關(guān)于單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告4篇
在學(xué)習(xí)、工作生活中，報(bào)告的使用成為日常生活的常態(tài)，我們在寫報(bào)告的時(shí)候要避免篇幅過長。一起來參考報(bào)告是怎么寫的吧，以下是小編為大家整理的單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告4篇，希望對大家有所幫助。
單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 篇1
這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是at89s51型號的，單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)。通過它實(shí)現(xiàn)對八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復(fù)位電路，對電路實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數(shù)碼管，通過at89s51的p3口數(shù)據(jù)的輸入對共陰極數(shù)碼管的控制。
同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)雙色發(fā)光的二極管與共陰極數(shù)碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實(shí)現(xiàn)中斷作用，也使電路便于檢測。盡量朝“單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
硬件電路設(shè)計(jì)：
1)確保硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用軟件方案相結(jié)合。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)相互影響，軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時(shí)間比硬件實(shí)現(xiàn)長，且占用cpu時(shí)間;
2)可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)必不可少的`一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理布線、各元器相互隔離等;
3)盡量朝“mcs-51單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
4)系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
1．1 單片機(jī)型號及特性
單片機(jī)型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵兼容 4k字節(jié)可編程flash存儲(chǔ)器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) ⑶全靜態(tài)工作：0hz-24khz ⑷三級程序存儲(chǔ)器保密鎖定 ⑸128*8位內(nèi)部ram ⑹32條可編程i/o線⑺兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ⑻6個(gè)中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閑置和掉電模式⑾片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路
1．2 晶振電路
單片機(jī)晶振的兩個(gè)電容的作用 這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負(fù)載電容=[(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+△c式中cd,cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容,cic（集成電路內(nèi)部電容）+△c（pcb上電容）經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點(diǎn)式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個(gè)反相器, 或者是奇數(shù)個(gè)反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個(gè)電阻連接, 對于 cmos 芯片通常是數(shù) m 到數(shù)十m 歐之間. 很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻, 引腳外部就不用接了。
這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線性狀態(tài), 反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路, 振蕩頻率應(yīng)該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率. 晶體旁邊的兩個(gè)電容接地, 實(shí)際上就是電容三點(diǎn)式電路的分壓電容, 接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn). 以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn), 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看, 形成一個(gè)正反饋以保證電路持續(xù)振蕩. 在芯片設(shè)計(jì)時(shí), 這兩個(gè)電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個(gè)的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率范圍. 外接時(shí)大約是數(shù) pf 到數(shù)十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個(gè)電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會(huì)影響振蕩頻率. 當(dāng)兩個(gè)電容量相等時(shí), 反饋系數(shù)是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。
單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 篇2
一 實(shí)習(xí)目的
1. 通過對單片機(jī)小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(xiàng);
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(chǔ)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(jī)系統(tǒng)的組裝，調(diào)試以及程序編制、調(diào)試及運(yùn)行，與理論及實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合和指導(dǎo)教師的補(bǔ)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(shí)際問題的能力，提高對理論知識的感性認(rèn)識。
二 實(shí)習(xí)意義
通過本實(shí)習(xí)不但可以掌握單片機(jī)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(jī)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(jī)實(shí)現(xiàn)對工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(jī)智能性產(chǎn)生強(qiáng)烈的欲望。達(dá)到最大限度地掌握微機(jī)應(yīng)用技術(shù)，軟件及接口設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集與處理的技能，培養(yǎng)電綜合實(shí)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(jī)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(jī)、鍵盤模塊等組成;
四位數(shù)碼顯示，編程實(shí)現(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)部分由單片機(jī)、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(jī)、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成;
使用功能鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能組合部分通過流水燈部分、30秒倒計(jì)時(shí)部分實(shí)現(xiàn);
模數(shù)轉(zhuǎn)換部分由單片機(jī)、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(jì)采用STC89C52RC單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制模塊。單片機(jī)可把由ADC0809及單片機(jī)中的數(shù)據(jù)利用軟件來進(jìn)行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊，實(shí)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(jī)傳來的數(shù)據(jù)顯示出來。在顯示電路中，主要靠按鍵來實(shí)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(jī)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(dòng)轉(zhuǎn)換等信號，并查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。 ADC0809啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后，將0-8個(gè)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(jī)查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。而滑動(dòng)變阻器負(fù)責(zé)將阻值信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送到ADC0809的八個(gè)通道。當(dāng)單片機(jī)查詢到轉(zhuǎn)換結(jié)束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實(shí)的需要進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。 其實(shí)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(shí)P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動(dòng)等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時(shí)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(jì)
結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求和技術(shù)指標(biāo)，通過對系統(tǒng)大致程序量的估計(jì)和系統(tǒng)工作的估計(jì)，考慮價(jià)格因素。選定AT89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的主要控制芯片，8位模擬轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)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(jìn)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(biāo)和特性如下：
分表率：8位
轉(zhuǎn)換時(shí)間：取決于芯片時(shí)鐘頻率，轉(zhuǎn)換一次時(shí)間位64個(gè)時(shí)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(dòng)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(jì)的要求，所以本設(shè)計(jì)采用ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器
1 按鍵電路設(shè)計(jì)
利用單片機(jī)的P1口擴(kuò)展一個(gè)8位鍵盤。
2 晶振與復(fù)位電路設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位的形式，如圖3.3所示，上電順進(jìn)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(gè)機(jī)器周期以上時(shí)間，單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 晶振電路為單片機(jī)提供工作所需要的時(shí)鐘信號。震蕩頻率越高，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)運(yùn)行的速度就越快。其電路如圖3.4所示。89C51的XTAL1和XTAL2兩個(gè)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(jì)的震蕩器頻率為12MHZ。
3 下載電路設(shè)計(jì)
4 流水燈模塊設(shè)計(jì)
5 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)
6 顯示電路設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用六位數(shù)碼管。本系統(tǒng)采用共陽極動(dòng)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(huì)顯示段碼
7 整體電路設(shè)計(jì)
五 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
1主程序設(shè)計(jì)
主程序采用分支結(jié)構(gòu)，以狀態(tài)號標(biāo)識系統(tǒng)所處的狀態(tài)。在上電初始化后即進(jìn)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(jì)時(shí)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(jì)
2.1 流水燈模塊
流水燈模塊利用單片機(jī)的P3口，通過給P3口的各位送低電平，相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)流水燈有規(guī)律的點(diǎn)亮。
2.2 30秒倒計(jì)時(shí)模塊
30秒倒計(jì)時(shí)模塊利用單片機(jī)的P3.0與P3.1口送相應(yīng)的段控?cái)?shù)據(jù)，P3.2-P3.7口送相應(yīng)的位控?cái)?shù)據(jù)。通過程序?qū)崿F(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)。
2.3 數(shù)字加減模塊
利用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字變量的加一或者減一，進(jìn)而實(shí)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(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實(shí)現(xiàn)小時(shí)變量或者是分鐘變量的加一，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)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(jī)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(dòng)轉(zhuǎn)換等信號，并查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。 ADC0809啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后，將0-8個(gè)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(jī)查詢轉(zhuǎn)換狀態(tài)。而滑動(dòng)變阻器負(fù)責(zé)將阻值信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送到ADC0809的八個(gè)通道。
當(dāng)單片機(jī)查詢到轉(zhuǎn)換結(jié)束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實(shí)的需要進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。 其實(shí)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(shí)P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動(dòng)等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時(shí)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(shí)習(xí)總結(jié)、體會(huì)
本次單片機(jī)實(shí)習(xí)我們一共完成了個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)，包括：led顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊和鍵盤模塊。分別實(shí)現(xiàn)了流水燈的循環(huán)點(diǎn)亮控制、數(shù)碼管的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)計(jì)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(jì)。然后我們分別用protues系統(tǒng)仿真軟件對各個(gè)模塊進(jìn)行了模擬仿真，用keil軟件編制了匯編語言程序，驗(yàn)證了我們所設(shè)計(jì)的程序。 這次實(shí)習(xí)還使我理解了編寫程序的一些技巧。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)一般由包含多個(gè)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(gè)明確的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)某個(gè)具體的功能，如計(jì)算、接受、發(fā)送、延時(shí)、顯示等。采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，就是將這些具體功能程序進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和分別調(diào)試，最后將這些模塊程序裝配成整體程序并進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。
模塊化程序設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)：一個(gè)模塊可以為多個(gè)程序所共享;單個(gè)功能明確的程序模塊的設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(shí)踐相結(jié)合，理論知識服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐，以增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力。這次實(shí)習(xí)十分有意義，這次實(shí)習(xí)我們知道了理論和實(shí)踐的距離，也知道了理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要性。
回顧起此次課程設(shè)計(jì)，感覺受益匪淺，從拿到題目到完成整個(gè)編程，從理論到實(shí)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(diǎn)有了深刻的認(rèn)識，而且對這學(xué)期開設(shè)的單片機(jī)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(shí)收獲良多。通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，還使我懂得了實(shí)踐的重要性。同時(shí)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(shí)際動(dòng)手和獨(dú)立思考的能力。 這次課程設(shè)計(jì)能順利的完成，除了我們的努力外，當(dāng)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(jì)的過程中學(xué)到了很多實(shí)用性的知識。同時(shí)，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!
單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 篇3
一、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的和意義：
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)本科學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高實(shí)際動(dòng)手操作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)旨在使學(xué)生廣泛了解實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)際生產(chǎn)知識。
二、實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容：
集中授課，進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的獨(dú)立性設(shè)計(jì)與安裝、調(diào)試的能力。進(jìn)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)。
初步了解電子整機(jī)產(chǎn)品的工藝過程。
為能使學(xué)生得到充分的鍛煉，較大的提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排每一位學(xué)生獨(dú)立完成全部系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝工作。
本實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生要獨(dú)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(yán)格遵守電器設(shè)備的使用安全，遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度。
三、基本要求：
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)。
熟悉元器件的性能及管腳分配。
在給定的PCB板上焊接跳線，IC插座，電阻，電容，LED器件等。
檢查焊接是否正確。
插上元器件，運(yùn)行系統(tǒng)，并觀測系統(tǒng)工作是否正常。
四、總體設(shè)計(jì)電路思想和原理：
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)用到的開發(fā)板和模塊共7塊，分別為：單片機(jī)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(shí)現(xiàn)的基本功能如下：
單片機(jī)核心板+電子鐘模塊：實(shí)現(xiàn)時(shí)間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調(diào)時(shí)、定鬧等。
單片機(jī)核心板+無線傳輸模塊：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無線傳輸。
單片機(jī)核心板+MP3模塊（含SD卡）：實(shí)現(xiàn)MP3播放功能。
單片機(jī)核心板+RFID模塊：實(shí)現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
單片機(jī)核心板+脈搏傳感模塊：實(shí)現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。
單片機(jī)核心板+GPS模塊：實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位功能。
（一）核心板電路設(shè)計(jì)
單片機(jī)核心板電路主要包括STC12C5A60S2單片機(jī)，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(kuò)展電路，電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘機(jī)器周期（IT）的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)干擾的新一代8051單片機(jī)。通過使用STC-ISP軟件，該單片機(jī)可實(shí)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(jì)思想主要是圍繞單片機(jī)芯片的工作原理和特點(diǎn)，為其實(shí)現(xiàn)合理的設(shè)計(jì)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(jì)
該模塊主要用到的芯片有：時(shí)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(jì)的思想是了解這三種芯片的工作電壓，DS1302的工作時(shí)鐘頻率以及三種芯片與單片機(jī)之間的硬件連接。
（三）MP3模塊電路設(shè)計(jì)
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(jì)思想主要是了解芯片的作用和特點(diǎn)，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(jī)設(shè)有單獨(dú)解碼MP3文件的功能，而單片機(jī)可與通過VS1003的接口電路的連接，進(jìn)行MP3的解碼，實(shí)現(xiàn)音頻的輸出。通過芯片各引腳的功能和特點(diǎn)，合理的設(shè)計(jì)出相應(yīng)的外圍電路。
�。ㄋ模㏑FID模塊電路的設(shè)計(jì)
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F(xiàn)M1702。該芯片是基于ISO/4443標(biāo)準(zhǔn)的非接觸卡讀卡機(jī)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(jī)芯片。
該模塊的電路設(shè)計(jì)思想是基于FM1702各引腳的功能和特點(diǎn)，合理的`設(shè)計(jì)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(jì)：
單片機(jī)核心板電路分析
單片機(jī)核心板是本次實(shí)習(xí)中最重要的部分，它是實(shí)現(xiàn)各種模塊功能的基礎(chǔ)部分。單片機(jī)核心板的核心是STC12C5A60S2單片機(jī)芯片，圍繞該芯片設(shè)計(jì)出相應(yīng)電源供電電路，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，按鍵電路，串行口通信電路，復(fù)位電路，液晶屏驅(qū)動(dòng)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(gè)核心板電路系統(tǒng)。
電子鐘模塊電路分析
電子鐘模塊配合單片機(jī)核心板，可在LCD1602液晶屏上顯示當(dāng)前的日期（年月日）時(shí)間（時(shí)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(jī)核心板上的按鍵來進(jìn)行日期和時(shí)間的設(shè)置。
通過遙控上的“EQ”鍵，可控制LED顯示界面在時(shí)間、溫度、紅外解碼之間的切換。如果想調(diào)整時(shí)間，需要首先使用遙控器的“EQ”鍵將LCD顯示調(diào)制時(shí)間界面。之后通過按“播放停止鍵”將時(shí)間停止。然后再按“左快捷鍵”向右切換。最后按“加減鍵”可以進(jìn)行數(shù)值的加減操作，調(diào)整完成后，再次按“播放停止鍵”，時(shí)間開始運(yùn)行。另外通過單片機(jī)核心板上的K1-K4鍵也可以完成時(shí)間的調(diào)整：其中K1鍵對應(yīng)遙控器的“右快捷鍵”，即實(shí)現(xiàn)向右切換年月日時(shí)分。K3鍵對應(yīng)遙控器的“加鍵”，即實(shí)現(xiàn)年月日時(shí)分的加1。K4鍵對應(yīng)遙控器的“減鍵”，即實(shí)現(xiàn)年月日時(shí)分的減1。
MP3電路模塊分析
是一單芯片MP3/WMA/MIDI音頻解碼和ADPCM編碼芯片，其擁有一個(gè)高性能低功耗的DSP處理器核VS-DSP。5K的指令RAM，0.5K的數(shù)據(jù)RAM，串行的控制和數(shù)據(jù)輸入接口，4個(gè)通用IO口，1個(gè)UART口。同時(shí)片內(nèi)帶有一個(gè)可變采樣率的DAC，一個(gè)立體聲DAC以及音頻耳機(jī)放大器。VS1003通過一個(gè)串行接口來接收輸入的比特流，它可以作為一個(gè)系統(tǒng)的從機(jī)。
與單片機(jī)連接的引腳主要有7個(gè)，分別為：SO、SI、SCLK、XDCS、XRESET、DREQ、MOSI，只有保證它們與單片機(jī)正確可靠的連接，才能對VS1003進(jìn)行有效的操作與控制。另外，VS1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不同的。
卡是一種大容量，性價(jià)比高，體積小，訪問接口簡單的存儲(chǔ)卡。SDIMMC卡大量 應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、MP3、手機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備。作為這些便攜式設(shè)備的存儲(chǔ)載體，它具有低功耗，非易失性，保存數(shù)據(jù)無需消耗能量的特點(diǎn)。
卡只使用了1-7觸點(diǎn)。對于1號引腳（CD/DAT3）擴(kuò)展的DAT線（DAT1-DAT3）在上電后處于輸入狀態(tài)，它們在執(zhí)行SET-BUS-WIDTH命令后作為DAT線操作，當(dāng)不用DAT1-DAT3線時(shí)，主機(jī)應(yīng)使自己的DAT1-DAT3線處于輸入模式，這樣定義是為與MMC卡保持兼容。上電后，CD/DAT3作為帶50K上拉電阻的輸入線（可用于檢測卡是否存在或選擇SPI模式）。用戶可以在正常的數(shù)據(jù)傳輸中用SET-CLR-CARD-DETECT（ACMDA口）命令斷開上拉電阻的連接。MMC卡的該引腳在SD模式下為保留引腳，在SD模式下無任何作用。對于2號引腳CMD，MMC卡在SD模式下為IO/PP/OO，MMC卡在SPI模式下為I/PP。
關(guān)于電壓匹配問題，SD卡的邏輯電平相當(dāng)于3.3V TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，而單片機(jī)的邏輯電平為5V。因此，它們之間不能直接相連，否則會(huì)有燒毀SD卡的可能。解決邏輯器件接口的電平兼容問題，原則主要有兩條：一為輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值，應(yīng)大于接受電壓器件識別為高電平的最低電壓值。二為輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值，應(yīng)小于接受器件識別為低電平的最高電壓值�？紤]到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下，通訊都是單向的，于是在單片機(jī)向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用晶體管加上拉電阻法的方案。在SD卡向單片機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，可以直接連接。因?yàn)樗鼈冎g的電平剛好滿足上述的電平兼容原則，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。該方案可以雙電源供電（一個(gè)5V電源，一個(gè)3.3V電源供電），3.3V電源可用ASL1117穩(wěn)壓管從5V電源穩(wěn)壓獲取。
RFID模塊電路分析
基于FM1702SL的非接觸式IC卡讀寫器，只要稍加改動(dòng)就能開發(fā)成不同的射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)，如考勤系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)，公交車收費(fèi)系統(tǒng)等。S50非接觸式卡符合MIFARE的國際標(biāo)準(zhǔn)，容量8K位，數(shù)據(jù)保存期10年，又可改寫10萬次，讀無限次。S50卡不帶電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯電路和通用邏輯電路，卡與讀卡器之間的通訊采用國際通用DES和RES保密交叉算法，具有較高的保密性能。
單片機(jī)與FMITDISL通用SPI總線通信，采用中斷工作模式，在FMITDISL復(fù)位后，必須進(jìn)行一次初始化程序以便初始化SPI接口模式，而且可以同步實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和FMITDISL的啟動(dòng)工作。信息存儲(chǔ)在MIFARSE卡里，讀寫器與卡通過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當(dāng)卡進(jìn)入系統(tǒng)的工作區(qū)時(shí)，讀寫器向卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮铀冢瑢?nèi)容內(nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所有積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可做到電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或讀取讀寫器的數(shù)據(jù)。
根據(jù)互感原理可知，讀寫器天線半徑越大，匝數(shù)越多，讀寫器上的天線和卡上的天線的互感系數(shù)就越大。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，卡和讀寫器的通信距離為10cm，通過調(diào)整天線驅(qū)動(dòng)電壓可以改變通信的最長距離。天線的傳輸帶寬和品質(zhì)因數(shù)成反比關(guān)系。過高的品質(zhì)因數(shù)會(huì)導(dǎo)致帶寬減小，從而減弱讀寫器的調(diào)制邊帶，會(huì)導(dǎo)致讀寫器無法與卡通信。
無線傳輸模塊分析
是一無線通信芯片，采用FSK調(diào)制，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達(dá)2Mbps，只需為單片機(jī)系統(tǒng)預(yù)留5個(gè)GPIO，1個(gè)中斷輸入引腳，就可很容易地實(shí)現(xiàn)天線通信的功能，非常適合用MCU系統(tǒng)構(gòu)建無線通信功能。
具有收發(fā)模式，待機(jī)模式和掉電模式，四種工作模式，并由CE、寄存器內(nèi)部PWR、VP和PRIM、RX共同控制。nRF24L01所有的配置都由配置寄存器來定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。SPI接口由SCK、MOSI、MISO及CSN組成，在配置模式下單片機(jī)通過SPI接口配置nRF24L01的工作參數(shù)，在發(fā)射或接收模式下單片機(jī)SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
單片機(jī)的控制指令從nRF24L01的MOSI引腳輸入，而nRF24L01的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)是從其MISO引腳輸出并送給單片機(jī)的。利用SPI傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，是先傳輸?shù)臀蛔止?jié)，再傳輸高位字節(jié)，并且在傳輸每個(gè)字節(jié)時(shí)是從高位傳起。
六、單片機(jī)軟件系統(tǒng)工作流程
通過使用STC-ISP軟件，STC12C5A60S2單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)串口在線編程。由于現(xiàn)在大的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)都不存在提供單獨(dú)的串口，所以需要USB轉(zhuǎn)RS232串口線。
USB轉(zhuǎn)RS232串口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝
STC-ISP V483串口下載軟件
七、實(shí)習(xí)過程心得：
新學(xué)期伊始，就迎來了為期四周的單片機(jī)生產(chǎn)實(shí)習(xí)。在這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，我受益頗多。這是我們經(jīng)歷的第一次廣泛了解實(shí)際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從最初的設(shè)計(jì)，到焊接，安裝，調(diào)試，我們都是逐一親自動(dòng)手操作完成的。在這次實(shí)習(xí)中，我們遇到了不少問題，但正是因?yàn)橛辛诉@些問題，才有了我們更加深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。為了解決這些問題，我們查資料，探討，請教老師，充分利用自己身邊的一切資源來學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)過程讓我們對所學(xué)內(nèi)容理解的更深刻，而且大大提高了我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。在實(shí)際操作焊接的過程中，我們從笨拙到熟練，動(dòng)手能力不斷提高，有了很大的進(jìn)步。這為我們以后步入工作崗位做了良好的鋪墊。
總之，通過這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我受益匪淺，各方面的能力都有了提高。最后，感謝在實(shí)踐過程中悉心指導(dǎo)的每一位老師！
單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 篇4
這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是AT89S51型號的。通過它實(shí)現(xiàn)對八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制P0和《單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)》正文開始》 這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是AT89S51型號的。通過它實(shí)現(xiàn)對八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制P0和P2口控制四盞燈。在AT89S51的9引腳接復(fù)位電路，對電路實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制。在電路中接入74S164譯碼器和共陰極數(shù)碼管，通過AT89S51的P3口數(shù)據(jù)的輸入對共陰極數(shù)碼管的控制。同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)雙色發(fā)光的二極管與共陰極數(shù)碼管的共同作用。在AT89S51的P3.2口接上中斷控制電路，P3.5口接入蜂鳴器，使電路實(shí)現(xiàn)中斷作用，也使電路便于檢測。盡量朝“單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
硬件電路設(shè)計(jì)：
1）確保硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用軟件方案相結(jié)合。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)相互影響，軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時(shí)間比硬件實(shí)現(xiàn)長，且占用CPU時(shí)間；
2）可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理布線、各元器相互隔離等；
3）盡量朝“MCS-51單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
4）系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
1.1 單片機(jī)型號及特性
單片機(jī)型號是 AT89S51。特性是：⑴8031 CPU與MCS-51⑵兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器（壽命：1000寫/擦循環(huán)） ⑶全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz ⑷三級程序存儲(chǔ)器保密鎖定 ⑸128*8位內(nèi)部RAM ⑹32條可編程I/O線⑺兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ⑻6個(gè)中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閑置和掉電模式⑾片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路
1.2 晶振電路
單片機(jī)晶振的兩個(gè)電容的作用 這兩個(gè)電容叫晶振的負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負(fù)載電容=+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對地的電容，Cic（集成電路內(nèi)部電容）+△C（PCB上電容）經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點(diǎn)式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個(gè)反相器， 或者是奇數(shù)個(gè)反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個(gè)電阻連接， 對于 CMOS 芯片通常是數(shù) M 到數(shù)十M 歐之間。 很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個(gè)電阻， 引腳外部就不用接了。這個(gè)電阻是為了使反相器在振蕩初始時(shí)處與線性狀態(tài)， 反相器就如同一個(gè)有很大增益的放大器， 以便于起振。 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間， 等效為一個(gè)并聯(lián)諧振回路， 振蕩頻率應(yīng)該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率。 晶體旁邊的兩個(gè)電容接地， 實(shí)際上就是電容三點(diǎn)式電路的.分壓電容， 接地點(diǎn)就是分壓點(diǎn)。 以接地點(diǎn)即分壓點(diǎn)為參考點(diǎn)， 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的， 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看， 形成一個(gè)正反饋以保證電路持續(xù)振蕩。 在芯片設(shè)計(jì)時(shí)， 這兩個(gè)電容就已經(jīng)形成了， 一般是兩個(gè)的容量相等， 容量大小依工藝和版圖而不同， 但終歸是比較小， 不一定適合很寬的頻率范圍。 外接時(shí)大約是數(shù) PF 到數(shù)十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定。 需要注意的是： 這兩個(gè)電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的， 會(huì)影響振蕩頻率。 當(dāng)兩個(gè)電容量相等時(shí)， 反饋系數(shù)是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的， 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對地電容量， 而增加輸出端的值以提高反饋量。
電路如圖所示
1.3 復(fù)位電路
單片機(jī)在開機(jī)時(shí)或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處于某種死循環(huán)狀態(tài)等情況下都需要復(fù)位。復(fù)位作用是使CPU以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復(fù)到一個(gè)確定初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。
復(fù)位電路有兩種：上電、按鈕復(fù)位，考慮到各部件影響，采用按鈕復(fù)位，當(dāng)電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當(dāng)按下按鈕時(shí)芯片復(fù)位腳近似低電平，于是芯片復(fù)位。
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