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單片機實習(xí)報告合集7篇
隨著人們自身素質(zhì)提升,報告不再是罕見的東西,不同種類的報告具有不同的用途。那么大家知道標(biāo)準(zhǔn)正式的報告格式嗎?下面是小編為大家整理的單片機實習(xí)報告7篇,希望對大家有所幫助。
單片機實習(xí)報告 篇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:
、集中授課,進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
、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)。
、初步了解電子整機產(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。
、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(yán)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:
、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:
、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。
、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。
、單片機核心板+MP3模塊(含SD卡):實現(xiàn)MP3播放功能。
、單片機核心板+RFID模塊:實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
、單片機核心板+脈搏傳感模塊:實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。
、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。
(二)電子鐘模塊電路設(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。
(四)RFID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F(xiàn)M1702。該芯片是基于ISO/4443標(biāo)準(zhǔn)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:
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)。
單片機實習(xí)報告 篇2
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矗通過學(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(yán)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。
。ㄈ﹎p3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。
單片機實習(xí)報告 篇3
這次實習(xí)我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。通過它實現(xiàn)對八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制P0和《單片機實習(xí)報告總結(jié)》正文開始》 這次實習(xí)我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。通過它實現(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。同時也可實現(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,使電路實現(xiàn)中斷作用,也使電路便于檢測。盡量朝“單片”方向設(shè)計硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多,器件之間相互干擾也越強,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芯片單片機構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時,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:
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)與軟件方案會相互影響,軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件實現(xiàn),以簡化硬件結(jié)構(gòu)。必須注意,由軟件實現(xiàn)的硬件功能,一般響應(yīng)時間比硬件實現(xiàn)長,且占用CPU時間;
2)可靠性及抗干擾設(shè)計是硬件設(shè)計必不可少的一部分,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)計硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多,器件之間相互干擾也越強,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芯片單片機構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時,系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。
1.1 單片機型號及特性
單片機型號是 AT89S51。特性是:⑴8031 CPU與MCS-51⑵兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲器(壽命:1000寫/擦循環(huán)) ⑶全靜態(tài)工作:0Hz-24KHz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內(nèi)部RAM ⑹32條可編程I/O線⑺兩個16位定時器/計數(shù)器 ⑻6個中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閑置和掉電模式⑾片內(nèi)振蕩器和時鐘電路
1.2 晶振電路
單片機晶振的兩個電容的作用 這兩個電容叫晶振的'負載電容,分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,一般在幾十皮發(fā)。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度,晶振的負載電容=+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,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式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個反相器, 或者是奇數(shù)個反相器串聯(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)包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處與線性狀態(tài), 反相器就如同一個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。 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點。 以接地點即分壓點為參考點, 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, 形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩。 在芯片設(shè)計時, 這兩個電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個的容量相等, 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: 這兩個電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會影響振蕩頻率。 當(dāng)兩個電容量相等時, 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
單片機在開機時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)到一個確定初始狀態(tài),并從這個狀態(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)按下按鈕時芯片復(fù)位腳近似低電平,于是芯片復(fù)位。
單片機實習(xí)報告 篇4
一、實習(xí)目的與要求
1、掌握微處理器、微型機和單片機的基本概念
2、了解微機系統(tǒng)的組成
3、弄清單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
4、了解單片機的分類和發(fā)展趨勢
5、了解單片機的應(yīng)用
6、學(xué)會用匯編語言和C語言編寫單片機程序
二、單片機開發(fā)板原理及各部分功能說明
1、51單片機
圖1單片機電路 CPU:由運算和控制邏輯組成,同時包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器; RAM:用以存放讀寫的數(shù)據(jù),如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù); ROM:用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格;
I/O口:四個8位并行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出;
T/C:兩個定時/記數(shù)器,既可以工作在定時模式,也可以工作在記數(shù)模式; 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng);
2、led電路
圖2led電路
采用共陽解法當(dāng)單片機中給低電平時電量led通過led的電流大約為百歐級。
3、數(shù)碼管電路
圖3數(shù)碼管電路
同樣采用共陽接法,P1和P0口分別控制段和位。
4、按鍵電路
圖4按鍵電路
獨立按鍵共四個由P32到P35控制。矩陣鍵盤按鍵有2個管腳,一個管腳接一個IO
口,自定義MCU的IO口其中一個為輸入、另一個為輸出,在對輸出進行翻轉(zhuǎn)后讀P3口狀態(tài),即輸出為0時讀一次狀態(tài)輸出為1時讀一次狀態(tài),如果按鍵沒有按下則兩次狀態(tài)相同且為初始狀態(tài),如果按鍵按下則狀態(tài)改變。先進行列判斷,然后進行行判斷。
5、晶振電路
MC230P
圖5晶振電路
單片機系統(tǒng)里都有晶振,在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大,全程叫晶體振蕩器,他結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率,單片機晶振提供的.時鐘頻率越高,那么單片機運行速度就越快,單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。
三、硬件調(diào)試與軟件開發(fā)
1、電路板故障
這類故障往往由于設(shè)計和加工制板過程中工藝性錯誤所造成的。主要包括錯線、開路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認真對照原理圖,看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查,以防止電源短路和極性錯誤,并重點檢查系統(tǒng)總線(地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線)是否存在相互之間短路或與其它信號線路短路。必要時利用數(shù)字萬用表的短路測試功能,可以縮短排錯時間。
2、元器件失效
造成這類錯誤的原因有兩個:一個是元器件買來時就已壞了;另一個是由于安裝錯誤,造成器件燒壞。可以采取檢查元器件與設(shè)計要求的型號、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后,用替換方法排除錯誤。
3 、電源故障
在通電前,一定要檢查電源電壓的幅值和極性,否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位,一般先檢查VCC與GND之間電位,若在5V~4.8V之間
屬正常。若有高壓,聯(lián)機仿真器調(diào)試時,將會損壞仿真器等,有時會使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。
4 、程序仿真調(diào)試
聯(lián)機仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。這些工具是單片機開發(fā)的最基本工具。信號線是聯(lián)絡(luò)8031和外部器件的紐帶,如果信號線連結(jié)錯誤或時序不對,那么都會造成對外圍電路讀寫錯誤。51系列單片機的信號線大體分為讀、寫信號線、片選信號線、時鐘信號線、外部程序存貯器讀選通信號(PSEN)、地址鎖存信號(ALE)、復(fù)位信號等幾大類。這些信號大多屬于脈沖信號,對于脈沖信號借助示波器(這里指通用示波器)用常規(guī)方法很難觀測到,必須采取一定措施才能觀測到。應(yīng)該利用軟件編程的方法來實現(xiàn)。例如對片選信號,運行下面的小程序就可以檢測出譯碼片選信號是否正常。
單片機實習(xí)報告 篇5
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(dāng)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(biāo),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(biāo)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(biāo)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。
2.2 30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(dāng)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(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!
單片機實習(xí)報告 篇6
實習(xí)題目:GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板的制作
姓名:李**
學(xué)號:080402021036
班級: 08交通2班
指導(dǎo)老師:趙**
實習(xí)時間:12月6日—12月12日
成績:
一:實習(xí)目的
目前單片機上網(wǎng)技術(shù)是一個熱門技術(shù),很多高校學(xué)生選擇與此相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計,同時高校也有與此相關(guān)的項目。通過對一只正規(guī)產(chǎn)品GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板的安裝、焊接、調(diào)試、了解電子產(chǎn)品的裝配全過程,訓(xùn)練動手能力,掌握元器件的識別,簡易測試,及整機調(diào)試工藝,從而有助于我們對理論知識的理解,幫助我們學(xué)習(xí)專業(yè)的相關(guān)知識。培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力,提高分析解決問題能力的同時也培養(yǎng)同學(xué)之間的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。本周實習(xí)具體目的如下:
1、學(xué)習(xí)并掌握Protel 99 SE軟件,在實操過程中能靈活使用該軟件。
2、熟悉手工焊錫的常用工具的使用及其維護與修理。
3、基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù),能夠獨立的完成簡單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。熟悉電子產(chǎn)品的安裝工藝的生產(chǎn)流程。
4、熟悉常用電子器件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍。
5、了解電子產(chǎn)品的.焊接、調(diào)試與維修方法。
二:實習(xí)內(nèi)容和要求
實習(xí)內(nèi)容:
1、對照原理圖講述整機工作原理;
2、對照原理圖看懂裝配接線圖;
3、了解圖上符號,并與實物對照;
4、根據(jù)技術(shù)指標(biāo)測試各元器件的主要參數(shù);
5、講解焊接的操作方法和注意事項;
6、焊接練習(xí);
7、分發(fā)與清點零件;
8、萬用表的工作原理及其分類;
9、講解元器件的類別、型號、使用范圍和方法以及如何正確選擇元器件。
10、講解如何使用工具測試元器件
11、組裝、焊接與調(diào)試GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板.
實習(xí)要求:
熟悉運用Protel 99 SE軟件,學(xué)習(xí)理解并繪制萬用表電原理圖,認真細致地安裝焊接,排除安裝焊接過程中出現(xiàn)的故障以在規(guī)定時間內(nèi)完成正規(guī)GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板的安裝、焊接、調(diào)試及使用。
1、 了解GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板特點和發(fā)展趨勢。
2、 熟悉萬用表裝配技術(shù)的基本工藝過程。
3、 認識液晶顯示器件。
4、 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)測試數(shù)字萬用表的主要參數(shù)。
5、 安裝制作GWL-100 單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板。
三:實習(xí)設(shè)備及材料
(1) 電烙鐵:由于焊接的元件多,所以使用的是外熱式電烙鐵,功率為30 w,烙鐵頭是銅制。
(2) 吸錫工具,鑷子,螺絲批等必備工具。
(3)錫絲:由于錫它的熔點低,焊接時,焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固,焊點光亮美觀。
GWL-100單片機學(xué)習(xí)板的主要硬件資源有:
1)8路高亮LED發(fā)光管
可做交通燈、流水燈、信號輸出指示等實驗。
2)4位一體集成LED數(shù)碼管
可做動態(tài)掃描及靜態(tài)顯示實驗,做時鐘、溫度、數(shù)值顯示等實驗。 3)8個獨立按鍵 鍵盤檢測、按鍵控制實驗。
4) 蜂鳴器模塊 可做各種發(fā)聲、音樂、鬧鐘提醒及報警實驗。
5)一路繼電器 繼電器是工控最常用器件之一,可以弱電控制強電器件,系統(tǒng)留有2路斷閉觸頭輸入輸出接口,可方便對接外部可控信號的輸入和輸出。
6)DS18B20溫度傳感器 可做溫度測量顯示和溫度檢測控制器等實驗。
7)DS1302時鐘芯片 可做萬年歷、定時器、鬧鐘等。
8)EEPROM芯片AT24C02 可學(xué)習(xí)I2C總線的讀寫、12C總線的程序編寫、可存儲數(shù)據(jù)的存取。
9)一體化紅外線遙控接收頭 可練習(xí)編寫單片機的精確延時程序,可以做紅外線解碼實驗、紅外遙控實驗(鍵值顯示、遙控開關(guān)、紅外線遙控器等。)
10)字符顯示接口 LCD1602液晶顯示模塊可顯示兩行字符,可實現(xiàn)字符移動、閃爍顯示 。
11)文字圖形顯示接口 LCD12864液晶顯示模塊可顯示英文、中文漢字、圖形及圖片。
12)ISP接口 支持AT公司的下載線,可以在線燒寫多種MCU程序,無需拔下芯片即可把程序固化到MCU內(nèi)部的EEPROM中,支持多種品牌芯片在線燒寫。
13)MAX232串口通訊模塊 可以與計算機串行通信,同時也可對STC單片機下載程序,還可以實現(xiàn)主從系統(tǒng)中多機互連,一口多用。其他元件包括以下
(1) 電烙鐵:由于焊接的元件多,所以使用的是外熱式電烙鐵,功率為30 w,烙鐵頭是銅制。
(2) 螺絲刀、鑷子等必備工具。
(3)錫絲:由于錫它的熔點低,焊接時,焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固,焊點光亮美觀。
(4)電路板上的元件:二極管,三極管,電阻(排阻),電容(瓷片電容、電解電容),晶振,電位器,按鍵,數(shù)碼管,自鎖開關(guān),USB座,電源座,串行口,蜂鳴器,繼電器,芯片,紅外線收頭,ISP下載座,單雙排插針,芯片插座,跳線帽,USB電源器,串口線等等。
四:設(shè)計原理分析
GWL-100是一款具有編程、設(shè)計、調(diào)試、ISP下載等功能的單片機學(xué)習(xí)系統(tǒng),可以支持ATMEL 89S系列、89C系列等以51為內(nèi)核的單片機編程和實驗。GWL-100全面適應(yīng)和滿足初學(xué)者的需求,可以使初學(xué)者在最短的時間里掌握單片機的基本編程、設(shè)計、調(diào)試等開發(fā)技術(shù)。同時也是工程開發(fā)技術(shù)人員開發(fā)產(chǎn)品和項目的好幫手,是一款功能強、擴展方便的學(xué)習(xí)單片機應(yīng)用技術(shù)和調(diào)試開發(fā)的好工具。 系統(tǒng)功能特點
GWL-100學(xué)習(xí)板上集成了豐富的實驗硬件資源和常用的接口電路:LED、數(shù)碼管、字符顯示、漢字及圖像顯示接口、鍵盤接口、串口通訊、串行FLASHI2C讀寫、蜂鳴器、繼電器、溫度傳感器、紅外遙控、電源電路,另外還可以擴展各種功能模塊。
具體各零件有著其特殊功能,如蜂鳴器,單片機工作電壓為5V。一般使用USB接口供電,直接從USB接口獲取5V電源。當(dāng)電壓小于下限電壓值或大于上限電壓值時,蜂鳴器將報警。其他如加一個11.0592MHZ的晶振是為了以后做串口通信時和PC有相同的波特率?捎枚搪访鼻袚Q。
在板上除了最小系統(tǒng)外還有鍵盤輸入、數(shù)碼管、LCD、I2C存儲器。它們的數(shù)據(jù)接口和電源接口也是完全獨立的。其它的功能都準(zhǔn)備在以后通過上方的接口另外用板子擴展。
單片機實習(xí)報告 篇7
一、生產(chǎn)實習(xí)的目的和意義:
鞏固和加深理解所學(xué)的理論,開闊眼界,提高潛力,為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)。透過學(xué)習(xí),是理論與實際相結(jié)合,能夠使學(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)帶給必要的感性知識,同時使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)資料,為將來走上工作崗位帶給必要的實際生產(chǎn)知識。
二、實習(xí)的基本資料:
集中授課,進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)掌握電子產(chǎn)品的獨立性設(shè)計與安裝調(diào)試的潛力;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)。
初步了解電子整機產(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)生的實際動手潛力,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。
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(yán)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:
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:
單片機核心板+電子鐘模塊:實現(xiàn)時光的顯示,溫度的測量,且可透過遙控器調(diào)時定鬧等。
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。
單片機核心板+MP3模塊(含SD卡):實現(xiàn)MP3播放功能。
單片機核心板+RFID模塊:實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
單片機核心板+脈搏傳感模塊:實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。
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。透過使用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。
(二)電子鐘模塊電路設(shè)計
該模塊主要用到的芯片有:時鐘持續(xù)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,而單片機可與透過VS1003的接口電路的連接,進行MP3的解碼,實現(xiàn)音頻的輸出。透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。
(四)RFID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F(xiàn)M1702。該芯片是基于ISO/4443標(biāo)準(zhǔn)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:
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)。
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(dāng)前的日期(年月日)時光(時分秒),環(huán)境溫度值,和紅外遙控解碼值。用戶可透過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時光的設(shè)置。
透過遙控上的“EQ”鍵,可控制LED顯示界面在時光溫度紅外解碼之間的切換。如果想調(diào)整時光,需要首先使用遙控器的“EQ”鍵將LCD顯示調(diào)制時光界面;之后透過按“播放停止鍵”將時光停止;然后再按“左快捷鍵”向右切換;最后按“加減鍵”能夠進行數(shù)值的加減操作,調(diào)整完成后,再次按“播放停止鍵”,時光開始運行。另外透過單片機核心板上的K1-K4鍵也能夠完成時光的調(diào)整:其中K1鍵對應(yīng)遙控器的“右快捷鍵”,即實現(xiàn)向右切換年月日時分;K3鍵對應(yīng)遙控器的“加鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的加1;K4鍵對應(yīng)遙控器的“減鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的減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個通用IO口,1個UART口;同時片內(nèi)帶有一個可變采樣率的DAC,一個立體聲DAC以及音頻耳機放大器;VS1003透過一個串行接口來接收輸入的比特流,它能夠作為一個系統(tǒng)的從機。
與單片機連接的引腳主要有7個,分別為:SOSISCLKXDCSXRESETDREQMOSI,只有保證它們與單片機正確可靠的連接,才能對VS1003進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一樣的。
卡是一種大容量,性價比高,體積小,訪問接口簡單的存儲卡。SDIMMC卡超多 應(yīng)用于數(shù)碼相機MP3手機大容量存儲設(shè)備。作為這些便攜式設(shè)備的存儲載體,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。
卡只使用了1-7觸點。對于1號引腳(CD/DAT3)擴展的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,主機應(yīng)使自我的DAT1-DAT3線處于輸入模式,這樣定義是為與MMC卡持續(xù)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取SPI模式)。用戶能夠在正常的數(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),而單片機的邏輯電平為5V。因此,它們之間不能直接相連,否則會有燒毀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)大于理解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)小于理解器件識別為低電平的最高電壓值。思考到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下,通訊都是單向的,于是在單片機向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時采用晶體管加上拉電阻法的方案。在SD卡向單片機傳輸數(shù)據(jù)時,能夠直接連接。因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則,既經(jīng)濟又實用。該方案能夠雙電源供電(一個5V電源,一個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,只要稍加改動就能開發(fā)成不一樣的射頻識別應(yīng)用系統(tǒng),如考勤系統(tǒng),門禁系統(tǒng),公交車收費系統(tǒng)等。S50非接觸式卡貼合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。
單片機與FMITDISL通用SPI總線通信,采用中斷工作模式,在FMITDISL復(fù)位后,務(wù)必進行一次初始化程序以便初始化SPI接口模式,而且能夠同步實現(xiàn)單片機和FMITDISL的啟動工作。信息存儲在MIFARSE卡里,讀寫器與卡透過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當(dāng)卡進入系統(tǒng)的工作區(qū)時,讀寫器向卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波,卡內(nèi)有一個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,在這個電容的另一端接有一個單向?qū)ǖ碾娮铀,將帶資料內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲,當(dāng)所有積累的電荷到達2V時,此電容可做到電源為其它電路帶給工作電壓,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,透過調(diào)整天線驅(qū)動電壓能夠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)會導(dǎo)致帶寬減小,從而減弱讀寫器的調(diào)制邊帶,會導(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,能夠?qū)崿F(xiàn)點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達2Mbps,只需為單片機系統(tǒng)預(yù)留5個GPIO,1個中斷輸入引腳,就可很容易地實現(xiàn)天線通信的功能,十分適合用MCU系統(tǒng)構(gòu)建無線通信功能。
具有收發(fā)模式,待機模式和掉電模式,四種工作模式,并由CE寄存器內(nèi)部PWRVP和PRIMRX共同控制。nRF24L01所有的配置都由配置寄存器來定義,這些配置寄存器可透過SPI口訪問。SPI接口由SCKMOSIMISO及CSN組成,在配置模式下單片機透過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SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
單片機的控制指令從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的。利用SPI傳輸數(shù)據(jù)時,是先傳輸?shù)臀蛔止?jié),再傳輸高位字節(jié),并且在傳輸每個字節(jié)時是從高位傳起。
六、單片機軟件系統(tǒng)工作流程
透過使用STC-ISP軟件,STC12C5A60S2單片機可實現(xiàn)串口在線編程。由于此刻大的數(shù)據(jù)計算機都不存在帶給單獨的串口,所以需要USB轉(zhuǎn)RS232串口線。
USB轉(zhuǎn)RS232串口設(shè)備驅(qū)動程序的安裝
STC-ISP V483串口下載軟件
七、實習(xí)過程心得:
新學(xué)期伊始,就迎來了為期四周的單片機生產(chǎn)實習(xí)。在這次生產(chǎn)實習(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際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從最初的設(shè)計,到焊接,安裝,調(diào)試,我們都是逐一親自動手操作完成的。在這次實習(xí)中,我們遇到了不少問題,但正是因為有了這些問題,才有了我們更加深入學(xué)習(xí)的機會。為了解決這些問題,我們查資料,探討,請教老師,充分利用自我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)資料理解的更深刻,而且大大提高了我們的團結(jié)協(xié)作潛力。在實際操作焊接的過程中,我們從笨拙到熟練,動手潛力不斷提高,有了很大的進步。這為我們以后步入工作崗位做了良好的鋪墊。
總之,透過這次生產(chǎn)實習(xí),我受益匪淺,各方面的潛力都有了提高。最后,感謝在實踐過程中悉心指導(dǎo)的每一位老師!
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