單片機項目報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上*學院外圍電路模塊設計項目設計報告項目設計題目：*的設計系 部 名 稱：*專 業(yè): *班 級: *指 導 老 師: *小 組 成 員: * *年*月*日專心-專注-專業(yè)目錄引言1一、基本電路原理 21、電源電路 22、復位電路 23、時鐘電路 34、通信電路 4二、繪圖過程 41、設計電路圖 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8五、燒錄過程 91、產(chǎn)生HEX代碼 92、程序下載到AT89S52單片機10六、產(chǎn)品調(diào)試 13七、總結 14附錄引言單片機最小系統(tǒng)又可以稱為最小應用系統(tǒng),具體是指用最少的元件組成的單片

2、機可以工作的系統(tǒng),最小系統(tǒng)一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路。單片機的主要的功能是負責整個系統(tǒng)的控制，不承擔復雜的數(shù)據(jù)處理任務，因此在設計單片機最小系統(tǒng)時通常選用AT89C51,AT89C52,AT89S51,AT89S52（S系列芯片支持ISP的功能）等型號的8位單片機作為MCU(多點控制單元)。AT89S52低功耗高性能CMOS 8位單片機，40個引腳，片內(nèi)8k Bytes ISP的可反復擦寫1000次的FLASH只讀程序存儲器，256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信

3、口，2個讀寫口線，器 件 采 用 ATM公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，片內(nèi)置通用8位中央處理器及FLASH存儲單元，功能強大之AT89C52單片機為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效之解決方案，為您提供許多較復雜系統(tǒng)控制之應用場合。AT89C52可按照常規(guī)方法編程，也可以在線編程。此次我們設計的單片機最小系統(tǒng)以AT89S52單片機為中心控制器，其中包含了電源電路、時鐘電路、復位電路、串口通信電路。一、基本電路原理1、電源電路AT89S52單片機的工作電壓范圍：4.0V5.5V， 所以通常給單片機外接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，然后通過使用7805穩(wěn)壓芯片，輸出5V直流電源，給單片機及其它電路供電。2、復位電路單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復位。確定單片機工作的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程。單片機接通電源時產(chǎn)生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機起始工作狀態(tài)。手動按鍵產(chǎn)生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態(tài)。通常在單片機工作出現(xiàn)混亂或“死機”時，使用手動復位可以實現(xiàn)單片機的“重啟”。單片機的置位和復位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機復位電路作用是把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài)，而在單片機

5、內(nèi)部，復位的時候單片機是把一些寄存器以及存儲設備裝入廠商預設的一個值。3、時鐘電路單片機工作的時間基準，決定單片機工作速度。時鐘電路就是振蕩電路，向單片機提供一個正弦波信號作為基準，決定單片機的執(zhí)行速度。單片機系統(tǒng)里都有晶振，在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，它結合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片機接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能

6、和機械能相互轉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。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，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，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。AT89S52單片機時鐘頻率范圍：0 33MHz。在此使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，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)傳輸過程如下：MAX232的11腳T1IN接單片機P3.1端，TTL電平從單片機的P3.1端發(fā)出，經(jīng)過MAX232轉換為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，至此計算機接收到數(shù)據(jù)PC機發(fā)送數(shù)據(jù)時從PC機串口座上的第3腳發(fā)出數(shù)據(jù)，再逆向流向單片機的P3.0端接收數(shù)據(jù)。二、繪圖過程1、設計電路圖（1）上網(wǎng)查資料，了解在單片機最小系統(tǒng)中的的AT89S52，各個電容、電阻、晶振在電路上的功能和作用，以及最小系統(tǒng)中時鐘電路、復位電路等的原理和作用。（2）用petel99這個軟件在petel99的元件庫中找出原理圖所需的各種元件，并畫出原理圖：2、原理圖分析本次設計的單片機最小系統(tǒng)以AT89S52單片機為中心控制器，其中包含了電源電路、時鐘電路、復位電路、串口通信電路。采用外接直流電

8、源，然后通過使用7805穩(wěn)壓芯片，輸出5V直流電源，給單片機及其它電路供電，單片機接通電源時產(chǎn)生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機起始工作狀態(tài)。手動按鍵產(chǎn)生復位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態(tài)，結合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率，數(shù)據(jù)通過MAX232的11腳T1IN接單片機P3.1端，TTL電平從單片機的P3.1端發(fā)出，經(jīng)過MAX232轉換為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，至此計算機接收到數(shù)據(jù)PC機發(fā)送數(shù)

9、據(jù)時從PC機串口座上的第3腳發(fā)出數(shù)據(jù)，再逆向流向單片機的P3.0端接收數(shù)據(jù)傳給單片機，因此單片機實現(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)各種錯誤要進行及時的修改，直至原理圖沒有錯誤。在檢查原理圖的過程中，例如，忘了給元件加標號，元件數(shù)值錯誤，元件的引腳連接錯誤，元件的正負極放反，這些都是我們常出現(xiàn)的錯誤。4、繪制PCB圖在電氣規(guī)則檢測原理圖沒有錯的情況下創(chuàng)建網(wǎng)絡表，在相應文件中找到各元器件封裝，根據(jù)原理圖畫PCB圖。繪制時要考慮PCB尺寸大小，放置器件時要考

10、慮以后的焊接，不要太密集，連線時盡可能地減小環(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候要注意布局的工整，合理分布的空間。在焊接元件的時候要十分注意安全，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：沒有漏焊；沒有焊料拉尖；沒有焊料引起導線間短路（所謂“橋接”）；不損傷導線及元器件的絕緣層；沒有焊料飛濺。檢查時，除了目測外還要用指觸、鑷子撥動、拉線等辦法檢查有無導線斷線、焊盤剝

11、離等缺陷。四、程序的編寫#include<reg52.h> /頭文件#define uint unsigned int/uint用來定義無符號整型數(shù)。sbit Show_LED = P00; /用來聲明P0.0口為程序所要控制的端口,sbit是KEIL專門用來聲明某位IO口 void Delay(uint m) /延時程序,延時時間為 10ms * m。uint i,j;for(i=0; i<m; i+) /延時m個10msfor(j=0; j<1827; j+) /延時10ms ;void main()/主函數(shù)。實現(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)，無限循環(huán)Show_LED = 0; /P0.0為低電平,點亮LED燈 Delay(20); /Delay(m)中的數(shù)為延時的時間參數(shù)，延時時間為 10ms * m.Show_LED = 1; /P0.0為高電平，關閉LED燈Delay(20);五、燒錄過程 1、產(chǎn)生HEX代碼（1）安裝Keil uVision3軟件，在軟件中新建一個工程，在工程中建立一個擴展名為(.c)文件并在文件中編寫程序。（2）在程序編寫完成后，要進行檢測，看程序是否有錯，如果程序有錯，要修改程序直到程序沒有錯才可以輸出其他文件。（3）程序沒有錯誤的情況下可以輸

13、出hex文件，選擇“輸出”選項卡，在“創(chuàng)建 HEX 文件” 選項上打鉤，使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼，供下載器軟件使用。（4） 再進行重新編譯會發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)建了一個HEX文件。2、 程序下載到AT89S52單片機STC-ISP -V4.80下載軟件將事先準備好的HEX文件燒寫入AT89S52單片機芯片中。（1） 芯片的類型必須要是STC系列，在文件夾中找到STC-ISP -V4.80下載軟件，找到圖標雙擊鼠標運行這個軟件。（2） 選擇對應的COM端口，右擊“我的電腦”，點擊“設備管理器”，查看對應的COM端口。（3） 運行STC-ISP -V4.80下載軟件，會出現(xiàn)以下界面，注意圖中標注的地方。（4

14、）將生成的HEX文件燒入到軟件中，點擊Download/下載，是冷啟動下載方式，此時，需要按實驗板上的POWER鍵，關閉電源，然后再打開電源。（注：只需要上電一次，上電后不要關閉電源）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的過程中，我們發(fā)現(xiàn)所寫的程序燒錄不到單片機中，我們檢查在焊接單片機板的時候是否出現(xiàn)了元件的焊接錯誤，是否出現(xiàn)了露焊、虛焊這些問題，結果檢測發(fā)現(xiàn)不是原件的焊接問題；接著我們用萬用表檢測電路是否出現(xiàn)短路、斷路這些問題，結果還是沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，最后，我們檢查是不是元件損壞，經(jīng)過萬用表對各個元件的檢測，發(fā)現(xiàn)是時鐘電路中的晶振出現(xiàn)了損壞，我們換了一個好的晶振，程序燒錄到了單片機中，實現(xiàn)了發(fā)光二極管的一亮一滅這一功能。七、總結單片機最小系統(tǒng)經(jīng)過我們一段時間的焊接、調(diào)試，終于能夠達到預定的功能，雖然只是簡單的焊接和調(diào)試，但從中我們也接觸了不少的關于單片機的知識。在調(diào)試過程中，我組一直沒給單片機燒錄上程序，我們一直在電路焊接的原因，找了很久也沒找到原因所在，最后還是請老師來為我們檢查。老師用萬用表測了幾處電路，最