單片機(jī)項(xiàng)目報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上*學(xué)院外圍電路模塊設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目設(shè)計(jì)題目：*的設(shè)計(jì)系 部 名 稱(chēng)：*專(zhuān) 業(yè): *班 級(jí): *指 導(dǎo) 老 師: *小 組 成 員: * *年*月*日專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)目錄引言1一、基本電路原理 21、電源電路 22、復(fù)位電路 23、時(shí)鐘電路 34、通信電路 4二、繪圖過(guò)程 41、設(shè)計(jì)電路圖 42、原理圖分析 53、檢查并修改原理圖 64、繪制PCB圖 6三、焊接元器件7四、程序的編寫(xiě)8五、燒錄過(guò)程 91、產(chǎn)生HEX代碼 92、程序下載到AT89S52單片機(jī)10六、產(chǎn)品調(diào)試 13七、總結(jié) 14附錄引言單片機(jī)最小系統(tǒng)又可以稱(chēng)為最小應(yīng)用系統(tǒng),具體是指用最少的元件組成的單片

2、機(jī)可以工作的系統(tǒng),最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。單片機(jī)的主要的功能是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制，不承擔(dān)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)通常選用AT89C51,AT89C52,AT89S51,AT89S52（S系列芯片支持ISP的功能）等型號(hào)的8位單片機(jī)作為MCU(多點(diǎn)控制單元)。AT89S52低功耗高性能CMOS 8位單片機(jī)，40個(gè)引腳，片內(nèi)8k Bytes ISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的FLASH只讀程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信

3、口，2個(gè)讀寫(xiě)口線，器 件 采 用 ATM公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，片內(nèi)置通用8位中央處理器及FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大之AT89C52單片機(jī)為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效之解決方案，為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制之應(yīng)用場(chǎng)合。AT89C52可按照常規(guī)方法編程，也可以在線編程。此次我們?cè)O(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為中心控制器，其中包含了電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、串口通信電路。一、基本電路原理1、電源電路AT89S52單片機(jī)的工作電壓范圍：4.0V5.5V， 所以通常給單片機(jī)外接5V直流電源。連接方式為：40腳連

4、接電源+5V端， 20腳連接電源地端。采用外接直流電源，然后通過(guò)使用7805穩(wěn)壓芯片，輸出5V直流電源，給單片機(jī)及其它電路供電。2、復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。確定單片機(jī)工作的起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。手動(dòng)按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)的初始狀態(tài)。通常在單片機(jī)工作出現(xiàn)混亂或“死機(jī)”時(shí)，使用手動(dòng)復(fù)位可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的“重啟”。單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到一個(gè)確定的狀態(tài)，一般來(lái)說(shuō)，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個(gè)例如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)

5、內(nèi)部，復(fù)位的時(shí)候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲(chǔ)設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個(gè)值。3、時(shí)鐘電路單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，決定單片機(jī)工作速度。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片機(jī)接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱(chēng)為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能

6、和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。AT89S52單片機(jī)時(shí)鐘頻率范圍：0 33MHz。在此使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。4、通信電路串口通信的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下：MAX232的11腳T1IN接單片機(jī)P3.1端，TTL電平從單片機(jī)的P3.1端發(fā)出，經(jīng)過(guò)MAX232轉(zhuǎn)換為RS-232

7、電平后從MAX232的14腳T1OUT發(fā)出，再連接到系統(tǒng)板上的串口座的第2腳，至此計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)從PC機(jī)串口座上的第3腳發(fā)出數(shù)據(jù)，再逆向流向單片機(jī)的P3.0端接收數(shù)據(jù)。二、繪圖過(guò)程1、設(shè)計(jì)電路圖（1）上網(wǎng)查資料，了解在單片機(jī)最小系統(tǒng)中的的AT89S52，各個(gè)電容、電阻、晶振在電路上的功能和作用，以及最小系統(tǒng)中時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等的原理和作用。（2）用petel99這個(gè)軟件在petel99的元件庫(kù)中找出原理圖所需的各種元件，并畫(huà)出原理圖：2、原理圖分析本次設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為中心控制器，其中包含了電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、串口通信電路。采用外接直流電

8、源，然后通過(guò)使用7805穩(wěn)壓芯片，輸出5V直流電源，給單片機(jī)及其它電路供電，單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)起始工作狀態(tài)。手動(dòng)按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)，確定單片機(jī)的初始狀態(tài)，結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率，數(shù)據(jù)通過(guò)MAX232的11腳T1IN接單片機(jī)P3.1端，TTL電平從單片機(jī)的P3.1端發(fā)出，經(jīng)過(guò)MAX232轉(zhuǎn)換為RS-232電平后從MAX232的14腳T1OUT發(fā)出，再連接到系統(tǒng)板上的串口座的第2腳，至此計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)PC機(jī)發(fā)送數(shù)

9、據(jù)時(shí)從PC機(jī)串口座上的第3腳發(fā)出數(shù)據(jù)，再逆向流向單片機(jī)的P3.0端接收數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)，因此單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能。3、檢查并修改原理圖繪制原理圖后用電器規(guī)則檢查看電路中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，檢查線路接法是否正確，檢查元件的數(shù)值大小是否正確，檢查各個(gè)元件的封裝是否有與元件本身不符合。如果發(fā)現(xiàn)各種錯(cuò)誤要進(jìn)行及時(shí)的修改，直至原理圖沒(méi)有錯(cuò)誤。在檢查原理圖的過(guò)程中，例如，忘了給元件加標(biāo)號(hào)，元件數(shù)值錯(cuò)誤，元件的引腳連接錯(cuò)誤，元件的正負(fù)極放反，這些都是我們常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。4、繪制PCB圖在電氣規(guī)則檢測(cè)原理圖沒(méi)有錯(cuò)的情況下創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表，在相應(yīng)文件中找到各元器件封裝，根據(jù)原理圖畫(huà)PCB圖。繪制時(shí)要考慮PCB尺寸大小，放置器件時(shí)要考

10、慮以后的焊接，不要太密集，連線時(shí)盡可能地減小環(huán)路面積，盡量加粗電源線和接地線。三、焊接所需元器件在元器件排布的時(shí)候要注意布局的工整，合理分布的空間。在焊接元件的時(shí)候要十分注意安全，防止自己被電烙鐵燙傷，還有用電的安全。器件的焊接順序以先焊接好的的元件不影響后面的元件為原則，一般先焊接體積較小的的電阻電容等器件，后接體積較大的元件，接插件最后焊接，焊接完成后要仔細(xì)檢查，看是否有虛焊、漏焊、短路的現(xiàn)象。電路板焊接的檢查：沒(méi)有漏焊；沒(méi)有焊料拉尖；沒(méi)有焊料引起導(dǎo)線間短路（所謂“橋接”）；不損傷導(dǎo)線及元器件的絕緣層；沒(méi)有焊料飛濺。檢查時(shí)，除了目測(cè)外還要用指觸、鑷子撥動(dòng)、拉線等辦法檢查有無(wú)導(dǎo)線斷線、焊盤(pán)剝

11、離等缺陷。四、程序的編寫(xiě)#include<reg52.h> /頭文件#define uint unsigned int/uint用來(lái)定義無(wú)符號(hào)整型數(shù)。sbit Show_LED = P00; /用來(lái)聲明P0.0口為程序所要控制的端口,sbit是KEIL專(zhuān)門(mén)用來(lái)聲明某位IO口 void Delay(uint m) /延時(shí)程序,延時(shí)時(shí)間為 10ms * m。uint i,j;for(i=0; i<m; i+) /延時(shí)m個(gè)10msfor(j=0; j<1827; j+) /延時(shí)10ms ;void main()/主函數(shù)。實(shí)現(xiàn)LED燈不停閃爍，以0.2秒，亮滅交替一次P0 =

12、0x00; /給P0端口置低電平while(1) /循環(huán)函數(shù)，無(wú)限循環(huán)Show_LED = 0; /P0.0為低電平,點(diǎn)亮LED燈 Delay(20); /Delay(m)中的數(shù)為延時(shí)的時(shí)間參數(shù)，延時(shí)時(shí)間為 10ms * m.Show_LED = 1; /P0.0為高電平，關(guān)閉LED燈Delay(20);五、燒錄過(guò)程 1、產(chǎn)生HEX代碼（1）安裝Keil uVision3軟件，在軟件中新建一個(gè)工程，在工程中建立一個(gè)擴(kuò)展名為(.c)文件并在文件中編寫(xiě)程序。（2）在程序編寫(xiě)完成后，要進(jìn)行檢測(cè)，看程序是否有錯(cuò)，如果程序有錯(cuò)，要修改程序直到程序沒(méi)有錯(cuò)才可以輸出其他文件。（3）程序沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下可以輸

13、出hex文件，選擇“輸出”選項(xiàng)卡，在“創(chuàng)建 HEX 文件” 選項(xiàng)上打鉤，使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼，供下載器軟件使用。（4） 再進(jìn)行重新編譯會(huì)發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)建了一個(gè)HEX文件。2、 程序下載到AT89S52單片機(jī)STC-ISP -V4.80下載軟件將事先準(zhǔn)備好的HEX文件燒寫(xiě)入AT89S52單片機(jī)芯片中。（1） 芯片的類(lèi)型必須要是STC系列，在文件夾中找到STC-ISP -V4.80下載軟件，找到圖標(biāo)雙擊鼠標(biāo)運(yùn)行這個(gè)軟件。（2） 選擇對(duì)應(yīng)的COM端口，右擊“我的電腦”，點(diǎn)擊“設(shè)備管理器”，查看對(duì)應(yīng)的COM端口。（3） 運(yùn)行STC-ISP -V4.80下載軟件，會(huì)出現(xiàn)以下界面，注意圖中標(biāo)注的地方。（4

14、）將生成的HEX文件燒入到軟件中，點(diǎn)擊Download/下載，是冷啟動(dòng)下載方式，此時(shí)，需要按實(shí)驗(yàn)板上的POWER鍵，關(guān)閉電源，然后再打開(kāi)電源。（注：只需要上電一次，上電后不要關(guān)閉電源）等待2-3秒鐘后下載完成。六、產(chǎn)品調(diào)試在程序燒入到單片機(jī)的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)所寫(xiě)的程序燒錄不到單片機(jī)中，我們檢查在焊接單片機(jī)板的時(shí)候是否出現(xiàn)了元件的焊接錯(cuò)誤，是否出現(xiàn)了露焊、虛焊這些問(wèn)題，結(jié)果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)不是原件的焊接問(wèn)題；接著我們用萬(wàn)用表檢測(cè)電路是否出現(xiàn)短路、斷路這些問(wèn)題，結(jié)果還是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，最后，我們檢查是不是元件損壞，經(jīng)過(guò)萬(wàn)用表對(duì)各個(gè)元件的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)是時(shí)鐘電路中的晶振出現(xiàn)了損壞，我們換了一個(gè)好的晶振，程序燒錄到了單片機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了發(fā)光二極管的一亮一滅這一功能。七、總結(jié)單片機(jī)最小系統(tǒng)經(jīng)過(guò)我們一段時(shí)間的焊接、調(diào)試，終于能夠達(dá)到預(yù)定的功能，雖然只是簡(jiǎn)單的焊接和調(diào)試，但從中我們也接觸了不少的關(guān)于單片機(jī)的知識(shí)。在調(diào)試過(guò)程中，我組一直沒(méi)給單片機(jī)燒錄上程序，我們一直在電路焊接的原因，找了很久也沒(méi)找到原因所在，最后還是請(qǐng)老師來(lái)為我們檢查。老師用萬(wàn)用表測(cè)了幾處電路，最