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单片机实验报告册填写指导编写:HUBU2015级通信工程 xmx 2017年5月23日次数实 验 项 目 名 称时间填 写 内 容 建 议151单片机LED点阵屏字符显示器设计与实现:原理设计、硬件proteus仿真搭建第9周周二、周五2017年4月18日、21日单片机设计的原理用protues画出硬件图2系统软件设计第10周周二、周五2017年4月25日、28日代码的设计3系统proteus仿真调试第11周周二、周五2017年5月2日、5日用Keil生成.hex文件计算机仿真结果4实物硬件搭建第12周周二、周五2017年5月9日、12日所需元器件的选择5实物硬件搭建第13周周二、周五2017年5月16日、19日元件引脚的判断焊接6实物系统调试第14周周二、周五2017年5月23日、26日单片机的烧录7实物系统调试第15周周二、周五2017年5月30日、6月2日接电源测试(最好情节波折)8实物系统验收第16周周二、周五2017年6月6日、9日老师检测9心得与体会实验室:计信大楼410或510(课表)实验一 51单片机LED点阵屏字符显示器设计与实现:原理设计、硬件proteus仿真搭建系统硬件设计同设计报告1、新建protues文件2、功能模块:元件选择 端口模块 测量仪器 3、(1)点击P添加元器件(2)元器件清单 4、搭建电路选中元器件然后放在电路图合适位置,连线。本实验的Vcc和地在端口原件,分别是power和ground 5、完成硬件proteus仿真搭建实验二 系统软件设计系统软件设计同设计报告实验三 系统proteus仿真调试1、打开keil,先新建一个工程2、单片机型号的选择3、新建c程序点击file/new后点左上角的保存按钮,输入文件名,记住扩展名.c,接着点击target 1,右键source group 1,出现可以选择。点击add files to groups source ,选择刚才的c文件,点击add,后close。 4、创建hex单击上面方框target 1的右边的第一个按钮。选择output,勾选creat hex file,编程完后编译,连接等步骤。5、成功生成.hex文件6、打开protues双击单片机,然后将编译好的hex导入,点确定。7、最后运行仿真即可。8、仿真结果实验四 实物硬件搭建(一)硬件搭建的器材选择 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。管脚说明VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:管脚备选功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2:来自反向振荡器的输出88点阵相关原理参考设计报告实验五 实物硬件搭建(二) 焊接过程中出现的问题及解决方案1焊接方式由于本实验中涉及的元器件管脚有些多,且排版较复杂,再加上焊锡有限,所以就放弃拖焊的焊接方式。采用利用导线连接管脚的方式进行焊接。2元器件注意事项对于管脚,要剪切的合适,焊接好后就不要再动该器件了,有时候修改不好,反而使焊接好的板子弄坏了,比如把电路板上镀的铜箔线刮断,元器件损坏等,再进行补救都不好补了。我曾经就这样弄坏了一个电路板。3焊接注意事项焊接电路时如果用焊锡量普遍较大,以至于有些都堆成了一个锡球,这样不但难看而且还不牢固,合适的用锡量是焊出来的焊盘是一个往内凹的锥面。焊锡过少,不足以包裹焊点。冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮(不光滑),有细小裂纹。夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜点阵正面向上,ARK SZ411288K在左边时,如上图所示,此时点阵为“行共阴”结构:R表示行线C表示列线,当Rx低电平Cy高电平时,则相应(x,y)处的LED亮(参考原点为左上角)LED测定引脚步骤如下1.【定正负极】把万用表拨到电阻档10,先用黑色探针(输出高电平)随意选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,看点阵有没发光,没发光就用黑色探针再选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,当点阵发光,则这时黑色探针接触的那个引脚为正极,红色探针碰到就发光的7个引脚为负极,剩下的6个引脚为正极。2.【引脚编号】先把器件的引脚正负分布情况记下来,正极(行)用数字表示,负极(列)用字母表示,先定负极引脚编号,黑色探针选定一个正极引脚,红色点负极引脚,看是第几列的二极管发光,第一列就在引脚写A,第二列就在引脚写B,第三列.以此类推。 这样就点阵的一半引脚都编号了。剩下的正极引脚用同样的方法,第一行的亮就在引脚标1,第二行就在引脚标2,第三行.以此类推。实验六 实物系统调试(一)1烧录准备:2 插芯片芯片缺口方向对准插槽正方向 芯片缺口方向对准拉杆方向3拉下插槽拉杆: 拉下之后如图所示4插线插线图五 运行烧录软件六 选择单片机型号和COM口: 七 打开程序文件八 开始烧录九 打开EP51电源开关十 烧录完成实验七 实物系统调试(二)亮度有限误差分析1部分节点可能虚焊,导致接触不良,所以在LED上有些点显示的亮度没有预计的那么亮。2在烧录程序的过程中,单片机被我反复拔下来几次,有些管脚已经不太牢固,甚至快脱落,所以插上去之后单片机管脚与底座可能接触不良。实验八 实物系统验收成功!心得体会范本第一篇在这次课程设计的整个过程中,我们做了一次全面、较规范的设计练习,全面地温习了以前所学过的知识,用理论联系实际并结合单片机原理课程和解决实际问题,巩固、加深和扩展了有关单片机设计方面的知识。尤其重要的是让我们养成了科学的习惯,在设计过程中一定要注意掌握设计进度,按预定计划完成阶段性的目标,在底图设计阶段,注意设计计算与结构设计画图交替进行,采用正确的设计方法。在整个设计过程中注意对设计资料和计算数据的保存和积累,保持记录的完整性。在课程设计的实践中进行了设计基本技能的训练,掌握了查阅和使用标准、规范、手册、图册、及相关技术资料的基本技能以及计算、数据处理等方面的能力。通过对通用51系列单片机机处理器、常用元器件的设计,掌握了一般单片机设计的程序和方法,让我们对整个单片机程序的设计,C51语言有了一个比较深的理解。还有就是增强了自身的动手能力。在这次课程设计中,我主要负责的是程序设计和单片机部件焊接。通过参考相关的程序设计,自己写出了主要的程序代码。同时将元器件正确焊接到基板上。这些都是将以前书本上讲的或是没有讲的,通过一次课程设计具体的实施,使自己的动手能力和独立设计能力真正得到锻炼,对于以后我们的发展与学习来说,都可以看作一笔不小的财富,前面还有很多需要我们去尝试。同时不能忽略的是,这一次课程设计是以小组为单位的。在这次课程设计中,我和自己的小组成员学会了密切分工配合。而这样的合作能力和团队精神在今后的学习工作中是很重要的。第二篇本文设计一个88点阵LED图文显示屏。经过测试,LED各点亮度均匀,可显示图形和文字,且稳定清晰无串扰。本系统具有硬件少、结构简单、容易实现,性能稳定可靠等特点。通过查阅资料,了解了LED发光原理和LED显示技术的原理和现状。在LED点阵显示屏的设计过程中,学到了很多东西,复习了Protel、Proteus、Keil等软件的基础应用。基本了解了整个嵌入式开发的流程。这次设计开发,本人受益非浅,在以后的开发过程中一定总结经验,吸取教训,为以后的学习工作打好基础。本论文是在鞠老师的悉心指导下完成的,从课题的选择到论文的最终完成的每一个环节,自始至终得到鞠老师的精心指导和帮助。老师渊博的学识、严谨的治学态度、求实创新的工作作风、对事业和科学的执着追求,以及对我们小组谆谆教诲给我留下了深刻的印象,使我受益终身。在课题的研究设计过程中,我不仅从鞠老师那里学到许多专业知识,更重要的是学会了学习新知识并将其巩固的方法,这无疑是一把开启未来生活的钥匙,特此向鞠老师表示衷心的感谢!第三篇本LED显示屏控制系统已能实现LED显示的基本功能,并且体现出了相对于传统的基于8位/16位普通单片机的显示系统的优越性,如上设计所述,但由于本组成员水平和设计时间有限,离一个完全实用的,能够完全符合市场需求的LED显示系统还有一定的差距.因此,在以后的研制过程中,还需要在以下几个方面做大量的工作: (1)扮在系统抗干扰方面,不论是硬件部分还是软件部分,都还必须在工作现场根据实际情况进行大量的实验,调试工作,才能最终实现LED显示系统的可靠工作。(2)在增强图文屏显示效果上,可使用双色屏或多色屏,双色(或多色)屏所使用的LED点阵单元,在同一点阵位置上安装了两个(或多个)不同颜色的LED发光灯,对不同颜色的显示控制方面进行进一步的设计,以满足显示更加丰富多彩的图形和文字。(3)由于ARM微处理器的强大运算能力和丰富的片内外围,可将LED显示屏方便地接入以太网络,每一个 LED显示控制器可作为一个网络节点,方便的组成基于工业以太网的LED显示网络,在这方面还应该进行进一步的研究与实验,以满足更高,更复杂的使用要求。在这次课程设计的整个过程中,我们做了一次全面、较规范的设计练习,全面地温习了以前所学过的知识,用理论联系实际并结合单片机原理课程和解决实际问题,巩固、加深和扩展了有关单片机设计方面的知识。尤其重要的是让我们养成了科学的习惯,在设计过程中一定要注意掌握设计进度,按预定计划完成阶段性的目标,在底图设计阶段,注意设计计算与结构设计画图交替进行,采用正确的设计方法。在整个设计过程中注意对设计资料和计算数据的保存和积累,保持记录的完整性。在课程设计的实践中进行了设计基本技能的训练,掌握了查阅和使用标准、规范、手册、图册、及相关技术资料的基本技能以及计算、数据处理等方面的能力。通过对通用89C51单片机机处理器铁电存储器芯片、常用元器件的设计,掌握了一般单片机设计的程序和方法,让我们对整个单片机程序的设计,C51语言有了一个比较深的理解。还有就是增强了自身的动手能力。在这次课程设计中,我主要负责的是程序设计和单片机部件焊接。通过参考相关的程序设计,自己写出了主要的程序代码。同时将元器件正确焊接到基板上。这些都是将以前书本上讲的或是没有讲的,通过一次课程设计具体的实施,使自己的动手能力和独立设计能力真正得到锻炼,对于以后我们的发展与学习来说,都可以看作一笔不小的财富,前面还有很多需要我们去尝试。同时不能忽略的是,这一次课程设计是以小组为单位的。在这次课程设计中,我和自己的小组成员学会了密切分工配合。而这样的合作能力和团队精神在今后的学习工作中是很重要的。
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