关于单片机实习报告

1 / 36关于单片机实习报告实训报告班级： 0810801组员及学号：马军：08200125黄健：08200 李娇：08200时间：关于单片机应用实习的实习报告一、实习目的1. 了解单片机的基本工作原理，加深对 MCS-51 单片机的理解。 2 初步掌握单片机应用系统的设计方法。3. 掌握常用接口芯片的正确使用方法，强化单片机应用电2 / 36路的设计与分析能力。4. 提高单片机应用的实践技能；培育综合运用理论知识解决问题的能力。二、实验原理1.单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统. 对 51 系列单片机来说,单片机+晶振电路+复位电路,便组成了一个最小系统.但是一般在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出等加到上述电路中,成为小系统。 2. STC89C52 芯片STC89C52 提供以下标准功能：8K 字节 Falsh 闪速存储器，256 字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，3 个 16 位定时/计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内震荡器及时钟电路，同时 STC89C52 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3 / 36止 CPU 的工作，但允许 RAM，时/计数器，串行通信口及中断系统持续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但震荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。 /D,D/A 转换器ADC0804 是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器，一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成，所以可以直接连接到单片机。输入方式为单通道，转换时间约为 100s，它的非线形误差为1LSB，电源电压为单一+5V。DAC0832 是 8 位 D/A 转换器，其转换时间为 1us，工作电压为 5V15V，它主要由两个 8 位寄存器和一个 8 位 D/A 转换器组成，可以直接与单片机接口，DAC0832 以电流形式输出，当输出需要转换为电压时，可外接运算放大器。温度传感器数字温度传感器 DS1820 采用单总线协议，即单片机接口仅需占用一个 I/O 端口，无需任何外部器件，直接将环境温度转化为数字信号，以数字码的方式串行输出。适用电压为 3，测温范围为-55125，精度为2，可编程分辨率为 912 位。 数码管4 / 36LED 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。LED 数码管是一类显示屏。通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮。从而显示出数字 数码管能够显示时间、日期、温度、等所有可用数字表示的参数。而且工作电低，显示简单明了。 7锁存器 74HC57374HC573 锁存器为八进制 3 态非反转透明锁存器.器件的输入是和标准 CMOS 输出兼容；加上拉电阻，他们能和 LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端 LE 为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。其真值表如下图：图 1 74HC573 真值表三方案设计硬件部分根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分。单片机控制中心、键5 / 36盘阵列，A/D. D/A 转换模块，DS1820 模块，数码管显示模块，各种接口模块， 。其中，单片机控制中心是核心。MCU根据按键输入，可切换不同的功能图 1 系统结构框图1、系统时钟电路单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚 XTALl 和 XTAL2 跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，系统时钟电路结构如图 2 所示，可以根据情况选择 6MHz、8MHz 或 12MHz 等频率的石英晶体，补偿电容通常选择 20-30pF 左右的瓷片电容图 3 系统时钟电路2、复位电路单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机6 / 36运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。复位电路结构如图 3 所示。上电自动复位通过电容 C3 充电来实现。手动按键复位是通过按键将电阻 R2 与 VCC 接通来实现。图 3 复位电路3、键盘电路系统利用单片机 I/O 口设置了 4 个独立按键 S1S4，如图4 所示，当键按下时，对应 I/O 口相应的引脚置为低电平。此外，扩展了一个 44=16 键 4 键盘，如下图 5 所示。单片机实训7 / 36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，8 / 36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9 / 36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 8000HLJMP MainORG 80F0HMain:MOV R7,#0LOOP:MOV R6,#0DJNZ R6,$DJNZ R6,$10 / 36DJNZ R6,$DJNZ R6,$DJNZ R7,LOOP ;延时 一台CPL CPL CPL CPL CPL CPL CPL CPL 11 / 36SJMP MainEND ;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：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12 / 36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电子工艺实习总结报告姓专班13 / 36学名： 业： 机械电子工程 级： 机电 102 号：指导教师：成一、实习目的与要求 绩：1、切实培养单片机应用系统的实践设计开发能力：采用软件仿真与硬件仿真手段，培养理论联系实际的能力，借助实训项目的学习与实作，巩固理论知识，提高实作能力及系统的开发设计能力。2、培养自主学习的能力：通过实训发现理论学习的不足，借助仿真软件，自主学习抽象的理论概念，切实打下坚实的基础。二、实习内容本次电子工艺实习主要是进行单片机电路的焊接与调试。 14 / 361 是焊接工艺的练习，对焊接技术进行了操作与提高。 2进行了贴片电阻焊接的练习。3 在 PCB 空板上进行焊接，主要包括贴片电阻、电容、发光二极管、贴片寄存器等一些管脚较多的器件的焊接。4 对所焊接的单片机系统进行程序下载后，对其实现功能进行了检测。三、单片机开发板原理及各部分功能说明单片机有很多的特点，主要表现在：体积小、功耗低、价格廉、控制功能强、应用现场环境恶劣等等。51 单片机开发板原理图：51 单片机开发板原理图本设计核心采用了 STC89C52 单片机。STC89C52RC15 / 36引脚功能说明图 1 STC89C52RC 引脚图VCC：电源电压VSS：接地P0 端口：P0 口是一个漏极开路的 8 位双向 I/O 口。作为输出端口，每个引脚能驱动 8 个 TTL 负载，对端口 P0 写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位数据的复用总线。此时，P0 口内部上拉电阻有效。在 Flash ROM 编程时，P0 端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。P1 端口：P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P1 的输出缓冲器可驱动 4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1 口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流。16 / 36此外，和还可以作为定时器/计数器 2 的外部技术输入和定时器/计数器 2 的触发输入，具体参见下表：在对 Flash ROM 编程和程序校验时，P1 接收低 8 位地址。P2 端口：P2 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。P2 的输出缓冲器可以驱动 4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2 作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器和 16 位地址的外部数据存储器时，P2 送出高 8 位地址。在访问 8 位地址的外部数据存储器时，P2 口引脚上的内容区中的 P2 寄存器的内容） ，在整个访问期间不会改变。在对 Flash ROM 编程和程序校验期间，P2 也接收高位地址和一些控制信号。P3 端口：P3 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。P3 的输出缓冲器可驱动 4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入17 / 36口。P3 做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流。在对 Flash ROM 编程或程序校验时，P3 还接收一些控制信号。 P3 口除作为一般 I/O 口外，还有其他一些复用功能，如下表所示：RST：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST 引脚输出 96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR 上的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。ALE/：地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时，锁存低 8 位地址的输出脉冲。在 Flash 编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位置“1” ，ALE18 / 36操作将无效。这一位置“1” ，ALE 仅在执行 MOVX 或 MOV 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使能标志位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。：外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。当 AT89C51RC 从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时，将不被激活。/VPP：访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令，必须接 GND。注意加密方式 1 时，将内部锁定位 RESET。为了执行内部程序指令，应该接 VCC。在 Flash 编程期间，也接收 12 伏 VPP 电压。XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的桂林电子科技大学职业技术学院单片机实训报告红外遥控19 / 36学院： 电子信息工程系专 业： 电子信息工程技术学 号： 1212220217学生姓名： 李建军指导教师： 叶俊明LED目 录摘 要 .21 绪论 .20 / 36.22 课题背景 .2设计任务与要求 .3设计目的 .3设计题目的概述 .21 / 36.33 总体设计方案 .4设计思想 .4方案选择与论证 .44 硬件设计 .22 / 36.4信号发生器的总体硬件结构及原理 .4硬件原理框图 .5芯片及作用 .55 软件设计 .823 / 36软件流程图 .8核心程序设计 .86 调试 .107 结论 . 1124 / 36参考文献 . 11附件 .12摘 要本实验运用 AT89c51 单片机，实现红外遥控，点亮对应的LED 灯，红外发射端由 51 单片机作为发射和接收的编码器，使之产生 38khz 占空比为 1/3 的红外波，以及编码四个开关。红外接收端，也是用 51 单片机的，作为解码器，将红外接收头接收到的信号解译出来，点亮对应的 LED，从而实现红外收发功能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。传统的25 / 36遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。设计主要应用了AT89S51 单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点。遥控操作的不同，遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作。遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程。关键词 :单片机，红外接收头，红外发射，解码程序1 绪论红外发射端由 51 单片机作为发射和接收的编码器，使之产生 38khz 占空比为 1/3 的红外波，以及编码四个开关。红外接收端，也是用 51 单片机的，作为解码器，将红外接收头接收到的信号解译出来，点亮对应的 LED，从而实现红外收发功能。无线遥控是指利用无线电波、红外线、超声波等作为载体，不用导线，而在空间传输，实现对被控目标的控制。实现对以家用电器为代表的中小型电器的遥控方26 / 36法，主要有无线电遥控和红外线遥控。 红外线遥控与无线电遥控相比：红外线的波长远小于无线电波的波长，因此红外线遥控信号不会影响其他家用电器，也不会影响到邻近的无线设备；另外，红外线遥控不具有无线电遥控那样穿透障碍物去控制被控对象的能力。在设计遥控器时，不必像无线电遥控那样，每套发射器和接收器要有不同的遥控频率和编码。此外，红外线为不可见光，对环境影响很小，同时又具有很强的隐蔽性和保密性。2 课题背景在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电子领域的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，遍迹了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它是把红外线作为载体的遥控方式。在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内27 / 36的通讯载波，最典型的应用就是家电遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰，也不收干扰等等。因此被广泛地应用在各种技术领域中。红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。设计任务与要求红外发射端的 K1,K2, K3 ,K4,四个开关分别对应红外接收端的 LED1，LED2，LED3，LED4；当按下发射端开关，接收端对应的 LED 灯能亮起，实现对应灯的亮灭控制。可以很好的 运用于有需要的场合。要求用定时在频率作为红外发射的载波，用发射端的按键触发控制，在发射端有 36khz方波信号，高电平的占空比为 50%信号。 来供接收端的来控制接收端的四个灯亮。红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它是把红外线作为载体的遥控方式。在现代电子28 / 36工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型的应用就是家电遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰，也不收干扰等等。因此被广泛地应用在各种技术领域中。设计目的通过该设计对单片机系统要有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单单片机应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼在单片机应用方面的实际动手能力。通过该毕业设计对单片机系统要有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单单片机应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼在单片机应用方面的实际动手能力。将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性。将自己的理论知识与实践融合，进一步巩固、深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力.设计题目的概述红外发射端由 51 单片机作为发射和接收的编码器，使之产29 / 36生 38khz 占空比为 1/3 的红外波，以及编码四个开关。红外接收端，也是用 51 单片机的，作为解码器，将红外接收头接收到的信号解译出来，点亮对应的 LED，从而实现红外收发功能。在现代电子工程应用中，红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，最典型的应用就是家电遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰，也不收干扰等等。因此被广泛地应用在各种技术领域中。红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。3 总体设计方案设计思想红外接收头可以很好的将接收到的红外信号解调出来，将已解调好的基带信号数字信号送人 51 单片机，单片机只需解码出了，即可点亮 LED 灯。目前市场上一般采用的遥控30 / 36编码及解码集成电路。此方案具有制作简单、容易等特点，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只适合用某一专用电器机进行遥控系统的产品的应用,应用范围受到限制。而采用单片应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随意设定等优点。本单片机遥控应用系统采用红外线发射频率的不同，来识别不同的遥控功能。当我们按下某一个按键的时候，由单片机识别出该按键后，由 CPU 向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲，该脉冲与 38KHz 左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线，当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定方案选择与论证程序方案论证：本实验用定时计数器 0，工作方式 2，来产生 38K 的载波信号，方式 2，能自动重装定时值，且程序简短。4 硬件设计红外收发的总体硬件结构及原理31 / 36“51”姓名：单片机实习报告 学院：电气与控制工程学院 专业： 班级： 学号：目录一前言二实训的目的及要求 三实训原理四硬件的安装与调试 五软件部分 六系统测试 七元器件清单 八心得体会 九参考文献前言32 / 3651 精简开发板是一款以 8051 系列单片机为核心的精简开发板。8051 系列单片机是一款应用非常广泛的 8 位微处理芯片，由于其功能齐全，产品技术成熟，资料广泛，又是学习其他很多单片机的基础。单片机具有成本低、体积小、可靠性高、具有高附加值、通过更改软件就可以改变控制对象等优点，单片机越来越成为电子工程师设计产品时的首选器件之一。因此拥有一块单片机开发板对单片机学习具有着极其重要的意义。本课题设计的单片机开发板，具有一般开发板通用结构，并基于硬件进行相关软件设计。利用程序开发语言开发程序并实现 ISP 在线下载到单片机，无需配置单独的下载器。单片机使用 ISP 在线下载程序，加快了程序设计者调试的进度，使设计者所设计的程序尽快得到验证。通过对开发板上的模块进行实验，可以提高针对不同硬件进行编程的能力，同时通过实验现象对所用的硬件也有了更深一步的认识，因此该开发板具有一定的实用价值和现实意义。实训的目的及要求1.了解“51”精简开发板的工作原理及其结构； 2.了解复33 / 36杂电子产品生产制造的全过程；3.熟练掌握电子元器件的焊接方法与技巧，训练动手能力，培养工程实践观念。实训原理1主要性能指标输入电压：DC 5V；典型值：5V 2功能分区与模块简介1 单片机单片机也称单片微控制器(Single Ch