单片机开发板实验指导说明书.ppt

单片机开发板实验指导 1 开发板主要功能介绍2 开发板各个子模块功能介3 开发软件的安装与使用4 程序下载软件的安装与使用5 下载线驱动程序的安装与调试6 焊接要求与注意事项7 元器件的极性识别 1 开发板主要功能介绍 kfb 05单片机开发板的构成如下图所示 kfb 05开发板可以为学习者提供丰富的经典实验 实验内容如下 1 延时流水灯实验2 io口中断实验3 定时中断流水灯实验4 独立按键实验5 ch451驱动数码管实验6 矩阵键盘实验7 串口通讯实验8 ds18b20温度传感器实验9 rtc实时时钟实验10 dac0832数模转换实验11 adc0804模数转换实验 2 kfb 05开发板子模块功能简介 1 延时流水灯kfb 05开发板上相对应的电路如下图示 延时流水灯是通过编程延时的方式实现8个led灯依次交替的点亮 流水灯 流水 的速度可以通过改变示例程序延时流水灯中的delay uintz 函数中的的参数改变 比如delay 1000 的时候 相对流水 速度 就比较慢 如果把参数改变的小一些器流水 速度 会变得快一些 流水灯实验是kfb 05中典型的实验 也是学习单片机很基本的实验 2 io口中断实验io口中断是单片机最常用的接口 io口中断接口如下图示 p3 2和p3 3是单片机的两个外部中断 当单片机接收到外部中断信号时 单片机响应中断 在示例程序中通过杜邦线链接p3 2和电源负极 单片机就进入中断服务函数 执行中断服务函数中的程序代码注意 使用单片机io口中断时 首先设置外部中断寄存器 其次 要注意中断服务函数的格式以及中断序号的正确选择 最后 连接p3 2与负极的时候只需连接一下即可 不需要一直连接 3 定时中断流水灯kfb 05开发板上相对应的电路如下图示 相对于延时中断流水灯定时中断流水灯能更加精确到ms级控制流水灯流水的 速度 在本实验中流水灯的 流水速度 是由单片机的定时器产生的 单片机定时器产生的时间间隙是非常精确的 而程序延时所产生的时间一般而言不是太精确 因为认为计算的时间相对来说精确度不是很高 一般只用于估计程序执行所需要的时间 在本程序中通过改变主函数中if count n 中的n的值就可以改变流水灯的 流水速度 在本实验中需要注意 定时器寄存器初始化 中断服务函数的书写格式 4 独立按键按键是单片机重要的输入设备 通过按键可以设定单片机运行的重要参数 本实验中单片机与独立键盘的连接如图所示 独立键盘在kfb 05上已经连接完成 p20连接s1 p21连接s2 p22连接s3 p24连接s4 只需了解与独立按键所对应的io接口即可独立按键有操作简单方便 程序简洁明了 非常适合单片机的输入设备独立按键缺点是占用的io口资源比较多 增加一个独立按键就需要多占用一个io 单片机的io资源相对比较匮乏 因此如何节约io资源对单片机学习者来说也很重要 5 ch451数码管驱动实验数码管是单片机重要的输出设备 通过观察数码管上的数据 可以判断的运行状态和设定单片机的运行参数 本实验中选取ch451驱动数码管显示 ch451与单片与数码管的连接方式如图所示 接线方法 j18的前两脚接电源的正负 第三脚接p11 第四脚接p10 第五脚接p12 第六脚可以不接ch451具有很强的驱动能力 可以同时驱动64个led阵列和8x8矩阵键盘 本实验采用ch451驱动8位数码管 注意 ch451的操作相对比较繁琐 如要操作一定要查看其技术手册 技术手册在芯片资料中已给出 6 矩阵键盘实验矩阵键盘也是单片机重要的输入设备 通过矩阵键盘可以更多的改变单片机的运行参数 在本实验中矩阵键盘与单片机的连接如下图所示 接线方法 矩阵键盘连接方式 j19从第一脚至第六脚分别与p1口的p10至p15脚按顺序连接 ch451的连接方式 j18的前两脚连接电源的正负 第三脚连接p01 第四脚连接p00 第五脚连接p02 第六脚可以选择不连接 矩阵键盘和独立键盘比较 独立键盘 编程简单 但是浪费io口 毕竟单片机系统的io资源很有限 矩阵键盘 编程复杂 但是节省io口 一般超过6个以上按键推荐用矩阵方式 7 串口通讯串口通讯是单片机与计算机和其他外部设备常用的通讯方式 在本实验中利用单片机p3 0和p3 1与计算机通讯 单片机的串口如图所示 串口是单片机上很重要的通讯接口 如果要使用单片机的串口通讯首先要设置串口通讯相关的寄存器 设定串口通讯的波特率 计算机通讯端口等 如果计算机的波特率与单片机所设定的波特率不对应就会出通讯混乱 因此在使用串口助手的时候一定要注意设定相关参数 8 数字温度传感器ds18b20实验数字温度传感器ds18b20由数字温度传感器芯片封装而成 具有耐磨耐碰 体积小 使用方便 封装形式多样 适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域 独特的一线接口 只需要一条口线通信多点能力 简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电 电压范围为3 0v至5 5v无需备用电源测量温度范围为 55 c至 125 数字温度传感器ds18b20与单片机连接方式见下图所示 ds18b20的连接在开发板上已经连接完成 只需要把程序下载到单片机中就可以读出所在空间的瞬时温度 注意 操作ds18b20时一定要查看它的操作说明书 在芯片资料中已给出 9 rtc实时时钟ds1302实验ds1302是美国dallas公司推出的一种高性能 低功耗 带ram的实时时钟电路 它可以对年 月 日 周日 时 分 秒进行计时 具有闰年补偿功能 工作电压为2 5v 5 5v 采用三线接口与cpu进行同步信号 并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或ram数据 并且具备主电源 后备电源双电源引脚 同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力 本次实验采用ds1302进行时钟显示 接线方法 ch451的连接方式 j18的前两脚连接电源的正负 第三脚连接p01 第四脚连接p00 第五脚连接p02 第六脚可以选择不连接 rtc实时时钟ds1302链接方式 j1的前两脚连接电源的正负 第三个管脚接p10 第四个接p11 第五个接p12 ds1302与单片机连接如下图所示 10 dac0832实验dac0832是8分辨率的d a转换集成芯片 da芯片以其价格低廉 接口简单 转换控制容易等优点 在单片机应用系统中得到广泛的应用 d a转换器由8位输入锁存器 8位dac寄存器 8位d a转换电路及转换控制电路构成 dac0832有如下3种工作方式 单缓冲方式 双缓冲方式 直通方式 本次实验采用单缓冲方式 接线方法 j16的da0 da7分别于p1的p0 p7按顺序分别连接 j10的前两脚分别与电源的正负连接 第三脚接p20 第四脚接p21 第五脚和第六脚与电源地连接 j17的第1脚和第2脚用跳线帽短接 第4脚和第5脚用跳线帽短接 da与单片机连接如下图所示 11 adc0804实验adc0804是一种模 数转换芯片 它将模拟电压信号转换成单片机能够识别的数字二进制形式 adc0804主要特点是单通道 分辨率8位 转换时间100 s 输入电压范围为0 5v 增加某些外部电路后 输入模拟电压可为5v 该芯片内有输出数据锁存器 当与单片机连接时 转换电路的输出可以直接连接在单片机数据总线上 无需附加逻辑接口电路 本次实验采用此芯片来实现ad转换 接线方法 j9的前两个引脚接电源 第三个引脚接p20 第四个接p21 第五个接p22 最后一个引脚悬空 j18的前两脚接电源的正负 第三脚接p01 第四脚接p00 第五脚接p02 第六脚悬空 j7接到p1口 j7的顺序ad0 ad7与p1口的p10 p17分别对应 用跳线帽将adin短路 ad与单片机连接图如下图所示 3 开发软件的安装与使用 kfb 05开发板使用的开发软件是51系列单片机通用的keilc软件 keilc软件是由德国keilsoftware公司开发的 keil vision3是专为mcs 51系列单片机设计的高效的开发平台 内部集成了mcs 51系列器件数据库 c51 c语言 编译器等为mcs 51系列单片机的软件开发提供了灵活而简便的开发环境 用户既可以用汇编语言来编写应用系统程序代码 也可以用c语言来编写应用系统程序代码或用c和汇编混合语言来编程 目前最新版本是keil vision3 其cx51编译器已升级为v8 0版本 keil vision3是keil vision2的升级版 增加了对arm处理器的开发 keilc软件对计算机硬件配置的要求 1 具有intelpentiumii或以上兼容的cpu的pc机 2 操作系统为windows2003 window是或更高 3 ram大于64mb 4 1g以上的硬盘空间 安装方法 第一步 在单片机开发板资料库中找到keil文件夹 然后双击 c51v900修正版1 1 exe 按照提示安装即可 第二步 对keil软件进行注册 首先打开uvision3 在菜单栏中找到file选项 然后再file栏中选择licensemanagement选项 如下图所示 在打开的licensemanagement窗口 复制computerid对话框中的cid 在keil文件夹中找到 keil lic v3 2 exe 然后双击 打开注册机 在cid窗口里填上刚刚复制的cid 其它设置不变 点击generate生成许可号 复制许可号 如下图所示 将许可号复制到licensemanagement窗口下部的newlicenseidcode 点击右侧的addlic 若上方的product显示的是pk51prof developerskit即注册成功 supportperiod为有效期 一般可以到30年左右 若有效期较短 可多次生成许可号重新注册 4 程序下载软件的安装与使用 kfb 05开发板使用的下载工具是stc公司开发的stc isp烧写工具 该烧写工具使用简单方便很容易操作 stc isp烧写工具分为安装版本和非安装版本 在这里我们使用非安装版本 stc isp软件自己带有串口通讯 使用本软件的串口通讯的时候只需要对通讯波特率和通讯端口设定一下即可使用 方便快捷 使用方法 1 打开stc isp软件如下图所示 2 设置软件参数 例如 单片机型号 串口序列号 下载波特率等 3 打开所要下载的hex文件 然后点击download即可 在下载过程中需要对单片机进行复位操作 5 下载线驱动程序的安装与调试 kfb 05开发板的数据线集成了计算机与单片机通讯的usb转串口芯片 在使用的时候需要安装芯片驱动 在工具开发包中找到相应的驱动程序 根据自身电脑的操作系统选择安装xp驱动或win4驱动 安装完成以后重新启动计算机 然后插上usb数据线 注意大头连接电脑 小头连接kfb 05开发板 6 焊接要求与注意事项 在焊接kfb 05开发板时一定要注意元器件的焊接温度与焊接顺序1焊接贴片 编码开关等元件的电烙铁温度在343 10 2焊接色环电阻 瓷片电容 钽电容 短路块等元件的电烙铁温度在371 10 3维修一般元件 包括ic 烙铁温度在350 20 之内 4维修管脚粗的电源模块 变压器 或电感 大电解电容以及大面积铜箔焊盘烙铁温度在400 20 5贴片 装配检焊 手机生产线烙铁温度要求严格按生产工位检焊作业指导书上温度要求执行 6无铅专用烙铁 温度为360 20 贴片电阻焊接方法1 在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂 用烙铁处理一遍 以免焊盘镀锡不良或被氧化 造成不好焊 芯片则一般不需处理 2 用镊子小心地将pqfp芯片放到pcb板上 注意不要损坏引脚 使其与焊盘对齐 要保证芯片的放置方向正确 把烙铁的温度调到300多摄氏度 将烙铁头尖沾上少量的焊锡 用工具向下按住已对准位置的芯片 在两个对角位置的引脚上加少量的焊剂 仍然向下按住芯片 焊接两个对角位置上的引脚 使芯片固定而不能移动 在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准 如有必要可进行调整或拆除并重新在pcb板上对准位置 3 开始焊接所有的引脚时 应在烙铁尖上加上焊锡 将所有的引脚涂上焊剂使引脚保持湿润 用烙铁尖接触芯片每个引脚的末端 直到看见焊锡流入引脚 在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行 防止因焊锡过量发生搭接 4 焊完所有的引脚后 用焊剂浸湿所有引脚以便清洗焊锡 在需要的地方吸掉多余的焊锡 以消除任何短路和搭接 最后用镊子检查是否有虚焊 检查完成后 从电路板上清除焊剂 将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭 直到焊剂消失为止 5 贴片阻容元件则相对容易焊一些 可以先在一个焊点上点上锡 然后放上元件的一头 用镊子夹住元件 焊上一头之后 再看看是否放正了 如果已放正 就再焊上另外一头 焊接时间2s 点最佳 最好不要超过3s 点元件焊接顺序1 针对kfb 05开发板 其元器件的焊接顺序 先焊接贴片 然后焊接电阻 焊接芯片管座 led灯 按键等等 一般原则先焊接较小的元件 在焊接较大的元件 2 在焊接时一定要注意元器件的焊接方向 例如 kfb 05开发板上的数