單片機實習(xí)報告 篇1

一、概述：

設(shè)計制作產(chǎn)品的背景、目的、好處

1、設(shè)計背景

在大二的上半個學(xué)期我們開了一門叫《單片機技術(shù)與應(yīng)用》的課程，在期末考試之前有一個兩個星期的實訓(xùn)，就是用平時所學(xué)的知識在自我的板子上實現(xiàn)一個功能，比如說：實現(xiàn)一個交通燈、萬年歷、密碼鎖或計算器等等，或者自我根據(jù)實際狀況自我設(shè)計題目實現(xiàn)一個功能。設(shè)計當中最多三個人一個小組，最少自備一臺電腦。不僅僅如此，我們還能把以前所學(xué)的數(shù)字電路、模擬電路、電路基礎(chǔ)、PCB等知識在這次實訓(xùn)過程中得到用用。在做中學(xué)，在學(xué)中作。

2、設(shè)計目的

1.透過本次課程設(shè)計進一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理，鞏固和加深“單片機原理與應(yīng)用”課程的基本知識，掌握電子設(shè)計知識在實際中的簡單應(yīng)用。

2.綜合運用“單片機原理與應(yīng)用”課程和先修課程的理論及生產(chǎn)實際知識去分析和解決電子設(shè)計問題，進行電子設(shè)計的訓(xùn)練。

3. 學(xué)習(xí)電子設(shè)計的一般方法，掌握AT89C52芯片以及簡單電子設(shè)計過程和運行方式，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想和分析問題、解決問題的潛力，個性是總體設(shè)計潛力。

4.透過計算和繪制原理圖、布線圖和流程圖，學(xué)會運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養(yǎng)電子設(shè)計的基本技能。

5.透過完成一個包括電路設(shè)計和程序開發(fā)的完整過程，了解開發(fā)單片機應(yīng)用系統(tǒng)全過程，為今后從事的工作打基礎(chǔ)。

3、設(shè)計好處：交通燈的控制系統(tǒng)對于維持城市交通穩(wěn)定有序的運轉(zhuǎn)有著至關(guān)重要的作用。思考到單片機具有物美價廉、功能強、使用方便靈活、可靠性高等特點，本人擬采用AT89C52單片機來實現(xiàn)十字路口交通信號燈的模擬控制，透過模擬系統(tǒng)的設(shè)計來了解交通燈系統(tǒng)的工作原理和一些基本功能是如何透過單片機來實現(xiàn)的。

此次設(shè)計基于本人在校期間所學(xué)的有關(guān)單片機等相關(guān)知識，透過設(shè)計基于AT89C52單片機的交通燈控制系統(tǒng)，將所學(xué)知識運用到實踐中并得以深化，進一步加強單片機知識的理解，掌握單片機的基本原理和各種基本功能的應(yīng)用，并且透過交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計能夠進一步認識單片機在控制系統(tǒng)中的重要性。

設(shè)計制作產(chǎn)品的設(shè)計要求

1、在萬能板上組裝焊接一個十字交通模擬路口

2、利用學(xué)習(xí)板上的單片機最小系統(tǒng)、數(shù)碼管、按鍵等資源與組裝焊接的模擬路口組成簡易交通燈控制器硬件系統(tǒng)。

3、編寫軟件實現(xiàn)下表及下圖所示交通路口的’相位規(guī)則，循環(huán)顯示交通信號指揮交通。

4、 數(shù)碼管倒計時顯示當前相位剩余時光。

5、 時光控制基于定時器實現(xiàn)。

擴展功能要求：

1、 在各路口綠燈變黃燈之前加上3秒鐘綠閃，即實現(xiàn)6相位。

2、 增加各方向綠時時光設(shè)定功能。

⑴、增加設(shè)定鍵、增加鍵、減少鍵、確認鍵

⑵、按下設(shè)定鍵進入更改綠時狀態(tài)，數(shù)碼管最左面的一位顯示0，右邊兩位顯示當前東西方向綠時時光，再次按下設(shè)定鍵數(shù)碼管最左面的一位顯示1，右邊兩位顯示當前南北方向綠時時光，依次循環(huán)。

⑶、在設(shè)定狀態(tài)下，按下增加按鍵和減少按鍵能夠增加或減少當前方向綠時時光，綠時時光范圍10-99秒。

⑷、調(diào)整好綠時時光后，按下確認按鍵存儲并更新新的綠時設(shè)定。

設(shè)計文檔要求：

1、繪制系統(tǒng)原理圖及PCB圖。

2、編寫元器件清單

3、上交完整的源程序并對程序進行注釋

4、完成電子產(chǎn)品設(shè)計及制作總結(jié)報告

分工狀況、工作計劃及本人所總結(jié)工作

1、了解交通燈控制系統(tǒng)的各項功能要求

1。 根據(jù)功能要求設(shè)計不一樣設(shè)計方案并擇優(yōu)選取

2。 選取材料并根據(jù)所選設(shè)計方案進行硬件電路的設(shè)計，包括主控制系統(tǒng)、通行燈輸出控制、時光顯示模塊、電源電路等

3。 根據(jù)功能要求進行主要程序的設(shè)計，包括初始化程序、主程序、外中斷1中斷服務(wù)程序、定時中斷服務(wù)程序等

4。 使用PROTEUS軟件仿真，檢查是否實現(xiàn)所需功能并在系統(tǒng)上進行調(diào)試以到達預(yù)期效果

本課題的基本資料、重點及難

1、基本資料：交通燈控制系統(tǒng)的功能要求;制定不一樣的設(shè)計方案并擇優(yōu)選取;系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(包括主控制系統(tǒng)、通行燈輸出控制、時光顯示模塊、電源電路等);系統(tǒng)主要程序的設(shè)計(包括初始化程序、主程序、外中斷1中斷服務(wù)程序、定時中斷服務(wù)程序等);軟件仿真(使用PROTEUS軟件仿真)及系統(tǒng)運行調(diào)試(檢查能否實現(xiàn)功能并改善)。

2、重點：根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的功能要求制定出不一樣的設(shè)計方案并擇優(yōu)選取;根據(jù)設(shè)計方案進行硬件電路部分的設(shè)計(包括主控制系統(tǒng)、通行燈輸出控制、時光顯示模塊、電源電路等)。

3、難點：根據(jù)交通燈控制系統(tǒng)的功能要求進行主要程序的設(shè)計(包括初始化程序、主程序、外中斷1中斷服務(wù)程序、定時中斷服務(wù)程序等);使用PROTEUS軟件仿真并在系統(tǒng)上進行調(diào)試。

二、正文：

實驗原理

1、基本原理

主體電路：交通燈自動控制模塊。這部分電路主要由80C51單片機的I/O端口、定時計數(shù)器、外部中斷擴展等組成。

本設(shè)計先是從普通三色燈的指示開始進行設(shè)計，用P0口作為輸出。程序的初始化是南北綠燈亮30秒，同時東西紅燈亮30秒;之后南北黃燈亮3秒，東西紅燈亮3秒;之后南北紅燈亮15秒，東西綠亮15秒;之后南北紅燈亮3秒，東西黃燈量3秒，之后重復(fù)執(zhí)行。倒計時用到定時器T0，用P2口作為LED的顯示。二位一體的LED重復(fù)執(zhí)行30秒、3秒、15秒的倒計時。作為突發(fā)事件的處理，本設(shè)計主要用到外部中斷EX0。用一模擬開關(guān)作為中斷信號。實際中能夠接其它能夠產(chǎn)生中斷信號的信號源。

2、芯片AT89C52

AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您帶給許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。

AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52能夠按照常規(guī)方法進行編程，也能夠在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一齊，個性是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。

主要功能特性：

兼容MCS51指令系統(tǒng)

8k可反復(fù)擦寫(>1000次)Flash ROM

32個雙向I/O口

256x8bit內(nèi)部RAM

3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷

時鐘頻率0-24MHz

2個串行中斷

可編程UART串行通道

2個外部中斷源

共6個中斷源

2個讀寫中斷口線

3級加密位

低功耗空閑和掉電模式

軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能

實驗流程圖

(一)實現(xiàn)方法

(1)在設(shè)計中利用軟件程序延時的方法來控制紅(綠)的亮的時光。思考延時時光較長所以先用T0產(chǎn)生終端然后透過計數(shù)的方法來實現(xiàn)延時。利用P1口的P1.1、P1.2、P1.3作為紅綠燈控制端口。

(2)南北向的綠燈連在一塊，東西向的紅燈連在一塊，他們一塊與P1。1相連。同樣南北向的紅燈連在一塊，東西向的綠燈連在一塊，他們一塊與P1。.2相連，四個黃燈連在一塊與P1.3相連。

(二)流程圖

硬件設(shè)計

1、單片機的結(jié)構(gòu)

單片微機(Single-Chip Microputer)簡稱為單片機。它在一塊芯片上集中成了中央處理單元CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、定時/計數(shù)和多功能輸入/輸出I/O口，如并行口I/O、串行口I/O和轉(zhuǎn)換A/D等。就其組成而言，一塊單片機就是一臺計算機。由于它具有體積小、功能強和價格便宜等優(yōu)點，因而被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品智能化和工業(yè)控制自動化上。

2、主要元器件選取

(1) 開關(guān)管的選取：BUTTON按鈕

(2) LED發(fā)光二極管 LED-RED， LED-YELLOW ，LDE-GREEN

(3)二位一體數(shù)碼管 7SEG-MPX2-CAT-RED:數(shù)碼管(紅色)

(4) PN4249:驅(qū)動三極管

(5)AT89S51系列單片機

3、設(shè)計顯示部分

LED數(shù)碼顯示部分。LED數(shù)碼顯示部分由七段數(shù)碼顯示管組成。

發(fā)光二極管顯示原理：

發(fā)光二極管是采用砷化鎵、鎵鋁砷和磷化鎵等材料制成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦浴０l(fā)光二極管在制作時，使用的材料不一樣，那么就能夠發(fā)出不一樣顏色的光。

當定時器定時為1秒，時程序跳轉(zhuǎn)到時光顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時光 ，同時一向顯示信號燈的顏色，這時在回到定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時光，這樣依次把所有的燈色的時光顯示完后在重新給時光計數(shù)器賦初值 ，重新進入循環(huán)。

軟件設(shè)計

1、單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

中斷是一項重要的計算機技術(shù)，是處理正常工作與緊急狀態(tài)的好辦法，是實現(xiàn)人機實時交互的重要途徑，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，中斷技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。下方詳細介紹單片機中斷系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、與中斷相關(guān)的特殊寄存器的設(shè)置及中斷應(yīng)用系統(tǒng)編程方法。

當CPU查詢到系統(tǒng)有中斷請求時，如果系統(tǒng)處于中斷允許狀態(tài)，CPU將停止當前的工作，響應(yīng)中斷請求，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)，中斷服務(wù)完成后，回到原程序繼續(xù)執(zhí)行當前任務(wù)，這叫單片機中斷。

8051系列單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3。7所示。能讓CPU產(chǎn)生中斷的信號源叫中斷源。8051單片機有NT0、INT1、T0、T1、TI、RI六個中斷源，但只有EX0、ET0、EX1、ET1、ES五個向量，

INT0、INT1：外部中斷源，由P3。2和P3。2引腳輸入。具有低電平和脈沖兩種觸發(fā)方式，在每個機器周期的S5P2采樣引腳信號，如有效則由硬件將它的中斷請求標志IE置1，請求中斷。當CPU響應(yīng)中斷時，由硬件復(fù)位。

T0、T1：定時/計數(shù)器中斷，當定時/計數(shù)器產(chǎn)生溢出時，置位中斷請求標志TF請求中斷處理。

RI、TI：串行中斷，RI是接收，TI為發(fā)送。單片機串行口接收到一個字符后RI置1，發(fā)送完一個字符TI置1。值得注意的是，RI、TI在響應(yīng)中斷后，務(wù)必由用指令將其復(fù)位。

中斷響應(yīng)：

CPU在執(zhí)行程序的過程中，在每個機器周期的S5P2對中斷標志位按中斷優(yōu)先級進行查詢，一旦查詢到有中斷請求，CPU只要不在執(zhí)行同級或高級的中斷服務(wù)程序和當前指令(RETI指令或訪問IE、IP的指令除外)執(zhí)行完畢兩種狀況，則響應(yīng)中斷。如果當前正在執(zhí)行的指令是RETI或訪問IE、IP的指令，則當前指令執(zhí)行完畢后，CPU才可響應(yīng)中斷。中斷響應(yīng)時光可

以從中斷信號被查詢開始算起，中斷響應(yīng)時光在以下三種狀況下，響應(yīng)時光還會更長：

① CPU正在執(zhí)行一個比要響應(yīng)的中斷源優(yōu)先級相等或更高的中斷源的中斷服務(wù)程序，此時須等到中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢才可中斷響應(yīng)。

② 正在執(zhí)行的當前指令不是在最后一個機器周期，只有指令執(zhí)行完后才響應(yīng)中斷。

③ 如果當前執(zhí)行的是RETI或訪問IE、IP的指令，則當前指令執(zhí)行完畢后，CPU需再執(zhí)行一條指令才能夠中斷響應(yīng)，因此附加等待響應(yīng)時光不會超過5個機器周期。

中斷入口：

單片機響應(yīng)中斷后，將轉(zhuǎn)向特定的入口進行中斷服務(wù)，從表中能夠看出，兩相鄰中斷源的入口地址間隔為8個單元。這意味著如果要把中斷源對應(yīng)的中斷服務(wù)程序從入口地址開始存放，則程序的長度不能超過8個字節(jié)，否則會影響到下一個中斷源的入口地址的使用。而通常的狀況下，中斷服務(wù)程序的長度不止8個字節(jié)，因此，常見的處理方法是：在入口地址處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，透過這條轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)向?qū)?yīng)的中斷服務(wù)程序入口，中斷服務(wù)程序以RETI為結(jié)束。

中斷請求的撤銷：

CPU響應(yīng)中斷請求，在中斷回到(RETI)之前，該中斷請求應(yīng)被撤除，否則會引發(fā)另一次中斷。

定時/計數(shù)器中斷請求撤銷：CPU在響應(yīng)中斷后，由硬件自動清除中斷請求標志TF。 外部中斷請求撤銷：如果采用脈沖觸發(fā)方式，CPU在響應(yīng)中斷后，由硬件自動清除中斷請求標志IE;對于電平觸發(fā)方式的外部中斷請求，中斷標志的撤銷是自動的，由于造成中斷請求的低電平繼續(xù)存在，所以在響應(yīng)中斷后再次會產(chǎn)生中斷請求，為此響應(yīng)中斷后要撤銷外部信號。

2、每秒鐘的設(shè)定

延時方法能夠有兩種一中是利用MCS-51內(nèi)部定時器才生溢出中斷來確定1秒的時光，另一種是采用軟延時的方法。

3、計數(shù)器初值計算

定時器工作時務(wù)必給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到TH和TL中的。我們能夠把計數(shù)器記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為C和計數(shù)初值設(shè)定為TC 可得到如下計算通式： TC=M-C

C語言程序

#include”reg52。h” //宏包含MCS-52系列單片機的頭文件

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code duanmatable[]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90，0xff};//數(shù)碼管段碼數(shù)組

uchar code weima[]={0x7f，0xbf，0xdf，0xef};//位碼數(shù)組

uchar code xiangwei[]={0xdb，30，0x7b，3，0xbd，15，0xb7，3}; //實現(xiàn)相位的切換，數(shù)碼管的倒計時與

交通燈的相位切換巧妙結(jié)合。

void delay (uint z); //延時程序聲明

uchar n50ms，greentime;

uchar xianshi[2]={10，10}; //顯示數(shù)組

void intital();

main()

{ intital();

while(1)

{

uchar i，j;

for(;greentime==0&&j<8;j+=2) //for語句決定，透過j的變化送不一樣的值。

{

greentime=xiangwei[j+1]; //送顯相位對應(yīng)的時光

P0=xiangwei[j]; //相位段碼

}

if(j==8)

{

j=0;

}

xianshi[0]=greentime%10;//更新顯示數(shù)組

xianshi[1]=greentime/10; //更新顯示數(shù)組

if(n50ms>=20) //定時器精確延時

{ n50ms=0;

greentime-=1;

}

for(i=0;i<2;i++)//送顯示

{

P3=weima[i];

P2=duanmatable[xianshi[i]];

delay(5);

}

}

}

/*********延時子程序**********/

void delay(uint z)

{

uint x，y;

for(x=z;x>0;x–)

for(y=122;y>0;y–);

}

/********延時子程序結(jié)束*******/

void timer0isr() interrupt 1

{

TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

n50ms++;

}

void intital()

{

TMOD|=0X01; //定時器1，方式0

TMOD&=0XF1;

TH0=(65536-50000)/256; //賦初值

TL0=(65536-50000)%256;

ET0=1; //開定時器中斷

EA=1; //開總中斷

TR0=1; //開總中斷

}

2、連線說明 三、結(jié)論： 硬件平臺：I51學(xué)習(xí)板。

1、硬件平臺及用到的資源 用到的資源：數(shù)碼管顯示、發(fā)光二極管等。 3.1設(shè)計制作過程中遇到的問題及如何解決的 交通燈電路圖簡易交通燈硬件接線說明 單片機P0.1-P0.3、P0.5-P0.7依次控制東西方向的綠紅黃，南北方向的綠紅黃。 在接線時總接反，有時候還接錯。在編程時，有時忘記生成機器碼，忘記保存。最大的問題就是編程了，我在網(wǎng)上也找了許多相關(guān)程序但是許多都看不懂，但是老師也給了一些程序數(shù)碼管顯示電路：段碼控制接口P8用8P杜邦線連接單片機P2口;位碼控制接口P9用4P杜邦線用4P杜邦線接單片機P3.4-P3.7。

但是還是都看不懂。前面一些問題在同學(xué)和老師的幫忙下我都一一解決，但是在編程這一塊還存在很大問題。

3.2透過設(shè)計制作過程有哪些提高還有哪些不足及今后學(xué)習(xí)提高計劃

在這次的實訓(xùn)過程中我懂得了無論大事還是小事都就應(yīng)注意細節(jié)，在硬件連接、keil開發(fā)平臺已經(jīng)熟練掌握。但是在c語言編程、pcb制圖、畫電路圖在今后的學(xué)習(xí)中就應(yīng)進一步提高。 四、心得體會：

在實驗過程中，單片機作為核心控制元件，使得電路的可靠性比較高，功能也比較強大、多變。而且能夠隨時的更新系統(tǒng)，下載新的文件進行不一樣狀態(tài)的切換，進行不一樣狀態(tài)的組合。一開始感覺很好奇，于是產(chǎn)生濃厚興趣，夢想成為電子產(chǎn)品中的魔術(shù)師！

在一開始硬件連線的過程中從在問題：杜邦線不明白該往哪插，接線時順序總結(jié)反。在編程時有時忘記保存，有時忘記生成機器碼，編譯之后的錯誤很多。但是在設(shè)計和調(diào)試過程中，也發(fā)現(xiàn)一些問題，譬如紅綠燈的切換速度不夠，綠燈時而亮?xí)r而不亮，紅綠燈規(guī)則效率偏低等，亮度不夠是因為在焊接硬件時把排阻接錯了，就應(yīng)是排阻的阻值用的較大了。在焊接外接電路時沒按照老師的步驟走，最后導(dǎo)致接錯、焊錯。交通燈的外接電路雖然只有幾個電阻、三極管、發(fā)光二極管和幾個接線口以及一個接線板，但是到了自我的手里卻無從下手沒有頭緒，最后在同學(xué)的幫忙下最后完成了焊接。

還有，老師說我的外接電路排版不是很好，例如電阻，因為我是用手折彎的，而不是用鑷子，所以這是我以后需要注意的地方。還有一個晶振焊接的不是很整齊，就應(yīng)從新焊一下，但因為我怕麻煩，也怕重焊后會影響美觀，所以就沒再去重試了。另外，由于畫PCB時，我漏畫了一條線，以至于轉(zhuǎn)化為板時那邊出了問題，之后我就得自我對照著PCB再用導(dǎo)線把遺漏的導(dǎo)線連接上，花了不少時光，增加了許多工作量，所以說這些都還需要我們在實踐中繼續(xù)加強改善，得到進一步的完善。

這次課程設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)單片機原理應(yīng)用性很強，只在老師的課堂講解是遠遠不夠的，老師經(jīng)常說:“只有清華的學(xué)生用上課時光才能聽懂，而且課余時光不用練習(xí)，就上課的時光就夠了。”當然我們不屬于他們其中的一部分，要想做到的話只有自我多下功夫勤于動手去做才有可能做到，才能不斷的發(fā)現(xiàn)自我的不足之處，從而有針對性的去學(xué)習(xí)，去查資料。許多的余力和程序看似簡單，但真正去做才明白知識并沒有自我想的那樣扎實，就拿編程來說吧，有些程序看似好像懂了，但自我在keil軟件一編程就一塌糊涂、手忙腳亂、不知所措了，可想結(jié)果如何。

在此，從而懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)理論與實際結(jié)合起來，才能真正提高自我的動手潛力與思考潛力，樹立自我的工作信心。相信會對今后的學(xué)習(xí)工作和生活有十分重要的影響

在設(shè)計過程中我們還得到了老師的幫忙與意見。在學(xué)習(xí)、實訓(xùn)過程中不是每個問題都能自我解決，向老師請教或向同學(xué)討論也是一個解決問題，讓自我更快進步和增強學(xué)習(xí)潛力很好的辦法。

在此，我還想多說幾句，就說說咱們的實訓(xùn)老師吧。在他的幫忙下我學(xué)到了許多東西，最后完成了實訓(xùn)。此外，在實訓(xùn)期間還講一些激勵我們的話讓我們從迷茫中走出來，給我們導(dǎo)航指引方向，從而使我們得到進步，勇往直前。在課余之時老師還講一些有關(guān)技能大賽的事情，有全國性的電子產(chǎn)品設(shè)計技能大賽、天津市的許多賽事等等，從而使我們從中了解許多有關(guān)大賽的信息。不僅僅如此，老師還經(jīng)常教育一些上課不認真聽講、不做實訓(xùn)的同學(xué)，這些都讓我深受感動、值得深思。

在最后，祝愿每個小組在這兩個星期的緊張學(xué)習(xí)中得到理想的成績，從中學(xué)到知識，為以后的工作學(xué)習(xí)中得到用處！

單片機實習(xí)報告 篇2

一、認知實習(xí)經(jīng)歷

(一)單片機的背景及應(yīng)用

單片機是計算機技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，標志著計算機正式構(gòu)成了通用計算機系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)兩大分支。

單片機軟硬件結(jié)合、體積小，容易嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中。得到廣泛應(yīng)用且其體積小、成本低，嵌入到工業(yè)控制單元、機器人、智能儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、家電系統(tǒng)、辦公自動化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、玩具、個人信息終端及通訊產(chǎn)品中。

它功能齊全，應(yīng)用可靠，抗干擾潛力強;簡單方便，易于普及。單片機技術(shù)是易于掌握技術(shù)。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、組裝、調(diào)試已經(jīng)是一件容易的事情，工程技術(shù)人員透過學(xué)習(xí)可很快掌握其應(yīng)用設(shè)計技術(shù);發(fā)展迅速，前景廣闊。短短幾十年，單片機經(jīng)過4位機、8位機、16位機、32位機等幾大發(fā)展階段。尤其是集成度高、功能日臻完善得單片機不斷問世，使單片機在工業(yè)控制及工業(yè)自動化領(lǐng)域獲得長足發(fā)展和超多應(yīng)用。目前，單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈加完美，片內(nèi)外圍功能部件越來越完善，向更高層次和更大規(guī)模的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

單片機是集成電路技術(shù)與微型計算機技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。體積小、價格低、應(yīng)用方便、穩(wěn)定可靠，因此，給工業(yè)自動化等領(lǐng)域帶來了一場重大革命和技術(shù)進步。由于體積小，很容易地嵌入到系統(tǒng)之中，以實現(xiàn)各種方式的檢測、計算或控制，這一點一般微機根本做不到。又由于單片機本身就是一個微型計算機，因此只要在單片機的外部適當增加一些必備外圍擴展電路，就能夠靈活的構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)自動監(jiān)測監(jiān)視系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)，智能儀器儀表等。

(二)認識STC11F32XE單片機的基本結(jié)構(gòu)和原理

Stc11f32xe單片機是由一個8位CPU，4KB程序存儲器，一組特殊功能寄存器，4個輸入輸出口(即P0P1P2P3)， 一個全雙工串行口，2個16位定時器/計數(shù)器，5個中斷源等部分組成，各功能部件透過片內(nèi)單一總線連成一個整體，集成在一塊芯片上。共有40個引腳，采用雙列直插的封裝形式，每個引腳都有其特定功能。

(三)搭建開發(fā)板的各個模塊

學(xué)習(xí)單片機的前一個星期就是在設(shè)計好的電路板上用電烙鐵和錫絲把每個電阻、電容、芯片、開關(guān)、插槽、按鍵、數(shù)碼管等部件焊接到板子上。由于要鍛煉動手實踐潛力，剛開始焊接電源模塊時，出現(xiàn)虛焊、短路等各種狀況。由于剛接觸，不太熟練，不能輕車熟路的駕馭烙鐵，但是隨著模塊的慢慢搭建，錫焊技術(shù)已明顯好轉(zhuǎn)，就美觀度而言和其他電子設(shè)備上的焊接技術(shù)能夠相媲美了。

經(jīng)過一個星期的焊接，單片機開發(fā)板的每一個模塊已基本完成，經(jīng)過對各個模塊的檢查測試，全部透過后我自我的單片機開發(fā)板就完成了。

(四)編寫驅(qū)動程序，實現(xiàn)對各個模塊的操作

(1)數(shù)碼管顯示

單片機開發(fā)板搭建完成后，寫的第一個驅(qū)動就是0—F在數(shù)碼管上的顯示。涉及到的兩個芯片分別是：74VHC595D和74LS138，前者實現(xiàn)對8段數(shù)碼管的段選，后者控制位選，兩者結(jié)合實現(xiàn)數(shù)碼管對不一樣數(shù)字的顯示。

單片機模板用的是共陽極的數(shù)碼管，建立數(shù)組保存數(shù)碼表，然后透過段選和位選對每個數(shù)組元素進行顯示。

第一次接觸keil軟件，不僅僅要學(xué)習(xí)如何建立工程，還要掌握基本的引腳控制。在網(wǎng)上查詢資料和觀看單片機教程的過程中學(xué)會了如何寫驅(qū)動，經(jīng)過接近兩天的自我學(xué)習(xí)，我的第一個驅(qū)動——數(shù)碼管顯示程序出爐了，很高興。然后便是把寫好的程序生成*。hex文件燒到單片機當中，數(shù)碼管便可顯示。

(2)按鍵操作

我們所用的矩陣鍵盤與網(wǎng)上通用的鍵盤略不相同，(我們采用的是3X6，而通用的開發(fā)板多采用4X4鍵盤)但是思想相同。鍵盤的引腳分別用了P0口和P2^5引腳。

首先實現(xiàn)單擊，即按每一個鍵顯示不一樣的鍵值。調(diào)試透過后再實現(xiàn)雙擊和組合鍵。

按鍵的關(guān)鍵是先對行賦值(或?qū)α匈x值)，若對行賦值(列賦值)，則對列進行檢索(行進行檢索)。當有按鍵被按下，相應(yīng)的列(或行)拉為低電平。

在用數(shù)碼管顯示按鍵的狀態(tài)時，由于595 IO的引腳和按鍵第三行用的都是P2^5引腳，數(shù)碼管顯示有時出現(xiàn)問題，與程序中間的延時時光有關(guān)。不太好控制。

(3)溫度測量

溫度的測量主要用到DS18B20，透過對DS18B20芯片個參數(shù)的控制便可驅(qū)動該芯片，把結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。

DS18B20芯片操作包括讀操作、寫操作以及對其的初始化。在讀操作時把讀的結(jié)果與10相除得溫度的十位，取余數(shù)得溫度的各位(在室溫下實驗)。

(4)時鐘控制

時鐘的顯示主要是透過對DS1302進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)時、分、秒、年、月、日的顯示，并且有漏電保護功能。同樣把時分秒顯示在數(shù)碼管上，透過按鍵再切換到年月日。

在給DS1302初始化時，如果寫保護關(guān)，則有漏電保護功能(即斷電重連后，時鐘會自動記錄斷電的這段時光，并順著此時光繼續(xù)計時。)

(5)RS485通信

用RS485實現(xiàn)多機通信，編寫通信協(xié)議實現(xiàn)一臺主機和多臺從機進行通信。在進行該模塊設(shè)計時，由于平臺搭建的有點問題，使得RS485的電壓拉不到工作電壓。然后把問題反映給了我們的兩位指導(dǎo)老師，經(jīng)過他們的一番測試，最終找到問題的所在：是因為一個電阻的原因。當然在觀看老師對電路的檢測中受益匪淺。也對多功能電壓表的應(yīng)用更為了解。

(6)Nokia 5110屏顯示

Nokia 5110屏是48X84的點陣LCD，能夠顯示4行漢字。用Nokia 5110屏實現(xiàn)計算器、閱讀器、推箱子和足球射門等功能。這四個程序設(shè)計全是基于Nokia 5110屏和對按鍵的檢測，用按鍵來控制各個功能，并在屏上圖形化顯示。

在對計算器的設(shè)計要實現(xiàn)0——999之間的四則運算，尤其是除法運算還涉及到浮點數(shù)。閱讀器主要是上下?lián)Q行和左右翻頁，由于要存儲一段文字在寄存器中，文字不能太長，否則會超過程序寄存器的大小而不能進行構(gòu)建。

推箱子是透過數(shù)組0和1實現(xiàn)小人和箱子的走與停。足球射門透過產(chǎn)生隨機數(shù)來控制球的方向的任意性。

二、總結(jié)

兩個月的暑期認知實習(xí)很快結(jié)束了，總體上來說感覺很充實，沒有白白浪費暑假時光，也充實了自我的知識儲備，獲益匪淺。

當然很感謝龍夏老師和肖連軍老師，他們放下自我的假期，在酷暑中堅持沒兩天一到，為我們解答學(xué)習(xí)過程中的疑問。還有就是系里的支持，為我們帶給涼爽的學(xué)習(xí)環(huán)境，會議室配有空調(diào)，在學(xué)習(xí)的同時不用經(jīng)受酷暑的考驗。雖然我們的學(xué)習(xí)場所很簡陋：桌椅是我們從5棟教學(xué)樓搬的，電源插座是剛剛搭建的，和在普通教室上自習(xí)的同學(xué)來比我們是幸福的。

實習(xí)前雖說已經(jīng)大二結(jié)束，但是對我們的專業(yè)嵌入式方向始終不甚明白，縱然專業(yè)導(dǎo)論課已經(jīng)談過，但是總感覺迷茫與空洞。書本上的知識也學(xué)了不少，像電路，數(shù)字邏輯，組成原理等一些課，但是這些課始終是書本知識，得不到實際的應(yīng)用。透過這次的親自動手設(shè)計到編寫驅(qū)動設(shè)計程序，最后切身體會到在開發(fā)產(chǎn)品中要用到哪些知識。依然記得實訓(xùn)剛開始時，大家都很興奮，因為我們要自我動手焊接自我開發(fā)板的每一模塊，從電源模塊開始著手。

“書到用時方恨少，事要做時方知難”，一點也不假，感覺焊接就應(yīng)不難，不就把錫點到電器元件引腳上不就行了，但是真正拿著烙鐵去焊時，手是抖動的，烙鐵也不打聽話……淡然這只是剛開始時，經(jīng)過多次的練習(xí)慢慢的得心應(yīng)手。怪不得社會上的公司招聘都提到：有工作經(jīng)驗者優(yōu)先。是啊，干過的總比紙上談兵的強的多，公司不需要對你培訓(xùn)，能夠直接工作給公司帶來效益。

焊接電路板的時光很短，這只是簡單的技術(shù)活，不需要邏輯上的思考。接下來就是用我們焊接好的開發(fā)板開始我們的單片機之旅。由于單片機課程還沒開，我們不得不從網(wǎng)上查資料，看教程彌補自我基礎(chǔ)知識的匱乏。還記得自我寫的第一個程序，驅(qū)動數(shù)碼管。

雖然看著焊接好的開發(fā)板很好看，但是要寫程序點亮它就不那么容易了，第一感覺就是無從下手。老師推薦我們從網(wǎng)上看前人的驅(qū)動程序，然后比著寫，由于使用的單片機不一樣，電路的設(shè)計不一樣，在看網(wǎng)上程序時務(wù)必要明白其原理，否則還是無法借鑒過來，就這樣第一個驅(qū)動程序花費了我兩天時光才把數(shù)碼管點亮。開發(fā)的過程是痛苦的，但是結(jié)果是令人無比興奮的。看著自我點亮的數(shù)碼管心里個性高興。

接下來的日子就是每一天對著電腦編寫程序，然后下載到單片機中進行檢測，查看能否運行。有時花費了一天的時光編寫的一個程序下載單片機中竟然運行不了或者顯示錯誤，心里真的個性失望;有時為了一個驅(qū)動程序想了一天還是一無所獲，會個性煩躁……但是看到其他同學(xué)都在專心的研究，自我也就安慰自我別灰心，要堅持。就想《士兵突擊》中說的一樣不拋棄不放下，所以自我也不能放下自我。然后又重新打起精神，投入到學(xué)習(xí)當中，就是在這樣的一次次的自我暗示中，在和同學(xué)們一齊拼搏一齊學(xué)習(xí)。

還記得在進行多機通信時，由于要把所有的單片機連接在一齊，大家不得不默契配合，一齊想辦法，編寫協(xié)議“眾人拾柴火焰高”，很快一個主機程序，從機程序就出爐了。

經(jīng)過一個暑假的認知實習(xí)我學(xué)到的不僅僅是知識，還有職責(zé)心、信心、恒心以及團隊合作潛力。我想無論是在學(xué)校還是以后踏入社會這些都必不可少。我認識到了我所學(xué)知識的重要性。知識猶如人的血液。人缺少了血液，身體就會衰弱，人缺少了知識，頭腦就要枯竭。

這次的單片機培訓(xùn)應(yīng)用到的不僅僅是單片機知識，還有以前的課程，所以知識的積累也是十分重要的。這次親身體驗讓我有了深刻感觸，這不僅僅是一次實踐，還是一次人生經(jīng)歷，是一生寶貴的財富。在磨練自我的同時讓自我認識了很多，使自我未踏入企業(yè)就已經(jīng)對企業(yè)有了必須的了解。

透過這次的實習(xí)，我對自我的專業(yè)更清楚的認知，以前一向不清楚嵌入式的具體應(yīng)用，不明白以后畢業(yè)了該干什么。但透過這次的實習(xí)，我對嵌入式有了更清楚地認識，對單片機有了更清晰的理解。我認識到做什么都要有職責(zé)心，只有抱著認真負責(zé)的態(tài)度才能把任務(wù)完成。而程序員更是對耐心和細心有很高的要求。

實習(xí)的過程不僅僅僅是一個認知的過程，更是一個反思的過程。學(xué)習(xí)到新知識固然可喜，但能否用新知識對舊只是加以反思，這是關(guān)鍵的關(guān)鍵。

單片機實習(xí)報告 篇3

透過為期一周的單片機實訓(xùn)，是我們對這門課有了許多新的了解，彌補了在課堂上學(xué)習(xí)的不足。相信這對我們以后的學(xué)習(xí)和工作都會有很大的幫忙。我們必須要在最短的時光里對這些不足加以改正！

首先，在這次試訓(xùn)中我被單片機強大的功能所震撼，以前在課堂上完全沒有能理解可編程單片機的優(yōu)越性。這次透過實體仿真軟件等輔助軟件的共同效果，是這次試訓(xùn)有了鮮明的活力。換是我們認識

到這次試訓(xùn)不僅僅僅是一個軟件的應(yīng)用，更多的是使我們認識到學(xué)習(xí)到很多在課堂上無法得到的東西。個性是protues軟件的功能是我們了解了當今開發(fā)系統(tǒng)的新方向，簡直太不可思議啦！

單片機作為一種最簡單的軟件，與我們的日常生活息息相關(guān)，了解一些單片機程序的簡單錄入是費城必要的。如：LED顯示器、鍵盤和顯示器的應(yīng)用和原理。

在被刺實訓(xùn)中我們每個人透過一個八位流水燈的制作，使我們深深地體會到了單片機在現(xiàn)實生活中的小小應(yīng)用，既增強了我們的好奇心，又鞏固了我們的理論知識。更讓我們體會到了單片機手動的開

始平臺的完善與成熟。只要你有想法，單片機就有可能讓他成為現(xiàn)實。那里我學(xué)習(xí)完protues軟件后的第一感覺是，雖然這軟件工作不穩(wěn)定，但是會有相當不錯的效果出來。這對我以后的工作必須會有幫忙

的。在這次試訓(xùn)中不僅僅只對單片機編程有了新的認識，還對整個單片機的開發(fā)平臺都有了一廳的了解，這是一筆不錯的收獲。

透過這幾天的試訓(xùn)，使我的感觸很深，真實“條條大路通羅馬”，要到達目的，不一樣的人就有不一樣的方法。只要你的方法不錯！五花八門都能夠，而且是各有特色。走出來的結(jié)果都有各自的獨到之處。在編程中“簡”字貫穿于整個程序設(shè)計中，越簡單越好，畢竟單片機留給用戶的資源是有限的，所以我們要充分利用這些資源，到達更好的效果，這些是我們在以后的學(xué)習(xí)生活中應(yīng)值得注意的地方。

在試訓(xùn)中有苦有甜，當我們?yōu)橐粋€很難攻破的程序找出路時，情緒煩躁，感覺自我很不可理喻，當程序一點一點編好后，自我從心底感覺到一點小小的安慰，看著自我的成果。感覺很欣慰，有一絲絲的

甜意，幾天的實訓(xùn)使自我的思維邏輯也有了小小的進步。

單片機實習(xí)報告 篇4

這次實習(xí)我們使用控制電路的單片機是at89s51型號的。透過它實現(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，透過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)盡可能選取低功耗產(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)。務(wù)必注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時光比硬件實現(xiàn)長，且占用cpu時光;

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、器件選取、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)盡可能選取低功耗產(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=[(cd*cg)/(cd+cg)]+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能夠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， 振蕩頻率就應(yīng)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， 構(gòu)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)構(gòu)成了， 一般是兩個的容量相等， 容量大小依工藝和版圖而不一樣， 但終歸是比較小， 不必須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。 當兩個電容量相等時， 反饋系數(shù)是 0.5， 一般是能夠滿足振蕩條件的， 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定能夠減小輸入端對地電容量， 而增加輸出端的值以提高反饋量。

單片機實習(xí)報告 篇5

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，提高實際動手操作潛力的重要教學(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：

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。

芯片各部分供電電壓如下表：

供電部分最小電壓推薦電壓最大電壓

模擬)

數(shù)字)

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卡的邏輯電平相當于3.3V TTL電平標準，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的國際標準，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碾娮铀冢瑢зY料內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當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)國際標準的要求，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！