電裝實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

1、東北石油大學(xué)實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告實(shí)習(xí)類型 電裝實(shí)習(xí) 實(shí)習(xí)單位 電子科學(xué)學(xué)院實(shí)習(xí)基地 實(shí)習(xí)起止時(shí)間 2017年7月11日至2017年7月20日指導(dǎo)教師 高宇飛 所在院（系） 電子科學(xué)學(xué)院 班 級 電子15-2班 學(xué)生姓名 宋忠民 學(xué) 號 150901240207 2017年 7月 21日東北石油大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院本科生電裝實(shí)習(xí)目 錄第1章 概述11.1 電裝實(shí)習(xí)的必要性11.2 實(shí)習(xí)器材及介紹11.3 實(shí)習(xí)內(nèi)容安排2第2章 單片機(jī)基本原理32.1 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)板基本原理32.2 主要芯片介紹52.3 本章小結(jié)7第3章 單片機(jī)調(diào)試及程序開發(fā)83.1 概述83.2 硬件調(diào)試83.3 程序開發(fā)93.4 程序下載1

2、03.5 本章小結(jié)11實(shí)習(xí)總結(jié)12參考文獻(xiàn)13I東北石油大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院本科生電裝實(shí)習(xí)第1章 概述1.1 電裝實(shí)習(xí)的必要性1.1.1 實(shí)習(xí)目的電裝實(shí)習(xí)是專業(yè)理論和實(shí)踐知識最重要的補(bǔ)充和延伸。單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)的目的是通過對單片機(jī)硬件和軟件的綜合訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握單片機(jī)的硬件知識及設(shè)計(jì)方法，讓學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用課堂所學(xué)的理論知識，來解決實(shí)際性的問題。通過本次實(shí)習(xí)，希望學(xué)生能夠了解各元件的作用及其識別其大小的方法。通過查閱資料，自學(xué)一些課外知識，增進(jìn)學(xué)生對電子工藝的感性認(rèn)識，熟悉電子產(chǎn)品裝配、生產(chǎn)制造工藝及過程，學(xué)習(xí)現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)與制造、單片機(jī)及接口技術(shù)、獲得安全用電、錫焊接技術(shù)、電子元器件、以及電子技術(shù)文件的

3、制訂等基礎(chǔ)知識，全面提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析問題、解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)造能力。1.1.2 電裝實(shí)習(xí)的意義通過單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板焊接實(shí)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生以下實(shí)踐動(dòng)手能力：了解所安排的實(shí)習(xí)項(xiàng)目的電路工作原理和制作工藝； 掌握電子元件的焊接、拆焊技術(shù)；認(rèn)識所用元件的性能以及在所做電路中所起的作用； 對電阻、電容、二極管、排阻、開關(guān)、按鈕等有大概的了解； 熟悉手工焊錫主要工具的使用；基本掌握手工電烙鐵的焊接技術(shù)，能夠獨(dú)立完成簡單電子產(chǎn)品的安裝與焊接。1.2 實(shí)習(xí)器材及介紹1.電烙鐵：由烙鐵頭.加熱管.電源線和烙鐵架組成我們使用的是內(nèi)熱式電烙鐵，功率在2030w之間，其優(yōu)點(diǎn)

4、是功率小，熱量集中，適于一般元件的焊接。由于焊接的元件多，烙鐵頭是銅制。   2.鉗子、鑷子各一把。 3.焊錫絲：由鉛和錫組成的合金。焊錫絲有熔點(diǎn)低，易與銅、鐵等金屬結(jié)合，焊接強(qiáng)度合適，電阻率低等優(yōu)點(diǎn)因此是用于焊接合適材料。由于錫它的熔點(diǎn)低，焊接時(shí)，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點(diǎn)光亮美觀  4.印刷電路板(pcb板)：硬制塑料板上印有鋼制電路，可將一些電子元件焊在其上。印刷線路板的原料主要是銅箔，粘結(jié)劑，極板。5.需要焊接的元器件。 1.3 實(shí)習(xí)內(nèi)容安排如表1-1所示為電裝實(shí)習(xí)課程內(nèi)容安排。日 期星期活動(dòng)內(nèi)容地 點(diǎn)2

5、017.7.11二安全教育及實(shí)習(xí)要求1H2102017.7.12三單片機(jī)電路板焊接及注意事項(xiàng)1E3322017.7.13四單片機(jī)電路板焊接1E3322017.7.14五單片機(jī)電路板焊接1E3322017.7.15六單片機(jī)電路板焊接1E3322017.7.16日單片機(jī)電路板焊接1E3322017.7.17一單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板原理講解及實(shí)驗(yàn)程序開發(fā)流程1H2102017.7.18二單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板調(diào)試1E3322017.7.19三單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板功能測試（硬件實(shí)物驗(yàn)收）1E3322017.7.20四實(shí)習(xí)總結(jié)1E332表1-1 實(shí)習(xí)課程安排第2章 單片機(jī)基本原理2.1 單片機(jī)實(shí)訓(xùn)板基本原理2.1.1 總體原理單片

6、微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)（ Single Chip Microcomputer ），又稱微控制器（Microcomputer Unit）。將計(jì)算機(jī)的基本部件微型化，使之集成在一塊芯片上。片內(nèi)含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時(shí)鐘及總線等。隨后，按照面向?qū)ο?、突出控制功能，在片?nèi)集成了許多外圍電路及外設(shè)接口，突破了傳統(tǒng)意義的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，發(fā)展成 microcontroller 的體系結(jié)構(gòu)，目前國外已普遍稱之為微控制器 MCU（Micro&#

7、160;Controller Unit）。51單片機(jī)具有8位數(shù)據(jù)總線，16位地址總線的CPU；具有布爾處理能力和位處理能力；采用哈佛結(jié)構(gòu)，程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器地址空間各自獨(dú)立，便于程序設(shè)計(jì)；相同地址的64KB程序存儲器和64KB數(shù)據(jù)存儲器；0-8KB片內(nèi)程序存儲器(8031無，8051有4KB，8052有8KB，89C55有20KB)128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（8051有256字節(jié)）；32根雙向并可以按位尋址的I/O線；.兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器(8052有3個(gè))；一個(gè)全雙工的串行I/O接口；多個(gè)中斷源的中斷結(jié)構(gòu)，具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級；片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。通過單片機(jī)的I/O口接到開發(fā)板的硬件

8、外設(shè)上，單片機(jī)開發(fā)板原理圖如圖2-1所示。圖2-1 單片機(jī)開發(fā)板原理圖2.1.2 具體硬件1.發(fā)光二極管（LED燈） 單片機(jī)的 P1 端口接了8 個(gè)發(fā)光二極管，這些發(fā)光二極管的負(fù)極接到P0端口各引腳，而正極則通過一個(gè)220歐姆的排阻接到正電源端， 發(fā)光二極管亮的條件是P1 口相應(yīng)的引腳為低電 平，即如果P1口某引腳輸出為0，相應(yīng)的燈亮，如果輸出為1，相應(yīng)的燈滅，。2.數(shù)碼管顯示電路 單片機(jī)的 P1 口和P2 口的部份引腳構(gòu)成了4 位LED 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路，這里L(fēng)ED

9、 數(shù)碼管采用了共陽型，共陽型數(shù)碼管的筆段（即對應(yīng)abcdefgh）引腳是二極管的負(fù)極，所有二極管的正極連在一起，構(gòu)成公共端，即片選端，對于這種數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，要求在片選端提供電流，為此，使用了PNP 型三極管S8550作為片選端的驅(qū)動(dòng)，共使用4 只三極管，所有三極管的發(fā)射極連在一起，接到正電源端，基極則通過四個(gè)1K的限流電阻分別接P3.4P3.7，集電極分別向4 只數(shù)碼管供電。3.蜂鳴器電路 電路板上的三極管驅(qū)動(dòng)一個(gè)有源蜂鳴器，構(gòu)成一個(gè)簡單的音響電路，該電路利用單片機(jī)的P2.0 腳引腳作為音源，經(jīng)三極管放大后發(fā)聲。2.2 8051單片機(jī)

10、芯片介紹2.2.1 單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)1.運(yùn)算器 運(yùn)算器由運(yùn)算部件算術(shù)邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，輸入來源為兩個(gè)8位數(shù)據(jù)，分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。ALU能完成對這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結(jié)果存入累加器。運(yùn)算器所執(zhí)行全部操作都是由控制器發(fā)出的控制信號來指揮的，并且，一個(gè)算術(shù)操作產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)算結(jié)果，一個(gè)邏輯操作產(chǎn)生一個(gè)判決。2.控制器 控制器由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序發(fā)生器和操作控

11、制器等組成，是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，即協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的操作。微處理器內(nèi)通過內(nèi)部總線把ALU、計(jì)數(shù)器、寄存器和控制部分互聯(lián)，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯(lián)接。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，分為數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實(shí)現(xiàn)與各種外圍設(shè)備連接。3.主要寄存器（1） 累加器A  累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)它有雙功能：運(yùn)算前，用于保存一個(gè)操作數(shù)；運(yùn)算后，用于保存所得的和、差或邏輯運(yùn)算結(jié)果。（2）數(shù)據(jù)寄存器DR 數(shù)據(jù)寄存器通過數(shù)據(jù)總線向存儲器和輸入/輸出設(shè)備送（寫）或?。ㄗx

12、）數(shù)據(jù)的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)等等。（3）指令寄存器IR和指令譯碼器ID 指令寄存器是用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，先把它從內(nèi)存中取到數(shù)據(jù)寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行給定的指令時(shí)，必須對操作碼進(jìn)行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。（4） 程序計(jì)數(shù)器PC PC用于確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，因此通常又被稱為指令地址計(jì)數(shù)器。在程序開始執(zhí)行前必須將程序的第一條指令的內(nèi)存單元

13、地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執(zhí)行指令的地址。2.2.2 單片機(jī)工作原理單片機(jī)是一個(gè)微型的電腦，它可以承擔(dān)一些不算復(fù)雜的功能，而要使單片機(jī)發(fā)揮功能，就必須借助于程序語言，通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能。單片機(jī)自動(dòng)完成賦予它的任務(wù)的過程，也就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機(jī)執(zhí)行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設(shè)計(jì)人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機(jī)能自動(dòng)完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令

14、必須是選定單片機(jī)能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個(gè)房間的被分配到了唯一房間號一樣，每一個(gè)存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個(gè)存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。開發(fā)板實(shí)物圖如圖2-2所示。 圖2-2 單片機(jī)開發(fā)板實(shí)物圖2.3 本章小結(jié)本章主要介紹51單片機(jī)開發(fā)板的原理圖以及硬件設(shè)施。介紹了基本硬件的工作方式和5

15、1單片機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。51單片機(jī)可以通過32個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)外部電路工作達(dá)到精確控制的目的。例如控制LED燈發(fā)光的規(guī)律或者是數(shù)碼管顯示的數(shù)字等等，這些功能通過電路板的外設(shè)都可以實(shí)現(xiàn)。第3章 單片機(jī)調(diào)試及程序開發(fā)3.1 概述在單片機(jī)開發(fā)過程中，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)幾乎是開發(fā)者針對本系統(tǒng)特點(diǎn)親自完成的。這樣雖然可以降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，但是每個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試占去了總開發(fā)時(shí)間的2/3，可見調(diào)試的工作量比較大。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ)，如

16、果硬件調(diào)試不通過，軟件設(shè)計(jì)則是無從做起。所以我們主要討論硬件調(diào)試的技巧。3.2 硬件調(diào)試聯(lián)機(jī)仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。這些工具是單片機(jī)開發(fā)的最基本工具。 信號線是聯(lián)絡(luò)8031和外部器件的紐帶，如果信號線連結(jié)錯(cuò)誤或時(shí)序不對，那么都會造成對外圍電路讀寫錯(cuò)誤。51系列單片機(jī)的信號線大體分為讀、寫信號線、片選信號線、時(shí)鐘信號線、外部程序存貯器讀選通信號(PSEN)、地址鎖存信號(ALE)、復(fù)位信號等幾大類。這些信號大多屬于脈沖信號，對于脈沖信號借助示波器(這里指通用示波器)用常規(guī)方法很難觀測到，必須采取一定措施才能觀測到。應(yīng)該利用軟件編程的方法來實(shí)現(xiàn)。例如對片選信號，運(yùn)

17、行下面的小程序就可以檢測出譯碼片選信號是否正常。   MAIN：MOVDPTR，#DPTR;將地址送入DPTR   MOVXA，DPTR;將譯碼地址外RAM中的內(nèi)容送入ACC   NOP;適當(dāng)延時(shí)   SJMPMAIN;循環(huán) 執(zhí)行程序后，就可以利用示波器觀察芯片的片選信號引出腳(用示波器掃描時(shí)間為1s/每格檔)，這時(shí)應(yīng)看到周期為數(shù)微秒的負(fù)脈沖波形，若看不到則說明譯碼信號有錯(cuò)誤。3.3 程序開發(fā)開發(fā)一個(gè)單片機(jī)程序，一般都要經(jīng)過這幾個(gè)步驟：建立工程->建立C文件-

18、>添加文件到工程->編寫代碼->設(shè)置目標(biāo)工程的選項(xiàng)->編譯工程產(chǎn)生HEX文件->將HEX文件下載到單片機(jī)。具體流程為： 1.創(chuàng)建項(xiàng)目文件 點(diǎn)擊“Project”菜單項(xiàng)，選“New uVision Project”，跳出創(chuàng)建新工程對話框，選擇工程放置的路徑并命名為dianzi152。 2.新建程序文件 一開始源文件夾下還沒有任何文件，所以要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)程序文件。在文件里編寫所需要的程序，程序代碼如下，實(shí)現(xiàn)的功能是P0口對應(yīng)的流水燈輪流亮起。ORG 0000H  LJMP 

19、MAIN   ORG 0030H  MAIN: MOV P0, #04H   LCALL DELAY  MOV P0, #08H LCALL DELAY   MOV P0, #10H  LCALL DELAYLJMP MAIN  DELAY: MOV R5, #02H 

20、DL0:  MOV R6, #0FFH   DL1:  MOV R7, #0FFH DL2:  DJNZ R7, DL2  DJNZ R6, DL1  DJNZ R5, DL0  RET  END  程序編寫結(jié)束后保存文件（和工程文件在同一文件夾中），保存格式為Asm格式。保存成功后將文件添加到工程

21、中。3.編譯項(xiàng)目 對項(xiàng)目進(jìn)行編譯，編譯成16進(jìn)制文件。先勾選Create HEX File選項(xiàng)框再進(jìn)行編譯，如圖3-1,3-2所示。圖3-1勾選Create HEX File選項(xiàng)圖3-2 編譯生成hex文件3.4 程序下載1. 將下載線的一頭插在開發(fā)板的ISP接口上，另一頭接計(jì)算機(jī)的USB接口。 2. 啟動(dòng)stc-isp-15xx-v6.85H.exe程序，選擇計(jì)算機(jī)讀取出來的USB串口（如COM1），然后再選擇對應(yīng)的單片機(jī)型號，例如本次實(shí)驗(yàn)使用的單片機(jī)型號為STC89C52RC 。3. 單擊瀏覽選擇剛才所產(chǎn)生的hex文件，點(diǎn)擊下載/

22、編程，再按下開發(fā)板的電源開關(guān)，觀察狀態(tài)是否燒寫成功。若下載成功按下復(fù)位鍵觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。若沒下載成功，按照硬件調(diào)試問題的提示檢查原因，查看單片機(jī)型號是否選錯(cuò)等。下載程序窗口如圖3-3所示。圖3-3 程序下載成功下載程序后可以看到LED燈輪流亮起。3.5 本章小結(jié)本章主要介紹了具體工程項(xiàng)目的開發(fā)和功能的實(shí)現(xiàn)，具體講到了實(shí)際操作過程中可能遇到的問題以及解決問題方法。從理論到實(shí)踐，中間經(jīng)歷了許多的環(huán)節(jié)，也可能會遇到各種問題，只要耐心認(rèn)真調(diào)試終究會把問題解決。實(shí)習(xí)總結(jié)電路板的焊接早在大一就已經(jīng)接觸過了，但是當(dāng)時(shí)主要是以認(rèn)識為目的，現(xiàn)在真正上手焊接還是有一種新奇的感覺的。 剛開始的時(shí)候，不知道怎

23、么焊，但看看大家，全是一副駕輕就熟的模樣，看著很是羨慕，自己卻是完全不會。拿著工具，手都在抖，生怕哪里弄錯(cuò)了。感覺手不是自己的，抖得不行，完全不是意識能夠支配的，自己告訴自己，不要緊張，放輕松，但未必能奏效。焊了幾個(gè)直插的電阻之后，手自然也不抖了，開始的緊張感也消失不見。一開始焊電阻，電阻都不能好好地插入電路板，懸在半空，不能上下。到后來，電阻也能服服帖帖地附在電路板上，也讓我甚是歡喜。 第三天的時(shí)候焊了將近電路板的一半。第四天的時(shí)候，新的問題又出現(xiàn)了，我們要焊接的是LED、芯片，小到掉桌子上不是自己看到時(shí)掉的就決計(jì)撿不到了。按照學(xué)長的方法，自己慢慢的焊，才發(fā)現(xiàn)左右手都不是自己的，完全沒有默契可言，但也沒有辦法，必須繼續(xù)做下去。慢慢地，靜下心來還是可以做好的。 通過這次焊接電路板的實(shí)習(xí)，培養(yǎng)了自己的自學(xué)及動(dòng)手能力，能夠自主的識別元器件，安裝焊接元器件。對電阻、電容、二極管、排阻、開關(guān)、按鈕等有大概的了解。 并且基本掌握手工電烙鐵的焊接技能，能夠獨(dú)立地完成簡單焊接，學(xué)習(xí)一