單片機實習報告

時間：2022-07-28 15:04:52 實習報告我要投稿

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【精品】單片機實習報告3篇

　　在當下這個社會中，報告使用的次數(shù)愈發(fā)增長，報告中提到的所有信息應該是準確無誤的。那么報告應該怎么寫才合適呢？以下是小編整理的單片機實習報告3篇，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

【精品】單片機實習報告3篇

單片機實習報告篇1

　　這次實習我們使用控制電路的單片機是at89s51型號的，單片機實習報告總結。通過它實現(xiàn)對八盞雙色燈發(fā)光二極管的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復位電路，對電路實現(xiàn)復位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數(shù)碼管，通過at89s51的p3口數(shù)據(jù)的輸入對共陰極數(shù)碼管的控制。

　　同時也可實現(xiàn)雙色發(fā)光的二極管與共陰極數(shù)碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實現(xiàn)中斷作用，也使電路便于檢測。盡量朝“單片”方向設計硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)中的相關器件要盡可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中所有芯片都應盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。

　　硬件電路設計：

　　1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現(xiàn)的功能盡可能由軟件實現(xiàn)，以簡化硬件結構。必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，一般響應時間比硬件實現(xiàn)長，且占用cpu時間;

　　2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的`合理布線、各元器相互隔離等;

　　3)盡量朝“mcs-51單片”方向設計硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

　　4)系統(tǒng)中的相關器件要盡可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中所有芯片都應盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。

　　1．1 單片機型號及特性

　　單片機型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵兼容 4k字節(jié)可編程flash存儲器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) ⑶全靜態(tài)工作：0hz-24khz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內(nèi)部ram ⑹32條可編程i/o線⑺兩個16位定時器/計數(shù)器 ⑻6個中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閑置和掉電模式⑾片內(nèi)振蕩器和時鐘電路

　　1．2 晶振電路

　　單片機晶振的兩個電容的作用這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+△c式中cd,cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,cic（集成電路內(nèi)部電容）+△c（pcb上電容）經(jīng)驗值為3至5pf。各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振蕩器。晶振引腳的內(nèi)部通常是一個反相器, 或者是奇數(shù)個反相器串聯(lián)。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個電阻連接, 對于 cmos 芯片通常是數(shù) m 到數(shù)十m 歐之間. 很多芯片的引腳內(nèi)部已經(jīng)包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。

　　這個電阻是為了使反相器在振蕩初始時處與線性狀態(tài), 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個并聯(lián)諧振回路, 振蕩頻率應該是石英晶體的并聯(lián)諧振頻率. 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點. 以接地點即分壓點為參考點, 振蕩引腳的輸入和輸出是反相的, 但從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續(xù)振蕩. 在芯片設計時, 這兩個電容就已經(jīng)形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率范圍. 外接時大約是數(shù) pf 到數(shù)十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯(lián)的值是并聯(lián)在諧振回路上的, 會影響振蕩頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋系數(shù)是 0.5, 一般是可以滿足振蕩條件的, 但如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。

單片機實習報告篇2

　　一、生產(chǎn)實習的目的和意義：

　　生產(chǎn)實習是培養(yǎng)本科學生理論聯(lián)系實際，提高實際動手操作能力的重要教學環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實習旨在使學生廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程，熟悉電子產(chǎn)品的主要技術管理模式，并在實習的操作過程中學習、掌握電子產(chǎn)品的焊接、安裝、調(diào)試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學的理論，開闊眼界，提高能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)大學本科人才打下必要的基礎。通過學習，是理論與實際相結合，可以使學生加深對所學知識的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學習提供必要的感性知識，同時使學生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)內(nèi)容，為將來走上工作崗位提供必要的實際生產(chǎn)知識。

　　二、實習的基本內(nèi)容：

　　集中授課，進行相關知識的學習。

　　學習、掌握電子產(chǎn)品的獨立性設計與安裝、調(diào)試的能力。進一步掌握電子測量儀器的正確使用方法，電元器件的測量與篩選技術。

　　初步了解電子整機產(chǎn)品的工藝過程。

　　為能使學生得到充分的鍛煉，較大的提高學生的實際動手能力，本次生產(chǎn)實習安排每一位學生獨立完成全部系統(tǒng)的設計與安裝工作。

　　本實習環(huán)節(jié)，學生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設備電路安裝與調(diào)試，要學生嚴格遵守電器設備的使用安全，遵守實驗室的各項規(guī)章制度。

　　三、基本要求：

　　在教師的指導下練習在測試電路德核心板上焊接元件，掌握焊接要領。

　　熟悉元器件的性能及管腳分配。

　　在給定的PCB板上焊接跳線，IC插座，電阻，電容，LED器件等。

　　檢查焊接是否正確。

　　插上元器件，運行系統(tǒng)，并觀測系統(tǒng)工作是否正常。

　　四、總體設計電路思想和原理：

　　本次生產(chǎn)實習用到的開發(fā)板和模塊共7塊，分別為：單片機核心板，電子鐘模塊，MP3模塊，RFID模塊，無線傳輸模塊，脈搏傳感模塊，GPS模塊。

　　各模塊相互組合，其所能實現(xiàn)的基本功能如下：

　　單片機核心板+電子鐘模塊：實現(xiàn)時間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調(diào)時、定鬧等。

　　單片機核心板+無線傳輸模塊：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無線傳輸。

　　單片機核心板+MP3模塊（含SD卡）：實現(xiàn)MP3播放功能。

　　單片機核心板+RFID模塊：實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。

　　單片機核心板+脈搏傳感模塊：實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。

　　單片機核心板+GPS模塊：實現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位功能。

　�。ㄒ唬┖诵陌咫娐吩O計

　　單片機核心板電路主要包括STC12C5A60S2單片機，電子鐘模塊接口電路，MP3接口電路，無線傳輸模塊接口電路，脈搏傳感模塊接口電路，GPS模塊接口電路，串口擴展電路，電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘機器周期（IT）的單片機，是高速、低功耗、超強干擾的新一代8051單片機。通過使用STC-ISP軟件，該單片機可實現(xiàn)串口在線編程，無需編程器，無需仿真器。

　　核心板電路的設計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點，為其實現(xiàn)合理的設計出外圍電路：包括電源電路，顯示電路部分，復位電路部分，串行口通信電路，按鍵電路等。

　�。ǘ╇娮隅娔K電路設計

　　該模塊主要用到的芯片有：時鐘保持芯片DS1302，單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，紅外遙控解碼器TL1838A。

　　該模塊電路設計的思想是了解這三種芯片的工作電壓，DS1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。

　�。ㄈ㎝P3模塊電路設計

　　該模塊用到的主要芯片有MP3音頻解碼芯片VS1003，3.3V電壓轉換芯片LM1117-3.3,2.5V電壓轉換芯片LM1117-2.5。

　　該電路的設計思想主要是了解芯片的作用和特點，尋找各芯片之間的聯(lián)系，VS1003芯片是該模塊的主要部分。單片機設有單獨解碼MP3文件的功能，而單片機可與通過VS1003的接口電路的連接，進行MP3的解碼，實現(xiàn)音頻的輸出。通過芯片各引腳的功能和特點，合理的設計出相應的外圍電路。

　　（四）RFID模塊電路的設計

　　該模塊的電路所用到的主要芯片為13.56MHZ的非接觸式通信讀卡芯片F(xiàn)M1702。該芯片是基于ISO/4443標準的非接觸卡讀卡機專用芯片，采用0.6微米CMOS 、EEPROM工藝，支持13.56MHZ頻率下的type A非接觸式通信協(xié)議，

　　支持多種加窗算法，兼容philips的MFRC530（SPI接口）讀卡機芯片。

　　該模塊的電路設計思想是基于FM1702各引腳的功能和特點，合理的設計芯片的外圍電路，其中的電容和電感所構成的天線是芯片與S50卡通信的工具。

　　五、單元電路設計：

　　單片機核心板電路分析

　　單片機核心板是本次實習中最重要的部分，它是實現(xiàn)各種模塊功能的基礎部分。單片機核心板的核心是STC12C5A60S2單片機芯片，圍繞該芯片設計出相應電源供電電路，蜂鳴器驅動電路，按鍵電路，串行口通信電路，復位電路，液晶屏驅動電路以及各模塊的接口電路，由以上的電路部分就構成一個核心板電路系統(tǒng)。

　　電子鐘模塊電路分析

　　電子鐘模塊配合單片機核心板，可在LCD1602液晶屏上顯示當前的日期（年月日）時間（時分秒），環(huán)境溫度值，和紅外遙控解碼值。用戶可通過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時間的設置。

　　通過遙控上的“EQ”鍵，可控制LED顯示界面在時間、溫度、紅外解碼之間的切換。如果想調(diào)整時間，需要首先使用遙控器的“EQ”鍵將LCD顯示調(diào)制時間界面。之后通過按“播放停止鍵”將時間停止。然后再按“左快捷鍵”向右切換。最后按“加減鍵”可以進行數(shù)值的加減操作，調(diào)整完成后，再次按“播放停止鍵”，時間開始運行。另外通過單片機核心板上的K1-K4鍵也可以完成時間的調(diào)整：其中K1鍵對應遙控器的“右快捷鍵”，即實現(xiàn)向右切換年月日時分。K3鍵對應遙控器的“加鍵”，即實現(xiàn)年月日時分的加1。K4鍵對應遙控器的“減鍵”，即實現(xiàn)年月日時分的減1。

　　MP3電路模塊分析

　　是一單芯片MP3/WMA/MIDI音頻解碼和ADPCM編碼芯片，其擁有一個高性能低功耗的DSP處理器核VS-DSP。5K的指令RAM，0.5K的'數(shù)據(jù)RAM，串行的控制和數(shù)據(jù)輸入接口，4個通用IO口，1個UART口。同時片內(nèi)帶有一個可變采樣率的DAC，一個立體聲DAC以及音頻耳機放大器。VS1003通過一個串行接口來接收輸入的比特流，它可以作為一個系統(tǒng)的從機。

　　與單片機連接的引腳主要有7個，分別為：SO、SI、SCLK、XDCS、XRESET、DREQ、MOSI，只有保證它們與單片機正確可靠的連接，才能對VS1003進行有效的操作與控制。另外，VS1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不同的。

　　卡是一種大容量，性價比高，體積小，訪問接口簡單的存儲卡。SDIMMC卡大量應用于數(shù)碼相機、MP3、手機、大容量存儲設備。作為這些便攜式設備的存儲載體，它具有低功耗，非易失性，保存數(shù)據(jù)無需消耗能量的特點。

　　卡只使用了1-7觸點。對于1號引腳（CD/DAT3）擴展的DAT線（DAT1-DAT3）在上電后處于輸入狀態(tài)，它們在執(zhí)行SET-BUS-WIDTH命令后作為DAT線操作，當不用DAT1-DAT3線時，主機應使自己的DAT1-DAT3線處于輸入模式，這樣定義是為與MMC卡保持兼容。上電后，CD/DAT3作為帶50K上拉電阻的輸入線（可用于檢測卡是否存在或選擇SPI模式）。用戶可以在正常的數(shù)據(jù)傳輸中用SET-CLR-CARD-DETECT（ACMDA口）命令斷開上拉電阻的連接。MMC卡的該引腳在SD模式下為保留引腳，在SD模式下無任何作用。對于2號引腳CMD，MMC卡在SD模式下為IO/PP/OO，MMC卡在SPI模式下為I/PP。

　　關于電壓匹配問題，SD卡的邏輯電平相當于3.3V TTL電平標準，而單片機的邏輯電平為5V。因此，它們之間不能直接相連，否則會有燒毀SD卡的可能。解決邏輯器件接口的電平兼容問題，原則主要有兩條：一為輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值，應大于接受電壓器件識別為高電平的最低電壓值。二為輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值，應小于接受器件識別為低電平的最高電壓值。考慮到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下，通訊都是單向的，于是在單片機向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時采用晶體管加上拉電阻法的方案。在SD卡向單片機傳輸數(shù)據(jù)時，可以直接連接。因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則，既經(jīng)濟又實用。該方案可以雙電源供電（一個5V電源，一個3.3V電源供電），3.3V電源可用ASL1117穩(wěn)壓管從5V電源穩(wěn)壓獲取。

　　RFID模塊電路分析

　　基于FM1702SL的非接觸式IC卡讀寫器，只要稍加改動就能開發(fā)成不同的射頻識別應用系統(tǒng)，如考勤系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)，公交車收費系統(tǒng)等。S50非接觸式卡符合MIFARE的國際標準，容量8K位，數(shù)據(jù)保存期10年，又可改寫10萬次，讀無限次。S50卡不帶電源，自帶天線，內(nèi)含加密控制邏輯電路和通用邏輯電路，卡與讀卡器之間的通訊采用國際通用DES和RES保密交叉算法，具有較高的保密性能。

　　單片機與FMITDISL通用SPI總線通信，采用中斷工作模式，在FMITDISL復位后，必須進行一次初始化程序以便初始化SPI接口模式，而且可以同步實現(xiàn)單片機和FMITDISL的啟動工作。信息存儲在MIFARSE卡里，讀寫器與卡通過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當卡進入系統(tǒng)的工作區(qū)時，讀寫器向卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個電容的另一端接有一個單向導通的電子粟，將帶內(nèi)容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當所有積累的電荷達到2V時，此電容可做到電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或讀取讀寫器的數(shù)據(jù)。

　　根據(jù)互感原理可知，讀寫器天線半徑越大，匝數(shù)越多，讀寫器上的天線和卡上的天線的互感系數(shù)就越大。根據(jù)國際標準的要求，卡和讀寫器的通信距離為10cm，通過調(diào)整天線驅動電壓可以改變通信的最長距離。天線的傳輸帶寬和品質(zhì)因數(shù)成反比關系。過高的品質(zhì)因數(shù)會導致帶寬減小，從而減弱讀寫器的調(diào)制邊帶，會導致讀寫器無法與卡通信。

　　無線傳輸模塊分析

　　是一無線通信芯片，采用FSK調(diào)制，可以實現(xiàn)點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達2Mbps，只需為單片機系統(tǒng)預留5個GPIO，1個中斷輸入引腳，就可很容易地實現(xiàn)天線通信的功能，非常適合用MCU系統(tǒng)構建無線通信功能。

　　具有收發(fā)模式，待機模式和掉電模式，四種工作模式，并由CE、寄存器內(nèi)部PWR、VP和PRIM、RX共同控制。nRF24L01所有的配置都由配置寄存器來定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。SPI接口由SCK、MOSI、MISO及CSN組成，在配置模式下單片機通過SPI接口配置nRF24L01的工作參數(shù)，在發(fā)射或接收模式下單片機SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

　　單片機的控制指令從nRF24L01的MOSI引腳輸入，而nRF24L01的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)是從其MISO引腳輸出并送給單片機的。利用SPI傳輸數(shù)據(jù)時，是先傳輸?shù)臀蛔止?jié)，再傳輸高位字節(jié)，并且在傳輸每個字節(jié)時是從高位傳起。

　　六、單片機軟件系統(tǒng)工作流程

　　通過使用STC-ISP軟件，STC12C5A60S2單片機可實現(xiàn)串口在線編程。由于現(xiàn)在大的數(shù)據(jù)計算機都不存在提供單獨的串口，所以需要USB轉RS232串口線。

　　USB轉RS232串口設備驅動程序的安裝

　　STC-ISP V483串口下載軟件

　　七、實習過程心得：

　　新學期伊始，就迎來了為期四周的單片機生產(chǎn)實習。在這次生產(chǎn)實習過程中，我受益頗多。這是我們經(jīng)歷的第一次廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從最初的設計，到焊接，安裝，調(diào)試，我們都是逐一親自動手操作完成的。在這次實習中，我們遇到了不少問題，但正是因為有了這些問題，才有了我們更加深入學習的機會。為了解決這些問題，我們查資料，探討，請教老師，充分利用自己身邊的一切資源來學習。這樣的學習過程讓我們對所學內(nèi)容理解的更深刻，而且大大提高了我們的團結協(xié)作能力。在實際操作焊接的過程中，我們從笨拙到熟練，動手能力不斷提高，有了很大的進步。這為我們以后步入工作崗位做了良好的鋪墊。

　　總之，通過這次生產(chǎn)實習，我受益匪淺，各方面的能力都有了提高。最后，感謝在實踐過程中悉心指導的每一位老師！

單片機實習報告篇3

　　一實習目的

　　1. 通過對單片機小系統(tǒng)的設計、焊接、裝配，掌握電路原理圖及電子線路的基本焊接裝配工藝、規(guī)范及注意事項;

　　2. 通過對系統(tǒng)板的測試，了解系統(tǒng)板的工作原理及性能，掌握元器件及系統(tǒng)故障的排除方法;

　　3. 掌握程序編制及調(diào)試方法，完成系統(tǒng)初始化、存儲器操作、端口操作、鍵盤顯示等程序的編制及調(diào)試(匯編語言、C語言均可);

　　4. 通過單片機系統(tǒng)的組裝，調(diào)試以及程序編制、調(diào)試及運行，與理論及實驗的有機結合和指導教師的補充介紹，使學生掌握控制系統(tǒng)的工作原理、開發(fā)方法和操作方法。

　　5. 培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，提高對理論知識的感性認識。

　　二實習意義

　　通過本實習不但可以掌握單片機軟、硬件的綜合調(diào)試方法，而且可以熟練掌握電路原理圖，激發(fā)對單片機智能性的探索精神，提高學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生應用單片機實現(xiàn)對工業(yè)控制系統(tǒng)的設計、開發(fā)與調(diào)試的能力。在制作學習過程中，不但可以掌握軟、硬件的綜合調(diào)試方法，而且可以使學生對單片機智能性產(chǎn)生強烈的欲望。達到最大限度地掌握微機應用技術，軟件及接口設計和數(shù)據(jù)采集與處理的技能，培養(yǎng)電綜合實踐素質(zhì)的目的。

　　三系統(tǒng)基本組成及工作原理

　　1 系統(tǒng)基本組成

　　系統(tǒng)以單片機STC89C52作為控制核心，各部分基本組成框圖如圖1所示。

　　流水燈部分由單片機、鍵盤模塊等組成;

　　四位數(shù)碼顯示，編程實現(xiàn)30秒倒計時部分由單片機、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成;

　　按鍵功能部分通過按鍵控制流水燈部分、四位數(shù)碼顯示部分;

　　電子鐘部分由單片機、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成;

　　使用功能鍵實現(xiàn)相應的功能組合部分通過流水燈部分、30秒倒計時部分實現(xiàn);

　　模數(shù)轉換部分由單片機、ADC0809轉換模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊等組成。

　　2 系統(tǒng)工作原理

　　本設計采用STC89C52RC單片機作為本系統(tǒng)的控制模塊。單片機可把由ADC0809及單片機中的數(shù)據(jù)利用軟件來進行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊，實現(xiàn)阻值大小的顯示。以數(shù)碼管顯示為顯示模塊，把單片機傳來的數(shù)據(jù)顯示出來。在顯示電路中，主要靠按鍵來實現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。

　　對于模數(shù)轉換部分，單片機89C51通過P0口的I/O線向ADC0809發(fā)送鎖存地址以及復位、啟動轉換等信號，并查詢轉換狀態(tài)。 ADC0809啟動轉換后，將0-8個通道一次輸入的電壓信號轉換成相應的數(shù)字量，供89c51讀取使用，并且將EOC置1供單片機查詢轉換狀態(tài)。而滑動變阻器負責將阻值信號轉換成電壓信號，再送到ADC0809的八個通道。當單片機查詢到轉換結束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實的需要進行二進制轉BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。其實現(xiàn)方式是：ADC0809轉換來自3通道的阻值變化信號。80c51的P2口與ADC0809的輸出相連用于讀取轉換結果，同時P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時鐘信號。P3.0和P3.1口用于向顯示電路輸出段碼，P3.2-P3.7用于數(shù)碼管的位選。

　　四系統(tǒng)硬件設計

　　結合本設計的要求和技術指標，通過對系統(tǒng)大致程序量的估計和系統(tǒng)工作的估計，考慮價格因素。選定AT89C51單片機作為系統(tǒng)的主要控制芯片，8位模擬轉換器ADC0809進行阻值轉換。逐次比較法A/D轉換器是目前種類最多、應用最廣的A/D轉換器，其原理即“逐位比較”，其過程類似于用砝碼在天平上稱物體重量。它由N位寄存器、A/D轉換器、比較器和控制邏輯等部分組成，N位寄存器代表N位二進制碼。目前應用最廣的逐次比較法A/D轉換器有ADC0809。它是一種8路模擬輸入8位數(shù)字輸出的逐次比較法A/D轉換器件。其主要性能指標和特性如下：

　　分表率：8位

　　轉換時間：取決于芯片時鐘頻率，轉換一次時間位64個時鐘周期

　　單一電源：+5v

　　模擬輸入電壓范圍：單極性0-+5v;雙極性-5v-+5v

　　具有可控三態(tài)輸出鎖存器

　　啟動轉換控制位脈沖式，上升沿使內(nèi)部所有寄存器清零，下降沿使A/D轉換開始。

　　通過以上性能比較，我們不難看出ADC0809滿足本設計的要求，所以本設計采用ADC0809作為A/D轉換器

　　1 按鍵電路設計

　　利用單片機的P1口擴展一個8位鍵盤。

　　2 晶振與復位電路設計

　　本設計采用的是上電復位的`形式，如圖3.3所示，上電順進RST獲得高電平，隨著電容器C的充電，RST引腳上的高電平將逐漸下降，只要高電平能保持復位所需要的兩個機器周期以上時間，單片機就能實現(xiàn)復位操作。晶振電路為單片機提供工作所需要的時鐘信號。震蕩頻率越高，系統(tǒng)時鐘頻率也越高，單片機運行的速度就越快。其電路如圖3.4所示。89C51的XTAL1和XTAL2兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容C1、C2形成反饋電路，就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，本設計的震蕩器頻率為12MHZ。

　　3 下載電路設計

　　4 流水燈模塊設計

　　5 模數(shù)轉換模塊設計

　　6 顯示電路設計

　　本設計采用六位數(shù)碼管。本系統(tǒng)采用共陽極動態(tài)掃描的方式連接。數(shù)碼管的段碼數(shù)據(jù)由89C51的P3.0-P3.1口送出，89C51的P3.2-P3.7輸出位選通信號，只有被選中的那位數(shù)碼管才會顯示段碼

　　7 整體電路設計

　　五系統(tǒng)軟件設計

　　1主程序設計

　　主程序采用分支結構，以狀態(tài)號標識系統(tǒng)所處的狀態(tài)。在上電初始化后即進入狀態(tài)號的輪詢掃描，狀態(tài)號的值決定了分支程序的入口。其中分支程序分別為：AD轉換模塊(狀態(tài)號為0)，數(shù)字模塊狀態(tài)號為1)，倒計時模塊(狀態(tài)號為2)，電子鐘模塊(狀態(tài)號為3)，功能組合模塊(狀態(tài)號為4)，流水燈模塊(狀態(tài)號為5)。

　　2 功能子程序設計

　　2.1 流水燈模塊

　　流水燈模塊利用單片機的P3口，通過給P3口的各位送低電平，相應的實現(xiàn)流水燈有規(guī)律的點亮。

　　2.2 30秒倒計時模塊

　　30秒倒計時模塊利用單片機的P3.0與P3.1口送相應的段控數(shù)據(jù)，P3.2-P3.7口送相應的位控數(shù)據(jù)。通過程序實現(xiàn)30秒倒計時。

　　2.3 數(shù)字加減模塊

　　利用數(shù)碼管實現(xiàn)數(shù)字顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實現(xiàn)數(shù)字變量的加一或者減一，進而實現(xiàn)利用數(shù)碼管顯示加一鍵、減一鍵功能。

　　2.4 電子鐘模塊

　　利用數(shù)碼管實現(xiàn)時間顯示，通過加一鍵或者是減一鍵實現(xiàn)小時變量或者是分鐘變量的加一，從而實現(xiàn)調(diào)時功能。

　　2.5 模數(shù)轉換模塊

　　當單片機查詢到轉換結束后依次讀取數(shù)據(jù)并按照現(xiàn)實的需要進行二進制轉BCD碼等處理最后控制顯示電路顯示出數(shù)字。其實現(xiàn)方式是：ADC0809轉換來自3通道的阻值變化信號。80c51的P2口與ADC0809的輸出相連用于讀取轉換結果，同時P0.0-P0.6作控制總線，向ADC0809發(fā)送鎖存、啟動等控制信息，并查詢EOC狀態(tài)。ALE經(jīng)分頻后給ADC0809提供時鐘信號。P3.0和P3.1口用于向顯示電路輸出段碼，P3.2-P3.7用于數(shù)碼管的位選。

　　六實習總結、體會

　　本次單片機實習我們一共完成了個模塊的程序設計，包括：led顯示模塊、數(shù)碼管顯示模塊和鍵盤模塊。分別實現(xiàn)了流水燈的循環(huán)點亮控制、數(shù)碼管的靜態(tài)和動態(tài)計數(shù)顯示，還有矩陣鍵盤按鍵控制數(shù)碼管顯示的程序設計。然后我們分別用protues系統(tǒng)仿真軟件對各個模塊進行了模擬仿真，用keil軟件編制了匯編語言程序，驗證了我們所設計的程序。這次實習還使我理解了編寫程序的一些技巧。單片機應用系統(tǒng)一般由包含多個模塊的主程序和由各種子程序組成。每一模塊都要完成一個明確的任務，實現(xiàn)某個具體的功能，如計算、接受、發(fā)送、延時、顯示等。采用模塊化程序設計方法，就是將這些具體功能程序進行獨立設計和分別調(diào)試，最后將這些模塊程序裝配成整體程序并進行聯(lián)合調(diào)試。

　　模塊化程序設計方法的優(yōu)點：一個模塊可以為多個程序所共享;單個功能明確的程序模塊的設計和調(diào)試比較方便，容易完成;利用已經(jīng)編好的成熟模塊，將大大縮短開發(fā)程序的時間，降低開發(fā)成本。采用循環(huán)結構和子程序結構可以使程序的容量大大減少，提高程序的效率，節(jié)省內(nèi)存。對于多重循環(huán)，要注意各重循環(huán)的初值和循環(huán)結束的條件，避免出現(xiàn)程序無休止循環(huán)的“死循環(huán)”現(xiàn)象; 通過這次的實習我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了，才能夠將課本知識與實踐相結合，理論知識服務于教學實踐，以增強自己的動手能力。這次實習十分有意義，這次實習我們知道了理論和實踐的距離，也知道了理論和實踐相結合的重要性。

　　回顧起此次課程設計，感覺受益匪淺，從拿到題目到完成整個編程，從理論到實踐，學到很多很多的課堂理論中沒學到過的東西，不僅對鍵盤的識別技術這一章節(jié)的知識點有了深刻的認識，而且對這學期開設的單片機這門課程有了更全面的了解，尤其是在學習使用proteus軟件片編程和仿真時收獲良多。通過這次單片機課程設計，還使我懂得了實踐的重要性。同時在程序調(diào)試的過程中提高自己的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實際動手和獨立思考的能力。這次課程設計能順利的完成，除了我們的努力外，當然也離不開指導老師申老師的辛勤指導，致使我在設計的過程中學到了很多實用性的知識。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師表示忠心的感謝!

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