電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)
電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)
電子實(shí)習(xí)是大學(xué)生獲取實(shí)踐知識(shí)的一種有效途徑,也是一種相對(duì)新興的教學(xué)模式和手段，通過(guò)電子實(shí)習(xí),學(xué)生們學(xué)到了新穎實(shí)用的知識(shí),培養(yǎng)了動(dòng)手操作技能。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)，希望對(duì)大家有所幫助。
電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)篇一
這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是AT89S51型號(hào)的。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)的。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(guò)AT89S51的P3口數(shù)據(jù)的輸入對(duì)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(cè)。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(jiǎn)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(zhǎng)，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(hào)及特性
單片機(jī)型號(hào)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(jí)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(duì)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(duì)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(duì)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(lái)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(duì)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。
電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)篇二
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(guò)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(guò)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(guò)學(xué)習(xí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合，可以使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)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(shí)，同時(shí)使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)內(nèi)容，為將來(lái)走上工作崗位提供必要的實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)。
二、實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容：
1.集中授課，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
2.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(cè)量?jī)x器的正確使用方法，電元器件的測(cè)量與篩選技術(shù)。
3.初步了解電子整機(jī)產(chǎn)品的工藝過(guò)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(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。
5.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(cè)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：
1.在教師的指導(dǎo)下練習(xí)在測(cè)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(yùn)行系統(tǒng)，并觀測(cè)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：?jiǎn)纹瑱C(jī)核心板，電子鐘模塊，MP3模塊，RFID模塊，無(wú)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：
1.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(cè)量，且可通過(guò)遙控器調(diào)時(shí)、定鬧等。
2.單片機(jī)核心板+無(wú)線傳輸模塊：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無(wú)線傳輸。
3.單片機(jī)核心板+MP3模塊(含SD卡)：實(shí)現(xiàn)MP3播放功能。
4.單片機(jī)核心板+RFID模塊：實(shí)現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
5.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(cè)量。
6.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(wú)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(guò)使用STC-ISP軟件，該單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)串口在線編程，無(wú)需編程器，無(wú)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。
(二)電子鐘模塊電路設(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(guò)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(guò)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。
(四)RFID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)：
1.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)。
2.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(guò)遙控器或單片機(jī)核心板上的按鍵來(lái)進(jìn)行日期和時(shí)間的設(shè)置。
電子實(shí)習(xí)報(bào)告單片機(jī)篇三
這次實(shí)習(xí)我們使用控制電路的單片機(jī)是at89s51型號(hào)的。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(guò)at89s51的p3口數(shù)據(jù)的輸入對(duì)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(cè)。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(jiǎn)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(zhǎng)，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(hào)及特性
單片機(jī)型號(hào)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(jí)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(duì)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(duì)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(duì)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(lái)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(duì)地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。
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