单片机实习报告

1 / 19 单片机实习报告 单 片 机 实 训 报 告 姓名 学号： 班级 : 指导老师： 实训时间： 前言 一周的单片机实训很快就结束咯，在这一周的时间里，我学到了很多关于单片机各方面的知识。老师在实训课中也教会咯我们很多关于单片机软件编程与硬件设施的知识。 一周的实训中我们一共实训咯好几个项目，通过这几个项目的实训，我们掌握咯一些单片机的汇编 语言和硬件调试，达到了很好的效果。 一周时间实训过后，我把之前在课堂上不懂的知识2 / 19 点，通过实际操作的练习，我都搞明白咯。当然在实训过程中也遇到咯很多问题，就是有时在调试方面不能调试成功，有时程序是没有错误，但是就是调试不好，一直找原因也找不出是什么原因。 希望以后能够拥有更多的实训时间和机会学习单片机。 实训任务一 一、实验目的 熟悉 Keil C51 集成开发环境的使用方法 二、实验设备及器件 IBM PC 机 三、实 验内容 按照本书的第 2 章的节到节内容进行 Keil C51 集成开发环境的安装和使用练习。然后按照以下内容建立文件并编译产生 HEX 文件。 ORG 8000H LJMP Main ORG 80F0H Main: MOV R7,#0 LOOP: MOV R6,#0 3 / 19 DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ DJNZ R6,$ DJNZ R7,LOOP ;延时 一台 CPL CPL CPL CPL CPL CPL CPL CPL SJMP Main END ;取反 ;取反 ;取反 ;取反 ;取反 ;取反 ;取反 ;取反 通过该程序实现八盏灯的同时亮和同时灭的功能，更好的掌握汇编指令。 4、实验要求：熟练掌握结合 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪和 Keil C51 集成开发环境进行仿真调试。 如果还有时间，可以把本书的第 2 章的节、节内容也看一下 5、实验步骤： 4 / 19 用 40 针排线把 DP-51PROC 实验仪上的 A1 区 J76 接口和 A2 区 J79 接口相连，然后使用排线把 A2 区的 J61 接口与 D1 区的 J52 接口相连。如图所示。 2、对 DP-51PROC 实验仪上电，然后按照本书的第 2章的小节设置 TKSMonitor51 仿真器和使用软件 DPFlash 把MON51 监控程序下载到 TKSMonitor51 仿真器。 3、关闭 DPFlash 软件。把 TKSMonitor51 仿真器的工作模式选择开关切换到 RUN 处，然后按一下复位键， MON51程序就开始运行了。此时， TKSMonitor51 仿真器进入调试状态。 4、用户使用 Keil C51 集成开发环境建立工程、编辑与编译“实验内容”所列的程序。然后按照本书的第 2 章节的第 2 点设置好，然后再编译一次。 5、此时用户就可以按照本书的第 2 章节所讲述的方法进行仿真调试。如果用户在退出仿真调试模式后想再次进入仿真调试，可以先按一下 TKSMonitor51 仿真器的复位键。用户可以在仿真调试环境下设置断点、单步、全速运行等。在调 试过程中用户可以看见 D1 区的 LED 的亮灭是由用户程序 1 引言 实习目的 随着人们生活水平的不断提高 ,单片机控制无疑是5 / 19 人们追求的目标之一，它给人们带来的方便也是不可否定的。本次实习的目的在于加深 AT89C51 单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的设计方法。通过本次实习达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机具有体积小、功能强、应用方面广等优点。它的体 积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，为学习、应用和开发提供了便利条件。目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统。单片机的使用领域已十分广泛。例如彩电、冰箱、空调等无处不见单片机的影子，单片机已深深地融入我们的生活。大大提高了这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，在工农业生产上也极大提高了生效效率和产品质量。 课题描述 实现对 8 个 LED 灯以 5 种方式显示，用一个按键进行方式选择，并用一个数码管显示方式编号并用两个键来控制流水灯流动的速度。 2 系统概述 系统分析 流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。6 / 19 流水灯控制是可编程控制器的一个应用。流水灯控制可用多种方法实现，要求 8 个灯在时钟信号作用下按规律转换 5 种状态。每按一次按键选择一个方式，方式显示在数码管上，8 个灯分别用不同的方式闪亮。同时通过其它两个按钮可以调节灯闪亮的快慢速度。也就是用延时的方法来控制速度。 系统设计要求 根据课题，查找资料，了解所使用的芯片； 画出可控流水灯的工作电路图，使用 Protel 软件绘制电路 图； 根据原理图把元件器正确焊接到电路板上，分清元件器的正负极，以及焊接的正确位置； 设计程序，在 Keil 750 AHK 环境下调试程序以实现预期的功能。 3 系统详细设计 硬件使用说明 AT89C51 提供以下标准 AT89C51 是一种低功耗、高性能的 8 位单片微型计算机。功能： 8K 字节 Flash 闪速存储器，256 字节内部 RAM， 40 个 I/O 口线， 3 个 16 位定时 /计数器，一个 6 向量两极中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时， AT89C51 可降至 0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU的工作，但允许 RAM，定时 /计数器，串行通信口及中断系统7 / 19 继续工作，掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 AT89C51采用 ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8位 CPU和闪存组合在单个芯片中， ATML的 AT89C51是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片机为很多嵌 入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 AT89C51 主要性能参数 1、与 MCS-51 指令系统完全兼容 2、 4K 字节可重擦写 FLASH 闪速存储器 3、 1000 次擦写周期 4、全静态操作： 0Hz 24MHz 5、三级加密程序存储器 6、 128*8 字节内部 RAM 7、 32 个可编程 I/O 口线 8、 22上 16 位定时 /计数器 9、 6 个中断源 10、可编程串行 URAR 通道 AT89C51 引脚配置图 AT89C51 芯片的引脚配置如图所示 图 AT89C51 框图 管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义8 / 19 为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1口： P1口是一个内部提供上拉电阻的 8位双向 I/O口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门 电流。 P1 口管脚写入 1后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序9 / 19 存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 USB 接口的通讯原理 1 USB 设备的接入 USB 接口中的 5V 电源不但可以为外接设置提供小电流供应，并且还起着检测功能。当 USB 设置插入 USB 接口后，主机的 5V 电源就会通过 USB 边线与 USB 设备相通。 USB外设的控制芯片会通过两只 10K 的电阻来检查 USB 设备是否接入了主机的 USB 端口。如果这两个引脚一个为高电平，一个为低电平时就表示 USB 外设已经正常确连入 USB 接口，这时外设的控制芯片开始工作，并通过 DATA， DATA向外送出数据。这时主机接收数据后，就会提示发现新硬件，并开始安装新硬件驱动。 设备的识别 在 USB 外设向外送出数据时，其中就包括设备自身的设备名及型号等相关参数，主机就是根据这些信息在显示器上显示出所发现的新硬件的名称型号的。 RS-232 接口引脚信号定义 RS-232C 接口引脚信号定义如下表 3-5-1 所示： 10 / 19 表 3-5-1 RS-232C 接口引脚信号定义 硬件电路设计 可控流水灯整体电路原理图设计如图所示： 图 可控流水灯硬件电路图 可控流水灯所使用到的元器件列表如表 3-6-2 所示： 表 3-6-2 元器件列表 名称 电阻 电容 开关 芯片 单片机 PC 机串行口 LED 灯 电源指示灯 二极管 三极管 型号 220 欧 103AT89C51 数量 9 4 1 1 1 8 1 2 4 1 2 数码显示器 按键 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学 题 目 : 单片机原理与应用初始条件： STC89C52 温度采集芯片 DS18B20 数码管 MAX232 开关 74LS04 仿真软件 要求完成的主要任务 : 1）利用 PROTEL 等软件进行硬件设计； 2）利用 Keil uV2 软件完成应用系统软件设计； 3）利用 PROTEUS 软件进行仿真设计； 11 / 19 4）完成单片机最小系统和应用系统电路板的焊接； 5）对电路进行调试； 6）利用 stc-isp 软件完成在系统编程、下载，并完成系统软件调试； 7）题目由指导教师提供； 8）要求每个学生单独完成硬件软件设计、仿真、焊接、调试任务； 9）写出实习报告，实习报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键词、基 本原理、方案论证、硬件设计、软件设计、仿真 结果、实物运行结果照片、结论、参考文献等； 10）实习完成后通过答辩； 11）答辩时交实习报告电子文档，通过答辩后根据修改意见修改并打印、装订成册。 时间安排： 实习时间 2016年 12月 17日 -2016年 12月 30日。 指导教师签名： 年 月 日 系主任签名： 年 月 日 目录 摘 要 . 3 12 / 19 Abstract . 4 1 基本原理 . 5 基本原理及原理框图 . 5 STC89C52 结 构 功 能 介绍 . 5 2 方案论证 . 7 数 字 温 度 计 方案 . 7 3 硬件设计 . 8 复位电13 / 19 路 . 8 上电复位 . 8 按键复位 . 8 振荡电路 . 9 单 片 机 最 小 系 统 单 片机 . 10 显 示 电路 . 10 矩阵键盘电路 . 11 14 / 19 温 度 采 集 电路 . 11 串口通信电路 . 12 总设计电路 . 13 4 软件设计 . 14 软 件 介绍 . 14 设计软件Protel . 14 程 序 编 写 软 件Keil . 14 15 / 19 仿真软件Proteus . 15 数 码 管 显示 . 15 数 字 温 度 计 的 设计 . 16 串口通信的设计 . 17 5 仿真结果 . 18 数字温度计仿真 . 18 键盘扫描仿真 . 18 16 / 19 6 实物调试结果 . 19 7 元件列表 . 20 8 参考文献 . 22 9 实习日记 . 23 10 附录 . 40 摘 要 单片微型计算机简称单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。随着电子技术的发展，大规模 及超大规模集成电路和制造工艺的进一步提高，单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，广泛应用于控制系统、数据采集系统、智能化仪器表等领域。 本次课程设计包括单片机最小系统及供电系统、 4*417 / 19 矩阵键盘、独立 6 个 8 段 LED 数码管显示电路及 DS18B20 温度传感器。利用 Protel 电路设计软件进行原理图设计，利用 keil 软件编程以及 proteus 软件仿真，借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会各种工程软件的使用。 关键字：单片机 最小系统 矩阵键盘 仿真 硬件设计 Abstract Single chip microcomputer short chip, also known as the micro controller, is a microcomputer is an important branch of. With the development of electronic technology, large-scale and ultra large scale integrated circuit and manufacturing process to further improve, chip for its high reliability, high cost, low voltage, low power consumption and a series of advantages, widely used in control system, data acquisition system, intelligent instrument and meter etc. The curriculum design, including the smallest single-chip system , 4*4 matrix keyboard, the independent 6 8 LED digital tube display circuit and the