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1、微电子实习报告院校：华东交通大学机电工程学院课题：基于单片机的交通信号灯控制系统_ ： 同组成员：指导 目录1 微电子实习任务书51.1 实习性质及目的51.2 实习主要容51.3 设计题目51.4 实习进度或计划51.5 设计说明书包括的主要容61.6 考核方法62 常用元器件的介绍62.1 电阻62.1.1 定义62.1.2 单位62.1.3 电阻器上阻值的标示方法62.1.4 电阻器好坏的检测72.2 二极管72.2.1 正向性82.2.2 反向性82.2.3 二极管的识别82.3 电容82.3.1 定义82.3.2 单位换算82.3.3 电容器的型号命名方法83 KEIL C51,PR
2、OTEUS软件的介绍93.1 KEIL C93.2 PROTEUS93.2.1 进入Proteus ISIS103.2.2 工作界面103.2.3 菜单命令简述104 电烙铁焊接工艺114.1 对焊接点的基本要求114.2 手工焊接的基本操作方法114.3 印制电路板的焊接工艺114.3.1 焊前准备114.3.2 焊接顺序114.3.3 对元器件焊接要求114.4 拆焊125 电子元器件的引线成型和插装125.1 电子元器件的引线成型要求125.2 电子元气件的插装方法126 系统总体方案及硬件设计136.1 方案的选择136.2 硬件电路及主要元件介绍136.2.1 硬件电路136.2.2
3、 主要元器件的介绍146.3 总电路的设计及说明176.3.1 总电路的工作原理176.3.2 各端口的控制作用186.3.3 时钟电路和复位电路187 软件设计197.1 交通灯状态的分析197.2 主程序流程图197.3 中断程序流程图208 调研报告209 微电子实习心得体会21参考文献21附录一：源程序代码22附录二：实物图28附录三：系统原理图301 微电子实习任务书1.1 实习性质及目的通过微电子实习教学,使学生对电工和电子的一些相关知识有感性认识,加深电类有关课程的理论知识。并在生产实践中,激发学生动手、动脑、勇于创新的积极性,培养学生严谨、认真、踏实、勤奋的学习精神和工作作风,
4、为后续专业课程的学习打下坚实的基础。1.2 实习主要容1熟悉一些电工电子常用元器件及其基本性能； 2掌握相关仪器/工具的使用方法； 3掌握单片机开发系统ISP、KEIL C的使用； 4掌握电子元件的焊接、电气元件的安装、连线等基本技能,建立电气原理图和电子线路图的基本概念,熟悉PROTEL软件的基本使用； 5参观故障诊断实验室、调研长运电子市场、请教学长、查阅测控论坛及相关,了解电子类、测控类相关知识,并写一份调研报告； 6针对某一常见的测控问题,设计具体电路,要验室调试。1.3 设计题目基于单片机的交通信号灯控制系统在经济飞速发展的今天,城乡交通自动指挥越来越显得重要,为了确保安全,保证正常
5、的交通秩序,应对十字路口的红黄绿灯进行自动控制,以便于车辆行人能顺利通过十字路口。设计要求及技术指标：设计一个十字路口交通灯定时自动控制电路。设a南北方向绿灯接通；b东西方向绿灯接通；c南北方向红灯接通；d东西方向红灯接通；e南北方向黄灯接通；f东 西方向黄灯接通。以上设定的六种状态,按交通规则两个方向的信号灯还必须交叉并行工作。设：Aa和d交叉并行；Be和d交叉并行；Cb和c交叉并行；Df和c交叉并行。工作顺序为 A-B-C-D-A ,要求各状态的工作 时间如：绿灯黄灯红灯绿灯。要求设计电路并安装调试。1.4 实习进度或计划1布置任务 0.5天 2参观故障诊断实验室、调研长运电子市场等,写参
6、观笔记/报告 2天 3熟悉常用元器件 1.5天 4掌握相关仪器/工具的使用 1.5天 5掌握单片机开发系统使用 2天 6掌握焊接技术 1.5天 7具体电路设计及实验室调试 5天 8整理报告与答辩 1天1.5 设计说明书包括的主要容1目录 2设计任务书 3设计题目 4正文按上述实习主要容撰写 5心得体会 6主要参考文献1.6 考核方法考核根据学生平时学习态度含出勤率、报告包括参观笔记、面包板实物、焊接实物和答辩成绩确定。2 常用元器件的介绍2.1 电阻2.1.1 定义在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻。通常用文字符号R表示。2.1.2 单位电阻的单位为欧姆,简称欧,符号是,1=
7、1V/A。比较大的单位有千欧k、兆欧M。1兆欧=103千欧=106欧。2.1.3 电阻器上阻值的标示方法直标法和色环法。直标法,即将电阻阻值直接印刷在电阻器上。例如,在5.1的电阻器上印有5.1或5R1字样。 色环法,即在电阻器上印刷4道或5道色环来表示阻值,阻值的单位为。 图1 电阻器对于4环电阻器,第一、二环表示两位有效数字,第三环表示倍乘数,第四环表示允许偏差。对于5环电阻器,第一、二、三环表示两位有效数字,第三环表示倍乘数, 第四环表示允许偏差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。表1 两位有效数字阻值的色环表示法颜 色有 效 数 字倍 乘 数允 许 偏 差黑0棕11%红22%橙3黄4
8、绿50.5%蓝60.25%紫70.1%灰8白920% +50%金5%银10%2.1.4 电阻器好坏的检测1用指针万用表判定电阻的好坏首先选择测量档位,再将倍率档旋钮置于适当的档位, 100欧姆以下电阻器可选RX1档,100欧姆-1K欧姆的电阻器可选RX10档,1K欧姆-10K欧姆电阻器可选RX100档,10K-100K欧姆的电阻器可选RX1K档,100K欧姆以上的电阻器可选RX10K档。测量档位选择确定后,对万用表电阻档为进行校0,校0的方法是将万用表两表笔金属棒短接,观察指针有无到0的位置,如果不在0位置,调整调零旋钮表针指向电阻刻度的0位置。接着将万用表的两表笔分别和电阻器的两端相接,表针
9、应指在相应的阻值刻度上,如果表针不动和指示不稳定或指示值与电阻器上的标示值相差很大,则说明该电阻器已损坏。2用数字万用表判定电阻的好坏首先将万用表的档位旋钮调到欧姆档的适当档位,一般200欧姆以下电阻器可选200档,200-2K欧姆电阻器可选2K档,2K-20K欧姆可选20K档,20K-200K欧姆的电阻器可选200K档,200K-200M欧姆的电阻器选择2M欧姆档。2M-20M欧姆的电阻器选择20M档,20M欧姆以上的电阻器选择200M档,2.2 二极管二极管又称晶体二极管,简称二极管,另外,还有早期的真空电子二极管；它是一种具有单向传导电流的电子器件。在半导体二极管部有一个PN结两个引线端
10、子,这种电子器件按照外加电压的方向,具备单向电流的转导性。一般来讲,晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。在其界面的两侧形成空间电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态,这也是常态下的二极管特性。2.2.1 正向性外加正向电压时,在正向特性的起始部分,正向电压很小,不足以克服PN结电场的阻挡作用,正向电流几乎为零,这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压以后,PN结电场被克服,二极管导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流围,导
11、通时二极管的端电压几乎维持不变,这个电压称为二极管的正向电压。2.2.2 反向性外加反向电压不超过一定围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流,由于反向电流很小,二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。2.2.3 二极管的识别小功率二极管的N极负极,在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极正极或N极负极,也有采用符号标志为P、N来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值
12、才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。2.3 电容2.3.1 定义电容或称电容量是表征电容器容纳电荷本领的物理量。电容的符号是C。2.3.2 单位换算在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法、微法、纳法和皮法等,换算关系是： 1法拉= 1000毫法=1000000微法 1微法= 1000纳法= 1000000皮法。2.3.3 电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成不适用于压敏、可变、真空电容器。依次分别代表名称、材料、分类和序号。 第一部分：名称,用字母表示,电容器用C。 第二部分：材料,用字母表示。 第三部分：分类,一般用
13、数字表示,个别用字母表示。 第四部分：序号,用数字表示。 用字母表示产品的材料：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介。3 KEIL C51,PROTEUS软件的介绍3.1 KEIL CKEIL C51集成开发环境主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。工具栏为一组快捷工具图标,主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏,基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后,主要包括一些仿真调试源程序的基本操作,如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面,默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标target、组group和项目文件。右边为源文件
