電子實習報告微控制器

　　電子實習是大學生獲取實踐知識的一種有效途徑,也是一種相對新興的教學模式和手段，通過電子實習,學生們學到了新穎實用的知識,培養了動手操作技能。下面是小編為大家整理的，希望對大家有所幫助。

　　篇一

　　這次實習我們使用控制電路的微控制器是AT89S51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極體的控制P0和《微控制器實習報告總結》正文開始》 這次實習我們使用控制電路的微控制器是AT89S51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極體的控制P0和P2口控制四盞燈。在AT89S51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74S164譯碼器和共陰極數碼管，通過AT89S51的P3口資料的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極體與共陰極數碼管的共同作用。在AT89S51的P3.2口接上中斷控制電路，P3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬體系統。系統器件越多，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的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到效能匹配。如選用CMOS晶片微控制器構成低功耗系統時，系統中所有晶片都應儘可能選擇低功耗產品。

　　硬體電路設計：

　　1***確保硬體結構和應用軟體方案相結合。硬體結構與軟體方案會相互影響，軟體能實現的功能儘可能由軟體實現，以簡化硬體結構。必須注意，由軟體實現的硬體功能，一般響應時間比硬體實現長，且佔用CPU時間;

　　2***可靠性及抗干擾設計是硬體設計必不可少的一部分，它包括晶片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

　　3***儘量朝“MCS-51單片”方向設計硬體系統。系統器件越多，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的穩定性;

　　4***系統中的相關器件要儘可能做到效能匹配。如選用CMOS晶片微控制器構成低功耗系統時，系統中所有晶片都應儘可能選擇低功耗產品。

　　1.1 微控制器型號及特性

　　微控制器型號是 AT89S51。特性是：⑴8031 CPU與MCS-51⑵相容 4K位元組可程式設計FLASH儲存器***壽命：1000寫/擦迴圈*** ⑶全靜態工作：0Hz-24KHz ⑷三級程式儲存器保密鎖定 ⑸128*8位內部RAM ⑹32條可程式設計I/O線⑺兩個16位定時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可程式設計序列通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

　　1.2 晶振電路

　　微控制器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。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***積體電路內部電容***+△C***PCB上電容***經驗值為3至5pf。 各種邏輯晶片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器， 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個電阻連線， 對於 CMOS 晶片通常是數 M 到數十M 歐之間。 很多晶片的引腳內部已經包含了這個電阻， 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態， 反相器就如同一個有很大增益的放大器， 以便於起振。 石英晶體也連線在晶振引腳的輸入和輸出之間， 等效為一個並聯諧振迴路， 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率。 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， 振盪引腳的輸入和輸出是反相的， 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看， 形成一個正反饋以保證電路持續振盪。 在晶片設計時， 這兩個電容就已經形成了， 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範圍。 外接時大約是數 PF 到數十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定。 需要注意的是： 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的， 會影響振盪頻率。 當兩個電容量相等時， 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的， 但如果不易起振或振盪不穩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。

　　電路如圖所示

　　1.3 復位電路

　　微控制器在開機時或在工作中因干擾而使程式失控，或工作中程式處於某種死迴圈狀態等情況下都需要復位。復位作用是使CPU以及其他功能部件，如序列口，中斷都恢復到一個確定初始狀態，並從這個狀態開始工作。

　　復位電路有兩種：上電、按鈕復位，考慮到各部件影響，採用按鈕復位，當電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當按下按鈕時晶片復位腳近似低電平，於是晶片復位。

　　篇二

　　一、生產實習的目的和意義：

　　生產實習是培養本科學生理論聯絡實際，提高實際動手操作能力的重要教學環節。本專業的生產實習旨在使學生廣泛瞭解實際電子產品生產的全過程，熟悉電子產品的主要技術管理模式，並在實習的操作過程中學習、掌握電子產品的焊接、安裝、除錯的實際操作技能。鞏固和加深理解所學的理論，開闊眼界，提高能力，為培養高素質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，併為後續專業課的學習提供必要的感性知識，同時使學生直接瞭解本業的生產過程和生產內容，為將來走上工作崗位提供必要的實際生產知識。

　　二、實習的基本內容：

　　1.集中授課，進行相關知識的學習。

　　2.學習、掌握電子產品的獨立性設計與安裝、除錯的能力;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。

　　3.初步瞭解電子整機產品的工藝過程。

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

　　5.本實習環節，學生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試裝置電路安裝與除錯，要學生嚴格遵守電器裝置的使用安全，遵守實驗室的各項規章制度。

　　三、基本要求：

　　1.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。

　　2.熟悉元器件的效能及管腳分配。

　　3.在給定的PCB板上焊接跳線，IC插座，電阻，電容，LED器件等。

　　4.檢查焊接是否正確。

　　5.插上元器件，執行系統，並觀測系統工作是否正常。

　　四、總體設計電路思想和原理：

　　本次生產實習用到的開發板和模組共7塊，分別為：微控制器核心板，電子鐘模組，MP3模組，RFID模組，無線傳輸模組，脈搏感測模組，GPS模組。

　　各模組相互組合，其所能實現的基本功能如下：

　　1.微控制器核心板+電子鐘模組：實現時間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調時、定鬧等。

　　2.微控制器核心板+無線傳輸模組：實現資料的近距離無線傳輸。

　　3.微控制器核心板+MP3模組***含SD卡***：實現MP3播放功能。

　　4.微控制器核心板+RFID模組：實現地鐵檢票系統的模擬。

　　5.微控制器核心板+脈搏感測模組：實現人體脈搏感測的測量。

　　6.微控制器核心板+GPS模組：實現GPS衛星定位功能。

　　***一***核心板電路設計

　　微控制器核心板電路主要包括STC12C5A60S2微控制器，電子鐘模組介面電路，MP3介面電路，無線傳輸模組介面電路，脈搏感測模組介面電路，GPS模組介面電路，串列埠擴充套件電路，電源供電電路。該系統的微控制器是巨集晶科技生產的單時鐘機器週期***IT***的微控制器，是高速、低功耗、超強幹擾的新一代8051微控制器。通過使用STC-ISP軟體，該微控制器可實現串列埠線上程式設計，無需程式設計器，無需模擬器。

　　核心板電路的設計思想主要是圍繞微控制器晶片的工作原理和特點，為其實現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，序列口通訊電路，按鍵電路等。

　　***二***電子鐘模組電路設計

　　該模組主要用到的晶片有：時鐘保持晶片DS1302，單匯流排數字溫度感測器DS18B20，紅外遙控解碼器TL1838A。

　　該模組電路設計的思想是瞭解這三種晶片的工作電壓，DS1302的工作時鐘頻率以及三種晶片與微控制器之間的硬體連線。

　　***三***MP3模組電路設計

　　該模組用到的主要晶片有MP3音訊解碼晶片VS1003，3.3V電壓轉換晶片LM1117-3.3,2.5V電壓轉換晶片LM1117-2.5。

　　該電路的設計思想主要是瞭解晶片的作用和特點，尋找各晶片之間的聯絡，VS1003晶片是該模組的主要部分。微控制器設有單獨解碼MP3檔案的功能，而微控制器可與通過VS1003的介面電路的連線，進行MP3的解碼，實現音訊的輸出。通過晶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模組電路的設計

　　該模組的電路所用到的主要晶片為13.56MHZ的非接觸式通訊讀卡晶片FM1702。該晶片是基於ISO/4443標準的非接觸卡讀卡機專用晶片，採用0.6微米CMOS 、EEPROM工藝，支援13.56MHZ頻率下的type A非接觸式通訊協議，

　　支援多種加窗演算法，相容philips的MFRC530***SPI介面***讀卡機晶片。

　　該模組的電路設計思想是基於FM1702各引腳的功能和特點，合理的設計晶片的外圍電路，其中的電容和電感所構成的天線是晶片與S50卡通訊的工具。

　　五、單元電路設計：

　　1.微控制器核心板電路分析

　　微控制器核心板是本次實習中最重要的部分，它是實現各種模組功能的基礎部分。微控制器核心板的核心是STC12C5A60S2微控制器晶片，圍繞該晶片設計出相應電源供電電路，蜂鳴器驅動電路，按鍵電路，序列口通訊電路，復位電路，液晶屏驅動電路以及各模組的介面電路，由以上的電路部分就構成一個核心板電路系統。

　　2.電子鐘模組電路分析

　　電子鐘模組配合微控制器核心板，可在LCD1602液晶屏上顯示當前的日期***年月日***時間***時分秒***，環境溫度值，和紅外遙控解碼值。使用者可通過遙控器或微控制器核心板上的按鍵來進行日期和時間的設定。

　　篇三

　　這次實習我們使用控制電路的微控制器是at89s51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極體的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數碼管，通過at89s51的p3口資料的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極體與共陰極數碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬體系統。系統器件越多，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的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到效能匹配。如選用cmos晶片微控制器構成低功耗系統時，系統中所有晶片都應儘可能選擇低功耗產品。

　　硬體電路設計：

　　1***確保硬體結構和應用軟體方案相結合。硬體結構與軟體方案會相互影響，軟體能實現的功能儘可能由軟體實現，以簡化硬體結構。必須注意，由軟體實現的硬體功能，一般響應時間比硬體實現長，且佔用cpu時間;

　　2***可靠性及抗干擾設計是硬體設計必不可少的一部分，它包括晶片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

　　3***儘量朝“mcs-51單片”方向設計硬體系統。系統器件越多，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的穩定性;

　　4***系統中的相關器件要儘可能做到效能匹配。如選用cmos晶片微控制器構成低功耗系統時，系統中所有晶片都應儘可能選擇低功耗產品。

　　1.1 微控制器型號及特性

　　微控制器型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵相容 4k位元組可程式設計flash儲存器***壽命：1000寫/擦迴圈*** ⑶全靜態工作：0hz-24khz ⑷三級程式儲存器保密鎖定 ⑸128*8位內部ram ⑹32條可程式設計i/o線⑺兩個16位定時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可程式設計序列通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

　　1.2 晶振電路

　　微控制器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。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***積體電路內部電容***+△c***pcb上電容***經驗值為3至5pf。 各種邏輯晶片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個電阻連線, 對於 cmos 晶片通常是數 m 到數十m 歐之間. 很多晶片的引腳內部已經包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。

　　這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態, 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便於起振. 石英晶體也連線在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個並聯諧振迴路, 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率. 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, 振盪引腳的輸入和輸出是反相的, 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續振盪. 在晶片設計時, 這兩個電容就已經形成了, 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範圍. 外接時大約是數 pf 到數十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的, 會影響振盪頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的, 但如果不易起振或振盪不穩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。