东北石油大学大三生产实习.doc

东北石油大学实习总结报告实习类型 生产实习 实习单位 电子科学学院实习基地 实习起止时间 2012年6月25日至2012年7月14日指导教师 所在院（系） 电子科学学院 班 级 电信09-5班 学生姓名 杨连兵 学 号 090901140524 2012年 7月14日目 录第1章 单片机系统硬件电路11.1 实习目的11.2 单片机型号及特性11.3 单片机开发板2第2章 单片机应用系统软件62.1 STC下载软件62.2 Keil软件62.3 外部电路驱动7第3章 音乐播放器设计83.1 蜂鸣器83.2 设计原理83.3 实现方法10第4章 实习总结114.1 实习体会114.2 设计硬件体会12参考文献13附录1 实物图14附录2 系统主要程序15东北石油大学生产实习总结报告第1章 单片机系统硬件电路1.1 实习目的1、了解单片机最小系统；2、了解keilc软件操作，程序下载及调试方法；3、掌握单片机外部电路使用；4、掌握键盘和数码管显示编程方法；5、应用单片机开发板进行实验开发；1.2 单片机型号及特性1、 AT89S52单片机功能及特点AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。2、 STC89C52单片机功能及特点89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。结构特点包括：互补高性能金属氧化物半导体结构可擦可编程只读存储器/只读存储器/中央处理器 ；12/24/33MHz操作；三个16位的定时器/计数器 ；可编程的时钟输出 ；Up/Down定时器/计数器 ；三级程序锁定系统 ；8K/16K/32K片内程序存储器 ；256字节片内RAM ；改进的快速脉冲编程算法 ；布尔处理器 ；32根可编程的输入/输出线 ；六个中断源 ；可编程的串行通道带有：帧错误检测；自动地址识别 ；TTL和CMOS兼容逻辑电平 ；64K片外程序存储空间 ；64K片外数据存储空间 ；MCS51单片机可兼容指令集 ；闲置节能和掉电模式；ONCE（On-Circuit仿真）模式 ；四级中断优先级 ；扩展温度范围（40到85）1.3 单片机开发板1、 复位电路图1-1 单片机复位电路复位电路工作原理如图1-1所示，VCC上电时，C充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下S，C放电。S松手，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。2、晶振电路图1-2 单片机晶振电路单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供3、 键盘和中断图1-3 单片机键盘扫描电路首先要先判别整个键盘中是否有按键按下，由单片机连接到列线的PC口输出低电平，然后读取连接到行线的PB口的电平状态。若是没有按键按下，则PB口读进来的数据为0FH；若读进来的数据不是0FH，那就是有按键按下，因为只要有按键按下，该按键连接到的行线电平就会被拉至低电平。若是有判断到按键按下之后就要进行对按键的识别扫描。扫描的方法是将列线逐列置低电平，并检测行线的电平状态来实现的。依次向PC 口的每个列线送低电平，然后检测所有行线PC 口的状态，若是全为1，则所按下的按键不在此列，进入下一列的扫描；若是不全为1，则所按下的按键必在此列，并且按键正是此列与读取到为低电平的行线的交点上。中断:保护断点，即保存下一将要执行的指令的地址，就是把这个地址送入堆栈。寻找中断入口，根据5个不同的中断源所产生的中断，查找5个不同的入口地址。以上工作是由计算机自动完成的，与编程者无关。在这5个入口地址处存放有中断处理程序（这是程序编写时放在那儿的，如果没把中断程序放在那儿，就错了，中断程序就不能被执行到）。执行中断处理程序。中断返回：执行完中断指令后，就从中断处返回到主程序，继续执行。4、 整体单片机开发板原理图第2章 单片机应用系统软件2.1 STC下载软件图2-1 STC-ISP下载图STC-ISP 是一款单片机下载编程烧录软件，是针对STC系列单片机而设计的，可下载STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC单片机，使用简便，现已经被广泛使用。使用方法：打开STC-ISP，如上图界面，在MCU Type栏目下选中单片机，如本次工程实训所用的STC89C52RC。外部电路驱动根据您的9针数据线连接情况选中COM端口，波特率一般保持默认，如果遇到下载问题，可以适当下调一些，按图示选中各项：连接正确，点击“打开文件”并在对话框内找到您要下载的HEX文件选中两个条件项，这样可以使您在每次编译KEIL时HEX代码能自动加载到STC-ISP，点击“Download/下载”： 手动按下电源开关便即可把可执行文件HEX写入到单片机内。2.2 Keil软件Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编语言相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。2.3 外部电路驱动1、串口由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串并）和“发送移位寄存器”（并串）。2、定时器可编程控制器中的定时器是根据时钟脉冲累积计时的，时钟脉冲有 1ms、10ms、100ms等不同规格。（定时器的工作过程实际上是对时钟脉冲计数）因工作需要，定时器除了占有自己编号的存储器位外，还占有一个设定值寄存器（字），一个当前值寄存器（字）。3、中断指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。第3章 二进制加法3.1 二极管LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片， LED灯(6张)晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 图3-1二极管图3.2 设计原理发光二级管显示二进制加法计数器是利用普通的延时程序就能完成，循环一次就减1，减完就向前计数一次，大循环一次，再从同再来，重复以往的程序3.3 实现方法发光二级管产生二进制加法计数器是利用C语言编程来实现的，把程序用发光二级管变现出来，用人眼来看就能看出显现的事二极管加法计数器。第4章 实习总结4.1 实习体会经过为期二十天的实习，我有很多收获。首先我初步掌握了单片机程序设计的基本步骤，能够自主完成一些小的程序。在做本次实习的过程中，我查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机实习，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想。其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：C语言、模拟和数字电路，单片机知识等。过去我并未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。 这个设计过程中，停止，音乐等控制功能，使之成为一个更加适用，功能更加完备的属于自己的一个系统。设计结果能够符合题意，成功完成了此次实习要求，我们不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。最后，在实习之前，我们要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；通过自己的捋顺可以清晰的知道自己要做什么。这是最大的收获，这次实习不仅提高了我的动手能力，更加提高了我的分析问题解决问题，应对突发事件，处理各种困难的能力。让我知道了知识、心态、能力，缺一不可，能够完成这次实习，对我今后在专业课的学习中奠定了扎实的基础。能够参加这次实习我感到十分幸运。老师们深厚的知识底蕴，孜孜不倦的教诲，都让我受益匪浅。同时我也没有辜负老师的期望，完成了自己这件音乐播放器系统，让我得到一丝满足。十分感谢学校所安排这次实训，感谢各位老师的教导，在今后的日子我要继续努力提高自己，早日达到老师们所期望的高度！4.2 设计硬件体会尽管已经经过了两次焊接工作，对于用电烙铁进行焊接工作已经能做到比较熟悉。但是我们以前进行的焊接工作比较简单，元器件也比较少，所以感觉难度不大，这次元器件多而且焊点密，所以要求我们在焊接的时候要十分认真，避免错焊、虚焊、漏焊、连焊的现象发生。在焊接的时候，老师给我们介绍了各个元器件的名称和作用，这对我们平时忙于学习基础理论知识而很少接触实际的我们来说，是一种很新鲜，同样也是很重要的学习，让我们更加深了对这些元器件功能的印象，对今后的学习工作是有百益而无一害的。感谢老师对我们的教导与帮助，这将会是我们一生中的财富与力量。由于单片机的学习至今已经过了半年多的时间，有些知识已经有些