电子实习总结报告

1、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 2015年7月4日至2015年7月23日指导教师 刘超 所在院（系） 电子科学学院 班 级 电子121班 学生姓名 苏魏全 学 号 120901240110 2015年 7月 23日双键呼救器一、课题目的1、设计目的及意义1）掌握51系列单片机的基本硬件结构及工作原理；2）掌握51系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法；3）学习并掌握使用51系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。2、 设计要求1）采用两个按键。即K1呼救按键，K2解除呼救按键；2）采用声音和灯光报警呼救；3）声音采用蜂鸣器报警，当K1按

2、下时，蜂鸣器发出频率为20HZ的声波报警；4）灯光采用4个绿色LED和4个红色LED报警；当K1按下时，红色LED闪烁报警，绿色LED全灭；正常情况下；5）正常情况下，绿色LED长亮，蜂鸣器静音。3、 总体设计方案双键呼救器设计主要用到了实验板的单片机模块、键盘模块、LED模块、蜂鸣器。图 1 双键呼救器原理图其中单片机为STC89C52，键盘用到其中的K1和K2来控制报警和和停止，以四个LED灯作为绿灯，四个LED灯作为红灯，蜂鸣器提供声波报警。把8个发光二极管设计为4个绿灯和4个红灯，给4个绿灯始终送高电平，使它们保持长亮。不给蜂鸣器送任何电压信号，使之保持静止状态。当有紧急情况发生，按K

3、1键，给4个绿灯送低电平让其熄灭，给4个红灯送高电平，延时后送加低电平，再延时送加高电平，反复循环这个程序，使4个红灯来回闪烁，同时使蜂鸣器也加在这个循环中，使它发出声音警告。当危险解除时，K2为复位键，使工作状态回到初始。2、 单片机实验板1、 STC89C52单片机特性设计使用的单片机是STC89C52，是一种低耗能，高性能的单片机，和MCS-51单片机产品兼容 、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz33Hz 、三级加密程序存储器 、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式 、掉电后中断

4、可唤醒 、看门狗定时器 、双数据指针、掉电标识符。STC89C52 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 和在线系统可编程Flash 。STC89C52的标准功能： 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，STC89C52可降至0Hz静

5、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。8 位微控制器 8K字节在系统可编程 Flash。此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输

6、出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。2、 复位电路单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作，手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如图所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。复位时PC初始化为0000H，使单片机从程序存储器的0000H单元开始执行程序。复位时SP=07H，4个I/O端口P0P3的引脚均为高电平。图2

7、 复位电路示意图 在本设计中，除了单片机本身就有的总的复位电路外，在局部设计中，K2键也起到了一个复位的作用，即当按下K2键时，系统恢复到初始状态。3、按键电路键盘分为编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘；而靠软件编程来识别的称为非编码键盘。在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘。图3 键盘电路示意图非编码键盘又分为：独立键盘和行列式（又称为矩阵式）键盘。本次设计主要用到的是独立键盘部分。独立键盘每个按键占用一I/O线，当按键数量较多时，I/O口利用率不高，但程序编制简单，适用于所需按键较少的场合。用于本次设

8、计只用到两个按键，所以决定采用独立按键部分。矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。当无按键按下时，行线处于高电平状态，当有按键按下，行线电平状态将由与此行线相连接的列线电平决定。扫描法的思想是先把任意一行置为低电平，其余各列值为高电平，检测各行线电平的变化，如果某行线电平为低电平，则可确定此行此列交叉点处得按键被按下。4、LED电路采用8个共阳极LED灯，设计时认为后四个为绿色，前四个为红色灯。当没有按键信号的时候，后四个等长期处于点亮状态，当K1键按下时，后四个等熄灭，前四个灯开始闪烁报警，闪烁周期设定为两秒。当K2键按下时，报警取消，恢复到最初的状态，即后四个灯长亮。图4 L

9、ED电路5、 蜂鸣器电路蜂鸣器电路较为简单，基极端连接单片机P24口，一般情况下，P24为高电平，即三极管处于截止状态，蜂鸣器不响，当P24取反，即变为低电平，三极管导通，蜂鸣器工作，发出报警。图5 蜂鸣器电路 3、 软件编程1、 编程思路软件的输入设备是键盘，输出设备是蜂鸣器和8个LED灯，另外，LED报警是采取闪烁报警，会有延迟程序的存在，所以，程序包括四个主要部分，首先是一个延迟1ms的子程序，通过循环来实现。给4个绿灯始终送高电平，使它们保持长亮。不给蜂鸣器送任何电压信号，使之保持静止状态。当有紧急情况发生，按K1键，给4个绿灯送低电平让其熄灭，给4个红灯送高电平，延时后送加低电平，再

10、延时送加高电平，反复循环这个程序，使4个红灯来回闪烁，其中加入蜂鸣器的取反就可以实现声波报警。按键选取K1和K2，分别连接着单片机的P3.2和P3.3口，蜂鸣器连接单片机的P2.4口，8个LED灯分别连接P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7口。2、 源程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit KEY1=P32;/呼救sbit KEY2=P33;/解除呼救sbit BEEP=P24;/

11、蜂鸣器sbit LED1=P00;/绿灯1sbit LED2=P01;/绿灯2sbit LED3=P02;/绿灯3sbit LED4=P03;/绿灯4sbit LED5=P04;/红灯1sbit LED6=P05;/红灯2sbit LED7=P06;/红灯3sbit LED8=P07;/红灯4void delayms(uint x)/延时xmsuint i,j;for(i=x;i>0;i-)for(j=120;j>0;j-);void main()uint i,count; /定义局部变量P0=0xf0; /初始化4个绿灯亮while(1)if(count=1) /count为1时

12、LED1=1; /灭绿灯LED2=1; /灭绿灯LED3=1; /灭绿灯LED4=1; /灭绿灯BEEP=BEEP;/蜂鸣器取反delayms(1);/延时1msi+;/变量i自加1if(i>1000)/i自加1000次以后i=0;/i=0LED5=LED5; /红灯取反，即为闪烁LED6=LED6; /红灯取反，即为闪烁LED7=LED7; /红灯取反，即为闪烁LED8=LED8; /红灯取反，即为闪烁if(count=2) /count为2时P0=0xF0;/亮绿灯if(KEY1=0)/按键1按下时，count=1count=1;if(KEY2=0)/按键2按下时，count=2co

13、unt=2; 3、软件流程图开始P0=0xf0初始化四个绿灯K2=0K1=0结束绿灯长亮蜂鸣器无声红灯闪烁蜂鸣器报警图6 软件流程图四、调试分析1、程序语法调试 程序语法调试使用的软件是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

14、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。 用软件打开编写好的程序，出现几处错误，主要是括号等错误，经修改后，错误消除，测试图如下:图7 程序调试图调试后程序错误为零，警告为零，即没有语法错误。可以下载到实验板中进行测试。2、 模拟仿真在进行实物调试之前我进行了模拟仿真，用的仿真软件是proteus，这款软件并没有在我们的教学中进行教授，但交流群中推荐这款软件，我在上学期自学了它的使用方法。Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的ED

15、A工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。仿真的效果比较理想，一次实现了所需的功能，至少灯的仿真图画的和电路板的相反，但不影响效果。仿真的结果图如下图所示：图8 程序模拟仿真结果3、硬件调试硬件调试需要用到STC-ISP软件将程序下载

16、到实验板中。图9 程序下载过程图STC-ISP 是一款下载编程烧录软件，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，现已被广泛使用。其使用步骤如下： (1)打开STC-ISP，如下图界面，在MCU Type栏目下选中单片机，在本次实习中我们选用的是STC89C52单片机。 (2)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。 (3)先确认硬件连接正确，按如图点击“打开文件”并在对话框内找到您要下载的HEX文件。 (4)按下图选中两个条件项，这样可以使您在每次

17、编译KEIL时HEX代码能自动加载到STC-ISP，点击“Download/下载”。 (5)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，如图是正在写入程序截图。(6)图示程序写入完毕，目标板开始运行程序结果。在之前的软件模拟仿真中，运行很正常，但是当硬件测试的时候，发现了不符合现实的情况，即声音太小，20Hz的声音太小，无法听清，所以我将程序的单次延迟修改为一毫秒，但为了保证LED每隔一秒闪烁一次，我将i的循环次数修改为1000次。在修改后，再次将程序下载到实验板中，声音明显高了。图10 硬件测试效果图4、 调试分析总结 我的调试分析总共分为三个步骤，分别是程序语法调试、模拟仿真、

18、硬件测试。 程序语法调试是为了找出程序中的语法错误，这些错误是由于我的粗心造成的，不过由于程序并不是很难，所以很快程序中的小的语法错误就被我找出并进行了修改。 模拟仿真是为了找出程序中的逻辑错误，看程序能否正确实现所需的功能。本次设计是使用已有的实验板，可以省略仿真，但是我为了防止由于实验板的损坏而使我认为程序错误的情况，还是进行了仿真。但在平时的设计中，仿真是非常重要的，利用仿真我们可以节约好多不必要的损失。最后的硬件测试是为了看实际效果，同时完成设计，实现功能。5、 总结及体会 实习是每一位大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，而且打开了视野，增长了见识，为我们以后更好地服务社会打下了坚实的基础。在电子科学学院实习基地实习的日子已经结束了，虽然实习的时间很短，但对我来说，收获是很大的。 这次实习让我深深地感觉到自己所学知识储备的不足，我们在学校学习的是理论上的东西，但是在实际设计实物的时候，实践和经验就显得更为重要，只有掌握更多实用的技能，积累更多的工作