篇一
一、生產(chǎn)實習(xí)的目的和意義:
生產(chǎn)實習(xí)是培養(yǎng)本科學(xué)生理論聯(lián)系實際,提高實際動手操作潛力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)旨在使學(xué)生廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程,熟悉電子產(chǎn)品的主要技術(shù)管理模式,并在實習(xí)的操作過程中學(xué)習(xí)掌握電子產(chǎn)品的焊接安裝調(diào)試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學(xué)的理論,開闊眼界,提高潛力,為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)。透過學(xué)習(xí),是理論與實際相結(jié)合,能夠使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解,并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)帶給必要的感性知識,同時使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)資料,為將來走上工作崗位帶給必要的實際生產(chǎn)知識。
二、實習(xí)的基本資料:
集中授課,進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)掌握電子產(chǎn)品的獨立性設(shè)計與安裝調(diào)試的潛力;進(jìn)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(shù)。
初步了解電子整機產(chǎn)品的工藝過程。
為能使學(xué)生得到充分的鍛煉,較大的提高學(xué)生的實際動手潛力,本次生產(chǎn)實習(xí)安排每一位學(xué)生獨立完成全部系統(tǒng)的設(shè)計與安裝工作。
本實習(xí)環(huán)節(jié),學(xué)生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設(shè)備電路安裝與調(diào)試,要學(xué)生嚴(yán)格遵守電器設(shè)備的使用安全,遵守實驗室的各項規(guī)章制度。
三、基本要求:
在教師的指導(dǎo)下練習(xí)在測試電路德核心板上焊接元件,掌握焊接要領(lǐng)。
熟悉元器件的性能及管腳分配。
在給定的PCB板上焊接跳線,IC插座,電阻,電容,LED器件等。
檢查焊接是否正確。
插上元器件,運行系統(tǒng),并觀測系統(tǒng)工作是否正常。
四、總體設(shè)計電路思想和原理:
本次生產(chǎn)實習(xí)用到的開發(fā)板和模塊共7塊,分別為:單片機核心板,電子鐘模塊,MP3模塊,RFID模塊,無線傳輸模塊,脈搏傳感模塊,GPS模塊。
各模塊相互組合,其所能實現(xiàn)的基本功能如下:
單片機核心板+電子鐘模塊:實現(xiàn)時光的顯示,溫度的測量,且可透過遙控器調(diào)時定鬧等。
單片機核心板+無線傳輸模塊:實現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無線傳輸。
單片機核心板+MP3模塊(含SD卡):實現(xiàn)MP3播放功能。
單片機核心板+RFID模塊:實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。
單片機核心板+脈搏傳感模塊:實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。
單片機核心板+GPS模塊:實現(xiàn)GPS功能。
(一)核心板電路設(shè)計
單片機核心板電路主要包括STC12C5A60S2單片機,電子鐘模塊接口電路,MP3接口電路,無線傳輸模塊接口電路,脈搏傳感模塊接口電路,GPS模塊接口電路,串口擴展電路,電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘機器周期(IT)的單片機,是高速低功耗超強干擾的新一代8051單片機。透過使用STC-ISP軟件,該單片機可實現(xiàn)串口在線編程,無需編程器,無需仿真器。
核心板電路的設(shè)計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點,為其實現(xiàn)合理的設(shè)計出外圍電路:包括電源電路,顯示電路部分,復(fù)位電路部分,串行口通信電路,按鍵電路等。
(二)電子鐘模塊電路設(shè)計
該模塊主要用到的芯片有:時鐘持續(xù)芯片DS1302,單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20,紅外遙控TL1838A。
該模塊電路設(shè)計的思想是了解這三種芯片的工作電壓,DS1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。
(三)MP3模塊電路設(shè)計
該模塊用到的主要芯片有MP3音頻解碼芯片VS1003,3。3V電壓轉(zhuǎn)換芯片LM1117-3。3,2。5V電壓轉(zhuǎn)換芯片LM1117-2。5。
該電路的設(shè)計思想主要是了解芯片的作用和特點,尋找各芯片之間的聯(lián)系,VS1003芯片是該模塊的主要部分。單片機設(shè)有單獨解碼MP3文件的功能,而單片機可與透過VS1003的接口電路的連接,進(jìn)行MP3的解碼,實現(xiàn)音頻的輸出。透過芯片各引腳的功能和特點,合理的設(shè)計出相應(yīng)的外圍電路。
(四)RFID模塊電路的設(shè)計
該模塊的電路所用到的主要芯片為13。56MHZ的非接觸式通信讀卡芯片F(xiàn)M1702。該芯片是基于ISO/4443標(biāo)準(zhǔn)的非接觸卡讀卡機專用芯片,采用0。6微米CMOSEEPROM工藝,支持13。56MHZ頻率下的typeA非接觸式通信協(xié)議,
支持多種加窗算法,兼容philips的MFRC530(SPI接口)讀卡機芯片。
該模塊的電路設(shè)計思想是基于FM1702各引腳的功能和特點,合理的設(shè)計芯片的外圍電路,其中的電容和電感所構(gòu)成的天線是芯片與S50卡通信的工具。
五、單元電路設(shè)計:
單片機核心板電路分析
單片機核心板是本次實習(xí)中最重要的部分,它是實現(xiàn)各種模塊功能的基礎(chǔ)部分。單片機核心板的核心是STC12C5A60S2單片機芯片,圍繞該芯片設(shè)計出相應(yīng)電源供電電路,蜂鳴器驅(qū)動電路,按鍵電路,串行口通信電路,復(fù)位電路,液晶屏驅(qū)動電路以及各模塊的接口電路,由以上的電路部分就構(gòu)成一個核心板電路系統(tǒng)。
電子鐘模塊電路分析
電子鐘模塊配合單片機核心板,可在LCD1602液晶屏上顯示當(dāng)前的日期(年月日)時光(時分秒),環(huán)境溫度值,和紅外遙控解碼值。用戶可透過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進(jìn)行日期和時光的設(shè)置。
透過遙控上的“EQ”鍵,可控制LED顯示界面在時光溫度紅外解碼之間的切換。如果想調(diào)整時光,需要首先使用遙控器的“EQ”鍵將LCD顯示調(diào)制時光界面;之后透過按“播放停止鍵”將時光停止;然后再按“左快捷鍵”向右切換;最后按“加減鍵”能夠進(jìn)行數(shù)值的加減操作,調(diào)整完成后,再次按“播放停止鍵”,時光開始運行。另外透過單片機核心板上的K1-K4鍵也能夠完成時光的調(diào)整:其中K1鍵對應(yīng)遙控器的“右快捷鍵”,即實現(xiàn)向右切換年月日時分;K3鍵對應(yīng)遙控器的“加鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的加1;K4鍵對應(yīng)遙控器的“減鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的減1。
MP3電路模塊分析
是一單芯片MP3/WMA/MIDI音頻解碼和ADPCM編碼芯片,其擁有一個高性能低功耗的DSP處理器核VS-DSP。5K的指令RAM,0。5K的數(shù)據(jù)RAM,串行的控制和數(shù)據(jù)輸入接口,4個通用IO口,1個UART口;同時片內(nèi)帶有一個可變采樣率的DAC,一個立體聲DAC以及音頻耳機放大器;VS1003透過一個串行接口來接收輸入的比特流,它能夠作為一個系統(tǒng)的從機。
與單片機連接的引腳主要有7個,分別為:SOSISCLKXDCSXRESETDREQMOSI,只有保證它們與單片機正確可靠的連接,才能對VS1003進(jìn)行有效的操作與控制。另外,VS1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不一樣的。
芯片各部分供電電壓如下表:
供電部分最小電壓推薦電壓電壓
模擬)
數(shù)字)
卡是一種大容量,性價比高,體積小,訪問接口簡單的存儲卡。SDIMMC卡超多應(yīng)用于數(shù)碼相機MP3手機大容量存儲設(shè)備。作為這些便攜式設(shè)備的存儲載體,它具有低功耗,非易失性,保存數(shù)據(jù)無需消耗能量的特點。
卡只使用了1-7觸點。對于1號引腳(CD/DAT3)擴展的DAT線(DAT1-DAT3)在上電后處于輸入狀態(tài),它們在執(zhí)行SET-BUS-WIDTH命令后作為DAT線操作,當(dāng)不用DAT1-DAT3線時,主機應(yīng)使自我的DAT1-DAT3線處于輸入模式,這樣定義是為與MMC卡持續(xù)兼容。上電后,CD/DAT3作為帶50K上拉電阻的輸入線(可用于檢測卡是否存在或選取SPI模式)。用戶能夠在正常的數(shù)據(jù)傳輸中用SET-CLR-CARD-DETECT(ACMDA口)命令斷開上拉電阻的連接。MMC卡的該引腳在SD模式下為保留引腳,在SD模式下無任何作用。對于2號引腳CMD,MMC卡在SD模式下為IO/PP/OO,MMC卡在SPI模式下為I/PP。
關(guān)于電壓匹配問題,SD卡的邏輯電平相當(dāng)于3。3VTTL電平標(biāo)準(zhǔn),而單片機的邏輯電平為5V。因此,它們之間不能直接相連,否則會有燒毀SD卡的可能。解決邏輯器件接口的電平兼容問題,原則主要有兩條:一為輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值,應(yīng)大于理解電壓器件識別為高電平的最低電壓值;二為輸出電平器件輸出低電平的電壓值,應(yīng)小于理解器件識別為低電平的電壓值。思考到SD卡在SPI協(xié)議的工作模式下,通訊都是單向的,于是在單片機向SD卡傳輸數(shù)據(jù)時采用晶體管加上拉電阻法的方案。在SD卡向單片機傳輸數(shù)據(jù)時,能夠直接連接。因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則,既經(jīng)濟又實用。該方案能夠雙電源供電(一個5V電源,一個3。3V電源供電),3。3V電源可用ASL1117穩(wěn)壓管從5V電源穩(wěn)壓獲取。
RFID模塊電路分析
基于FM1702SL的非接觸式IC卡讀寫器,只要稍加改動就能開發(fā)成不一樣的射頻識別應(yīng)用系統(tǒng),如考勤系統(tǒng),門禁系統(tǒng),公交車收費系統(tǒng)等。S50非接觸式卡貼合MIFARE的國際標(biāo)準(zhǔn),容量8K位,數(shù)據(jù)保存期10年,又可改寫10萬次,讀無限次。S50卡不帶電源,自帶天線,內(nèi)含加密控制邏輯電路和通用邏輯電路,卡與讀卡器之間的通訊采用國際通用DES和RES保密交叉算法,具有較高的保密性能。
單片機與FMITDISL通用SPI總線通信,采用中斷工作模式,在FMITDISL復(fù)位后,務(wù)必進(jìn)行一次初始化程序以便初始化SPI接口模式,而且能夠同步實現(xiàn)單片機和FMITDISL的啟動工作。信息存儲在MIFARSE卡里,讀寫器與卡透過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當(dāng)卡進(jìn)入系統(tǒng)的工作區(qū)時,讀寫器向卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波,卡內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷,在這個電容的另一端接有一個單向?qū)ǖ碾娮铀?將帶資料內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲,當(dāng)所有積累的電荷到達(dá)2V時,此電容可做到電源為其它電路帶給工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或讀取讀寫器的數(shù)據(jù)。
根據(jù)互感原理可知,讀寫器天線半徑越大,匝數(shù)越多,讀寫器上的天線和卡上的天線的互感系數(shù)就越大。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,卡和讀寫器的通信距離為10cm,透過調(diào)整天線驅(qū)動電壓能夠改變通信的最長距離。天線的傳輸帶寬和品質(zhì)因數(shù)成反比關(guān)系。過高的品質(zhì)因數(shù)會導(dǎo)致帶寬減小,從而減弱讀寫器的調(diào)制邊帶,會導(dǎo)致讀寫器無法與卡通信。
無線傳輸模塊分析
是一無線通信芯片,采用FSK調(diào)制,能夠?qū)崿F(xiàn)點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度可達(dá)2Mbps,只需為單片機系統(tǒng)預(yù)留5個GPIO,1個中斷輸入引腳,就可很容易地實現(xiàn)天線通信的功能,十分適合用MCU系統(tǒng)構(gòu)建無線通信功能。
具有收發(fā)模式,待機模式和掉電模式,四種工作模式,并由CE寄存器內(nèi)部PWRVP和PRIMRX共同控制。nRF24L01所有的配置都由配置寄存器來定義,這些配置寄存器可透過SPI口訪問。SPI接口由SCKMOSIMISO及CSN組成,在配置模式下單片機透過SPI接口配置nRF24L01的工作參數(shù),在發(fā)射或接收模式下單片機SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
單片機的控制指令從nRF24L01的MOSI引腳輸入,而nRF24L01的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)是從其MISO引腳輸出并送給單片機的。利用SPI傳輸數(shù)據(jù)時,是先傳輸?shù)臀蛔止?jié),再傳輸高位字節(jié),并且在傳輸每個字節(jié)時是從高位傳起。
六、單片機軟件系統(tǒng)工作流程
透過使用STC-ISP軟件,STC12C5A60S2單片機可實現(xiàn)串口在線編程。由于此刻大的數(shù)據(jù)計算機都不存在帶給單獨的串口,所以需要USB轉(zhuǎn)RS232串口線。
USB轉(zhuǎn)RS232串口設(shè)備驅(qū)動程序的安裝
STC-ISPV483串口軟件
七、實習(xí)過程心得:
新學(xué)期伊始,就迎來了為期四周的單片機生產(chǎn)實習(xí)。在這次生產(chǎn)實習(xí)過程中,我受益頗多。這是我們經(jīng)歷的第一次廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從最初的設(shè)計,到焊接,安裝,調(diào)試,我們都是逐一親自動手操作完成的。在這次實習(xí)中,我們遇到了不少問題,但正是因為有了這些問題,才有了我們更加深入學(xué)習(xí)的機會。為了解決這些問題,我們查資料,探討,請教老師,充分利用自我身邊的一切資源來學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)過程讓我們對所學(xué)資料理解的更深刻,而且大大提高了我們的團(tuán)結(jié)協(xié)作潛力。在實際操作焊接的過程中,我們從笨拙到熟練,動手潛力不斷提高,有了很大的進(jìn)步。這為我們以后步入工作崗位做了良好的鋪墊。
總之,透過這次生產(chǎn)實習(xí),我受益匪淺,各方面的潛力都有了提高。最后,感謝在實踐過程中悉心指導(dǎo)的每一位老師!
篇二
實訓(xùn)任務(wù):
做單一燈的左移右移,八個發(fā)光二極管l1-l8分別接在單片機的p1。0→p1。2→p1。3┅→p1。7→p1。6→┅→p1。0亮,重復(fù)循環(huán)3次。然后左移2次,右移2次,閃爍2次(延時的時光0。2秒)。
一、實訓(xùn)目的和要求:
(1)熟練掌握keilc51集成開發(fā)環(huán)境的使用方法
(2)熟悉keilc51集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試功能的使用和dp?51pro單片機仿真器、編程器、實驗儀三合一綜合開發(fā)平臺的使用。
(3)利用單片機的p1口作io口,學(xué)會利用p1口作為輸入和輸出口。
(4)了解掌握單片機芯片的燒寫方法與步驟。
(5)學(xué)會用單片機匯編語言編寫程序,熟悉掌握常用指令的功能運用。
(6)掌握利用protel99se繪制電路原理圖及pcb圖。
(7)了解pcb板的制作腐蝕過程。
二、實訓(xùn)器材:
pc機(一臺)
pcb板(一塊)
520ω電阻(八只)
10k電阻(一只)
led發(fā)光二極管(八只)
25v10μf電容(一只)
單片機ic座(一塊)
at89c51單片機芯片(一塊)
熱轉(zhuǎn)印機(一臺)
dp?51pro單片機仿真器、編程器、實驗儀三合一綜合開發(fā)平臺(一臺)
三、實訓(xùn)步驟:
(1)根據(jù)原理圖(下圖所示),用導(dǎo)線把單片機綜合開發(fā)平臺a2區(qū)的j61接口與d1區(qū)的j52接口相連。
(2)將流水燈程序編寫完整并使用tkstudyice調(diào)試運行。
(3)使用導(dǎo)線把a2區(qū)j61接口的p1口7個口分別與j52接口的八個led相連。
(4)打開電源,將編寫好的程序運用tkstudyice進(jìn)行全速運行,看能否實現(xiàn)任務(wù)要求。
(5)觀察運行結(jié)果,若能實現(xiàn)功能,則將正確編譯過的hex文件透過easypro51編程器寫入mcu片內(nèi)存儲器,然后將燒寫的芯片a2區(qū)的圓孔ic座進(jìn)行最終實驗結(jié)果的演示。
(6)制板。首先利用protel99se畫好原理圖,根據(jù)原理圖繪制pcb圖,然后將繪制好的pcb布線圖打印出來,經(jīng)熱轉(zhuǎn)印機轉(zhuǎn)印,將整個布線圖印至pcb板上,最后將印有布線圖的pcb板投入裝有三氯化鐵溶液的容器內(nèi)進(jìn)行腐蝕,待pcb板上布線圖外的銅全部后,將其取出,清洗干凈。
(7)焊接。將所給元器件根據(jù)原理圖一一焊至pcb板相應(yīng)位置。
(8)調(diào)試。先把at89c51芯片插入ic座,再將+5v電源加到制作好的功能板電源接口上,觀察功能演示的整個過程(看能否實現(xiàn)任務(wù)功能)。
(流水燈控制器原理圖)
四、流水燈控制器程序的主程序:
org0000h
sjmpstart
org0030h
start:mova,#0ffh
movr0,#1ch
movr1,#12h
movr2,#12h
clrc
loop1:acalldelay
djnzr0,loop2
sjmploop4
loop2:movp1,a
rlca
jncloop3
sjmploop1
loop3:acalldelay
movp1,a
rrca
jncloop1
sjmploop3
loop4:acalldelay
djnzr1,loop5
sjmploop6
loop5:movp1,a
rrca
jncloop4
sjmploop4
loop6:acalldelay
djnzr2,loop7
sjmpzy
loop7:movp1,a
rlca
jncloop6
sjmploop6
zy:acalldelay
mova,#00h
movp1,a
acalldelay
mova,#0ffh
movp1,a
acalldelay
mova,#00h
movp1,a
acalldelay
mova,#0ffh
movp1,a
sjmpstart
delay:movr3,#20
dly1:movr4,#20
dly2:movr5,#248
djnzr5,$
djnzr4,dly2
djnzr3,dly1
ret;
end
五、實訓(xùn)體會與自我評價:
本設(shè)計成品是以單片機at89c51芯片部件,實現(xiàn)了單一燈的左移右移重復(fù)循環(huán)3次。然后左移2次,右移2次,閃爍2次(延時0。2秒)的功能。此次設(shè)計在軟件、編寫程序方面花費時光太多我們上網(wǎng)找資料,上圖書館,盡可能多的了解流水燈控制的相關(guān)知識。透過這一周的綜合實訓(xùn)(單片機課程設(shè)計),熟練掌握了keilc51集成開發(fā)環(huán)境的使用方法,了解并掌握到單片機芯片的燒寫方法與步驟,進(jìn)一步加深了對單片機常用指令的理解與運用。能夠較熟練的運用protel99se繪制電路原理圖及pcb圖,對pcb板的一般制作過程有了必須的了解。在實訓(xùn)過程中,使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題、全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程,以及在常用編程設(shè)計思路技巧(個性是匯編語言)的掌握方面都能向前邁了一大步。
同時在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下,獲得了豐富的理論知識,極大地提高了實踐潛力,單片機領(lǐng)域?qū)ξ医窈筮M(jìn)一步學(xué)習(xí)計算機方面的知識有極大的幫忙。使我們認(rèn)識到課程的重要性,同時也感受到理論與實踐之間的差距,使我們對單片機系統(tǒng)的應(yīng)用有了更加深刻的認(rèn)識。
