘變量的加一，從而實現(xiàn)調(diào)時功能。
2.5模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
對于模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，單片機89C51通過P0口的I/O線向ADC0809發(fā)送鎖存地址以及復(fù)位、啟動轉(zhuǎn)換等信號，并查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。ADC0809啟動轉(zhuǎn)換后，將0-8個通道一次輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，供89c51讀取使用，并且將EOC置1供單片機查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。而滑動變阻器負責(zé)將阻值信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送到ADC0809的八個通道。
當單片機查詢到轉(zhuǎn)換結(jié)束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實的需要進行二進制轉(zhuǎn)BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。其實現(xiàn)方式是：ADC0809轉(zhuǎn)換來自3通道的阻值變化信號。80c51的P2口與ADC0809的輸出相連用于讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，同時P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時鐘信號。P3.0和P3.1口用于向顯示電路輸出段碼，P3.2-P3.7用于數(shù)碼管的位選。
六、實習(xí)總結(jié)、體會
本次單片機實習(xí)我們一共完成了個模塊的程序設(shè)計，包括：led顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊和鍵盤模塊。分別實現(xiàn)了流水燈的循環(huán)點亮控制、數(shù)碼管的靜態(tài)和動態(tài)計數(shù)顯示，還有矩陣鍵盤按鍵控制數(shù)碼管顯示的程序設(shè)計。然后我們分別用protues系統(tǒng)仿真軟件對各個模塊進行了模擬仿真，用keil軟件編制了匯編語言程序，驗證了我們所設(shè)計的程序。這次實習(xí)還使我理解了編寫程序的一些技巧。單片機應(yīng)用系統(tǒng)一般由包含多個模塊的主程序和由各種子程序組成。每一模塊都要完成一個明確的任務(wù)，實現(xiàn)某個具體的功能，如計算、接受、發(fā)送、延時、顯示等。采用模塊化程序設(shè)計方法，就是將這些具體功能程序進行獨立設(shè)計和分別調(diào)試，最后將這些模塊程序裝配成整體程序并進行聯(lián)合調(diào)試。
模塊化程序設(shè)計方法的優(yōu)點：一個模塊可以為多個程序所共享；單個功能明確的程序模塊的設(shè)計和調(diào)試比較方便，容易完成；利用已經(jīng)編好的成熟模塊，將大大縮短開發(fā)程序的時間，降低開發(fā)成本。采用循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)可以使程序的容量大大減少，提高程序的效率，節(jié)省內(nèi)存。對于多重循環(huán)，要注意各重循環(huán)的初值和循環(huán)結(jié)束的條件，避免出現(xiàn)程序無休止循環(huán)的“死循環(huán)”現(xiàn)象；通過這次的實習(xí)我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了，才能夠?qū)⒄n本知識與實踐相結(jié)合，理論知識服務(wù)于教學(xué)實踐，以增強自己的動手能力。這次實習(xí)十分有意義，這次實習(xí)我們知道了理論和實踐的距離，也知道了理論和實踐相結(jié)合的重要性。
回顧起此次課程設(shè)計，感覺受益匪淺，從拿到題目到完成整個編程，從理論到實踐，學(xué)到很多很多的課堂理論中沒學(xué)到過的東西，不僅對鍵盤的識別技術(shù)這一章節(jié)的知識點有了深刻的認識，而且對這學(xué)期開設(shè)的單片機這門課程有了更全面的了解，尤其是在學(xué)習(xí)使用proteus軟件片編程和仿真時收獲良多。通過這次單片機課程設(shè)計，還使我懂得了實踐的重要性。同時在程序調(diào)試的過程中提高自己的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實際動手和獨立思考的能力。這次課程設(shè)計能順利的完成，除了我們的努力外，當然也離不開指導(dǎo)老師申老師的辛勤指導(dǎo)，致使我在設(shè)計的過程中學(xué)到了很多實用性的知識。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師表示忠心的感謝！
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