《单片机应用实习指导书精简版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机应用实习指导书精简版（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机应用实习 指导书王鑫国 沈捷南京工业大学自动化学院实验中心2011-5单片机应用实习单片机应用实习一、实习目的一、实习目的1、熟悉单片机的原理、功能与应用2、熟悉单片机开发的相关软硬件3、培养单片机应用开发的兴趣4、提高单片机应用系统的开发能力二、实习要求二、实习要求1、熟悉 MCS-51 单片机的原理；2、熟悉单片机 KEIL C51 编程语言；3、熟悉 uVision2 单片机 C 语言开发环境；4、熟悉 Protel 电子电路的设计5、熟悉单片机硬件仿真软件 Proteus 软件的使用三、实习内容三、实习内容1、熟悉单片机实习板的电路原理，焊接数字钟电路板，连接实习板上的电路，构成
2、数字钟电路。2、熟悉 C51 编程语言和开发环境，设计数字时钟的软件程序，调试软硬件实习数字时钟功能。数字时钟的设计要求数字时钟的设计要求一、设计要求一、设计要求1、以 MCS-51 系列单片机为核心器件，组成一个电子时钟系统。2、系统显示器由 8 位 LED 数码管组成，分别显示时间值的小时、分和秒，以 24h（小时）计时方式。3、能够使用按键开关随时对当前时间进行调整。 （推荐：键 1 为功能切换键，键 2 为移位键，键 3 为增加键，键 4 为减少键。也可自行定义。 ）4、有精力的学生可以实现秒表功能、闹钟定时功能、温度显示功能和通讯功能。二、验收标准二、验收标准1、按照设计要求，画出系
3、统硬件电路原理图（可选） 。2、完成硬件电路焊接、连线和调试。3、完成单片机软件设计，提交程序设计框图及程序设计清单。4、完成硬件与软件综合调试，实现数字时钟功能。5、系统复位后，数码管首先显示学生的学号。6、通过验收，提交单片机应用实习报告。三、实习工具三、实习工具计算机、万用表、稳压电源、编程器、电烙铁、单片机实习套件四、元器件清单四、元器件清单见附录一五、方案论证五、方案论证1 1、总体设计、总体设计为了实现 LED 显示器的数字显示，可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口复杂一些。考虑时钟显示有 8 位，且系统没有其他复杂的处理任务，所以决定采用动态扫
4、描法实现 LED 的显示。单片机采用 Atmel 的 AT89S52 芯片，这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能。2 2、系统硬件电路的设计、系统硬件电路的设计 秒表/时钟计时器的硬件电路原理参考附录，采用 AT89S52 单片机，最小化应用设计；采用共阴七段 LED 显示器，P2 口输出段码数据，P0 口输出列扫描数据，P1.0，P1.1，P1.2，p1.3 口接四个按钮开关，用以调时功能设置。采用 6MHz 晶振，有利于精确定时。3 3、系统程序的设计、系统程序的设计（1）主程序本设计中，计时采用定时器 T0 中断完成，其余状态循环调用显示子程序，当端口开关按下时，转入相应
5、功能程序。（2）LED 显示子程序数码管显示的数据存放在内存单元 dis0-dis7中。其中 dis0-dis1存放小时数据，dis2-dis3存放分数据，dis4-dis5存放秒数据，每一地址单元内均为十进制BCD 码。由于采用软件动态扫描实现数据显示功能，显示用十进制 BCD 码数据的对应码段存放在 ROM 表 dis711中。显示时，先取出 dis0-dis7中的某一数据，然后查得对应的显示用码段，并从 P2 口输出，P0 口将对应的数码管选中供电，就能显示该地址单元的数据值。(3)定时器 T0 中断服务程序定时器 T0 用于时间计时。中断进入后，时钟计时累计中断达 1 秒时，对秒计数单
6、元进行加 1 操作。在计数单元中采用十进制 BCD 码计数，满 60 进位，T0 中断服务程序执行流程见图 2.4。(4)调时功能程序调时功能程序的设计方法自行确定。六、焊接及调试时的注意事项六、焊接及调试时的注意事项1、注意用电安全，电烙铁不用的时候将其插头拔掉，等电烙铁冷却以后再离开。2、电烙铁焊接头在不同的部位可能温度不同，用的时候先转动找到合适的角度再焊接，否则可能温度不够，不好焊。3、元器件在焊之前一定要核对参数，焊对位置，否则很难拆下来。4、数码管用的是共阴管，可以用万用表检测一下，防止配错。数码管的小数点在下方，不要焊倒。5、LED 发光二极管有极性，可以用万用表检测一下，一般长
7、引脚是正极。6、电解电容有极性，管子上有“”标记的是负极。7、排阻的容量表在器件上，472 表示 4.7K，201 表示 200 欧，有圆点标记是 1 号引脚，是公共端。8、蜂鸣器有极性，长引脚是正极。9、晶体管 8550 和温度传感器 DS18B20，方向不要焊错，平面在上，圆面在下。10、J8 是输出的电源，不能连接跳线。11、所有芯片不要焊接，只要焊接芯片座。七、实习板焊接步骤七、实习板焊接步骤1、焊接电源区器件，注意阻值及 LED 的极性。连接电源检查 LED 是否点亮。2、焊接编程器接口区器件。注意不要焊芯片（只要焊接芯片座） ，注意阻值、LED 的极性和下载器接口 J11 的方向（
8、缺口朝下） 。3、焊接单片机最小系统区器件，注意电解电容的极性。连接 USB 下载线，JP3 断开，JP2 连接上，打开上位机编程器软件，下载一个程序，检测工作是否正常。4、焊接简单输入输出接口区器件，注意 LED、蜂鸣器的极性，注意 DIP 开关S2、8550、DS18B20 的安装方向，注意电阻和排组的阻值和方向。用导线连接相关引脚检测简单输入输出接口区器件工作是否正常。5、焊接数码管及键盘区器件，注意数码管的方向，排组的方向和阻值。用导线连接相关引脚检测数码管及键盘区器件工作是否正常。6、焊接 RS232 串行接口区器件，注意电解电容的极性。7、使用跳线连接相关引脚，编写简单的程序熟悉软
9、硬件。8、注意跳线 J11 和 J13 只能接一个（公用 P0 口） ，跳线 J12 和 J14 只能接一个（公用P2 口） 。附录一：单片机实习元器件分类清单附录一：单片机实习元器件分类清单单片机实习元器件分类清单单片机实习元器件分类清单编号编号名称名称型号规格型号规格封装要求封装要求数数 量量单单 位位用途用途电源电路电源电路 D2发光二极管红色，D51个电源指示 R2电阻200 欧1个限流电阻J5自锁按钮开 关8mm*8mm引脚间距 2.54mm1个电源开关J7稳压电源插 座3 引脚，焊接侧装1个输入 5V 电源J8双排针8 脚引脚间距 2.54mm1个5V 电源输出下载器电路下载器电路
10、 U3ATMEGA8ATMEGA8L-8PU DIP28 1个U3DIP28 脚芯 片座窄脚1个U7DIP8 芯片座DIP81个通用芯片D3发光二极管红色 D51个Y2晶振12MHz 1个R6电阻1.5K 1个R7电阻68 欧1个R8电阻68 欧1个C8瓷片电容27pF 1个C9瓷片电容27pF 1个J9双排针8 脚1个通用芯片引脚J10USB 接口母 座1个J1110 针 JTAG 接口1个JP2双排针12 脚 1个下载引脚连接 JP3单排针2 脚1个Atmega 本身编程 单片机最小系统电路单片机最小系统电路U151 单片机芯 片AT89S52DIP401片U1DIP40 芯片 座1片Y1
11、晶振6MHz200mil1个C1,C2独石电容30pF 2个振荡电路 C3电解电容10uF/25V 1个复位电路 R1电阻10K 1个复位电路VR1可调电阻10K 1个S1轻触开关6mm*6mm*5mm 1个复位电路 J1单排针8 脚1个P0 端口 J2单排针8 脚1个P1 端口J3单排针10 脚1个ALE，PSEN，P2 端口 J4单排针8 脚1个P3 端口 J12单排针3 脚1个可调电压输出 JP6单排针2 脚1个VCC 连接 JP7双排针4 脚1个晶振连接 JP8单排针2 脚1个RST 连接 JP9单排针2 脚1个EA 连接 JP10单排针2 脚1个GND 连接 串口通信电路串口通信电路
12、U2MAX232 通信 芯片MAX232DIP161片U2DIP16 芯片 座1片C4-70.1uF 电解 电容4个J6RS232 接口DB9 公头 焊板 的，90 度弯曲， 带针1个JP1双排针4 脚1个通信引脚连接 简单输入输出电路简单输入输出电路 L1-8发光二极管绿色，D58个RP19 芯排阻200 欧姆 1个LED 限流 RP29 芯排阻4.7K 1个DIP 开关上拉 R3电阻4.7K1个温度测量电路 R4电阻1K1个8550 基极限流 R5电阻200 欧姆1个D1 限流 D1发光二极管黄色，D51个S28 位拨码开 关16 脚 1个U6温度传感器DS18B20 1片LS1蜂鸣器5V
13、，一体化引脚间距 300mil1个Q1PNP 晶体管8550 1个驱动蜂鸣器JP5双排针6 脚1个蜂鸣器引脚连接， 温度传感器引脚 连接,LED 引脚连 接 JP11双排针16 脚 1个LED 控制引脚JP12双排针16 脚 1个DIP 开关输出引 脚 键盘显示电路键盘显示电路U4达林顿驱动 芯片ULN2803DIP181个U4DIP18 芯片 座1个U5锁存器芯片74LS373DIP201个U5DIP20 芯片 座1个DSA1-2共阴数码管4 位一体共阴 红色大数码管50mm*19mm2个RP39 芯排阻4.7K 1个键盘上拉 RP49 芯排阻4.7K 1个位选上拉 K1-16轻触开关6mm
14、*6mm*5mm四脚小按键16个4*4 矩阵键盘 J13双排针16 脚 1个位选接口 J14双排针16 脚 1个段码接口 J15双排针16 脚 1个键盘接口JP4单排针3 脚引脚间距 2.54mm1个独立键盘与矩阵 键盘选择 其他其他 1印制板1片2跳线帽40个3自锁开关帽1个4单芯杜邦连 接线长度 20cm，用 于连接排针4根5USB 连接线两头都是公头1根6塑料袋大2个7塑料袋小2个附录二：单片机实习元器件汇总清单附录二：单片机实习元器件汇总清单单片机实习元器件汇总清单单片机实习元器件汇总清单序序 号号元件编号元件编号名称名称型号规格型号规格封装要求封装要求数量数量单位单位芯片等器件1U1
15、51 单片机芯片AT89S52DIP401片2U1DIP40 芯片座 DIP401片 3U2通信芯片MAX232DIP161片 4U2DIP16 芯片座DIP161片 5U3ATMEGA8 芯片ATMEGA8L-8PU DIP28 1片6U3DIP28 脚芯片座窄脚DIP28 1片7U4达林顿驱动芯片ULN2803DIP181片8U4DIP18 芯片座 DIP181片9U5锁存器芯片74LS373DIP201片10U5DIP20 芯片座 DIP201片11U6温度传感器DS18B20 1个12U7DIP8 芯片座DIP81片13DSA1-2共阴数码管4 位一体共阴 红色大数码管50mm*19m
16、m2个14S28 位拨码开关16 脚DIP161个15LS1蜂鸣器5V，一体化引脚间距 300mil1个16Q1PNP 晶体管8550 1个17Y1晶振6MHz200mil1个18Y2晶振12MHz 1个 电阻电容元件19L1-8发光二极管绿色，D58个20D1发光二极管黄色，D51个21D2,D3发光二极管红色 D52个22RP19 芯排阻200 欧姆 1个23RP2-49 芯排阻4.7K 3个24VR1可调电阻10K3 脚1个25R1电阻10K 1个26R2,R5电阻200 欧2个27R3电阻4.7K1个28R4电阻1K1个29R6电阻1.5K 1个30R7,R8电阻68 欧2个31C1,C2独石电容30pF 2个32C3电解电容10uF/25V 1个 33C4-7电解电容0.1uF 4个 34C8,C9瓷片电容27pF 2个 开关35S1,K1-16轻触开关6mm*6mm*5mm四脚小按键17个36J5自锁按钮开关8mm*8mm引脚间距 2.54mm1个接口器件37J6RS232 接口DB9 公头 焊 板的，90 度 弯曲，带针
