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电装实习报告

一、实习目的与要求

1.安全用电常识

(1)接通电源前的检查

任何新的或搬运过的以及自己不了解的用电设备,不要冒失拿起插头就往电源上插,要记住“四查而后插”。

四查为:

一查电源线有无破损;二查插头有无外露金属或内部松动;三查电源线插头两极有无短路,同外壳有无通路;四查设备所需电压值是否与供电电压相符,最简单的办法可用万用表测量。

(2)检修、调试电子设备的注意事项

①检修之前,一定要了解检修对象的电器原理,特别是电源系统。

②不要以为断开开关就没有触电危险。

只有拔下插头,并对仪器内的高电压大容量电容器放电处理后,才能认为是安全的。

③不要随便改动仪器设备的电源线。

④需要带电检查调试时,要先用试电笔检查外壳和金属件及裸露的导线是否带电,使用万用表测电压时,一定要测有关部分对地电压。

⑤洗手后或手出汗潮湿时,不要带电作业。

尽可能用单手操作,另一只手放到背后或衣袋中。

(3)常用导线的额定电流

具体规则由表1所示。

表1常用塑料铜芯绝缘导线的额定电流

截面/m㎡

额定电流/A

单股导线

二芯护套线

三芯护套线

1.5

17

17

10

2.0

19

19

13

2.5

23

23

17

4.0

30

30

23

2.单片机电路板焊接及注意事项

(1)焊接工具与材料

外热式电烙铁外热式电烙铁如图1所示,由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄等各部分组成。

由于烙铁头安装在烙铁芯里面,故称为外热式电烙铁。

烙铁芯是由电阻丝绕在用薄云母片绝缘的空心瓷管上组成的,电阻丝引出两根导线与220V交流电连接,通电后电阻丝产生的热量传送到烙铁头上,从而使烙铁头温度升高。

图1外热式电烙铁外形

外热式电烙铁的规格较多,常用的有25W,45W,75W等。

功率越大烙铁头的温度就越高。

外热式电烙铁结构简单,价格较低,使用寿命长,但其体积较大,升温较慢,热效率低。

(2)手工焊接要点

图2电烙铁的正确握法

①焊接步骤

a.加热被焊工件

焊接之前应将被焊工件加热至焊料可被融化的温度,为了便于热传导,烙铁头上沾上少量的焊料,同时要掌握好烙铁头的角度,尽可能增加被焊工件的接触面积。

b.送入焊丝

当焊接点达到适当温度时,利用焊锡内低温向高温流动的特点,焊丝从烙铁对面接触焊件,如图15(a)所示。

切忌用烙铁头直接熔化焊料,如图15(b),而将焊料简单地堆附在焊接点上,这样做很有可能掩盖了被焊工件因温度不够或氧化严重造成的虚焊、假焊现象。

图3送锡方法示意图

c.移开焊锡丝

当焊点较大时,焊丝融化后,应将紧靠在焊接点上的烙铁头根据焊接点的形状移动,以使焊料充分浸润被焊工件。

当焊丝熔化适量后,立即撤去焊丝。

d.移开电烙铁

当焊料的扩散范围达到要求,助焊剂尚未完全挥发,覆盖在焊点表面形成一层薄膜时,是焊接点上温度最恰当,焊锡最光亮,流动性最强的时刻,应迅速移开电烙铁。

②注意事项

a.保持烙铁头的清洁

b.采用正确的加热方法

让烙铁头与焊件形成面接触而不是点或线接触。

c.控制焊接时间和温度

d.烙铁撤离方法

将电烙铁迅速回带一下,同时轻轻旋转沿焊点约45°方向迅速移开。

当然也应视具体情况,根据实际操作过程不断总结体会。

e.在焊锡凝固之前不要使焊件抖动

f.焊锡、焊剂的用量要合适

图4直脚焊示例

(3)焊接操作安全规则

①不要惊吓正在操作的人员,不要在工作场地打闹。

②烙铁头在没有确信脱离电源一段时间后,不能用手摸。

③烙铁头上多余的锡不要乱甩,特别是往身后甩危险很大。

④易燃品远离电烙铁。

⑤插拔电烙铁等电器的电源插头时,手要拿插头,不要抓电源线。

⑥用剪线钳剪短短小导线时,要让导线飞出方向朝着工作台或空地,决不可向人或设备。

⑦工作间的各种工具、设备摆放合理、整齐,不要乱摆、乱放、以免发生事故。

(4)焊接的检查和整理

印制板上的元器件都要排列整齐,同类元器件要保持高度一致。

焊接完成后,需检查有无错焊、漏焊、虚焊及桥连现象。

检查时,可用镊子将每个元件脚轻轻提一提,看是否摇动,若发现摇动,应重新焊好。

检查后还需将歪斜的元器件扶正并整理好导线。

3.电装实习的目的及必要性

图5实习中需要完成焊接的电路板

单片机是电子类专业学生应该掌握的一门重要技术,通过电装实习自行完成自己的单片机实验板的焊接,对同学们来说是非常有意义的事情。

对于电信和电子专业的同学,大三的生产实习,还将充分发挥该实验板的作用,争取让同学们在单片机方面都具有基本的设计和编程技能。

通过一个完整的电子产品的组装调试,学习电子产品的生产工艺过程。

理解电子产品的基本原理,掌握基本的电子工艺技术。

从而进一步提高我们的电子实践能力。

电装实习是电子院的必修的实践类课程,是重要的实践环节。

二、单片机基本原理

1.单片机基本原理

(1)单片机的概念

单片机是计算机的一种,由于大规模集成电路技术的发展而产生的。

单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O口),可能还包括定时计数器,串行通信口电路(SCI),显示驱动电路(LCD或LED驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个小而完善的计算机系统。

这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。

(2)单片机的特点

①体积小

②功耗低

③价格低廉

④不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征

(3)单片机的应用

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。

(4)MCS-51单片机结构及组成

8051单片机是Intel公司1980推出的高档8位单片机,采用40脚双列直插封装或44脚方形封装,51、52系列功能兼容。

①8051内包括:

8位CPU,包含适于布尔处理的处理机;

内部4K字节ROM,128字节RAM;

21个特殊功能寄存器;

32根I/O口线,分四个I/O口:

P0、P1、P2、P3口;

2个16位的定时器/计数器;

一个中断系统:

具有5个中断源,2个优先级;

一个全双工串行口;

可寻址64K的外部程序、数据存储空间;

②单片机为哈佛结构的计算机,除上述基本资源外,还具有如下特点:

外部程序存储器:

可扩展到64KB;

外部数据存储器:

可扩展到64KB;

堆栈:

最深128B;

输入/输出口线:

32根;

寄存器区:

划出RAM中32B作为通用寄存器;

具有位寻址功能;

单一5V电源;

系统时钟1~12MHz,常用12MHz、11.0592MHz和6MHz。

③内部结构框图

图6结构简图

包括:

CPU、存储器(ROM、RAM)、I/O接口等计算机的基本组成。

(5)单片机的发展趋势

①在未来的较长一段时期内,8为单片机仍是主流机型。

在高速数字处理方面,32位机会发挥重要作用。

②现在单片机基本上已经淘汰非CMOS工艺,数字电路、外围器件都已普遍CMOS化。

③精简指令集可以实现一个地址单元存放一条指令,这种体系结构很容易实现并行流水线操作,从而大大提高指令的运行速度。

④实现全面功耗管理

⑤串行总线逐渐替代并行总线。

(6)常见单片机

MCS-51系列、AVR系列、PIC系列、MotorolaMC系列、MCS-96系列、MSP430系列、ARM系列……

(7)器件厂家

美国:

Intel、Motorola、Microchip、Atmel、荷兰:

Philips、德国:

Siemens、日本:

Nec……

2.单片机实验板原理图

图7单片机实验板原理图

3.Super51单片机实习开发板元件

表2Super51单片机实习开发板元件统计表

Super51单片机实习开发板元件统计表(焊接顺序从低到高标*号元件注意焊接方向!

名称

数量

封装

标号

高度

1

*1N4148

2

直插

MD1、SD1

1.8

*TLC549

1

SO-8W

AU1

1.9

*TDA1311/TM8211

1

SO-8

AU2

1.9

电阻1K

11

1/8W1%

MR3、PR1、R1、DR9-16

2.8

电阻4.7K

14

1/8W1%

PCB上所有未标阻值的电阻

2.8

电阻100R

1

1/8W1%

IR1

2.8

电阻2.2R

1

1/4W1%

R0

3

名称

数量

封装

标号

高度

 

2

晶振12M

1

3×8mm

X2先将管脚剪到合适长短

3

晶振11.0592M

1

49S

X1

3.2

独石电容22pF

4

直插220=22*100pF

MC2、MC3、MC5、MC6

3.8

独石电容0.01μF

1

直插103=10*103pF

MC8

3.8

独石电容0.1μF

10

直插104=10*104pF

PCB

3.8

单排座---圆孔

3孔

2.54mm

DSU1

4

电位器10K

1

3362P

AR0

4.6

*IC座16脚

1

DIP8

SU1

5

*IC座8脚

2

DIP8

EU1、TU1、AU1-2

5

按键

21

6×6×5mm

K1-4,K11-K14,MK1

5

名称

数量

封装

标号

高度

 

3

*电解10μF/16V

1

脚距2mm直径4mm

MC4

5.5

*XH2.54-3P白色座

1

XH2.54-3P直针

DAC

6.8

*XH2.54-4P白色座

1

XH2.54-4P直针

ADC

6.8

电位器5K

1

3362S

PR2

7

*红色共阳4位数码管

2

0.36寸

DS1、DS2

7.2

*PNP三极管-8550

10

TO-92

PCB上所有三极管

7.2

*电解47μF/16V

1

脚距2.5mm直径6.3mm

C1

8

*单排针2P+2P+3P+3P

10针

2.54mm

JP2-4

8

*双排针

1

2.54mm

MP1-4(2*8P)、JP1(2*4P)

8

*红外接收头38K

1

脚距“等间隔”2.54mm

IU1

8.3

双排座

1

2×20脚2.54mm

LCD1284、LCD1602

8.4

名称

数量

封装

标号

高度

 

4

*高亮白发红LED

9

直径5mm

PCB上所有LED

8.7

蜂鸣器KC-1206/42欧/2K

1

脚距6.5mm直径12mm

BU1

10

USB打印口(方头)

1

UCON1

10.7

*电解100μF/16V

1

脚距6.5mm直径12mm

C2

11

*40P单片机锁紧座

1

MU1

11.4

*双排自锁开关

1

8.5×8.5mm

SW1注意底部方口位置

12

232接口DB9母头

1

SCON1

12.2

*CH340G

1

SO-16

MU2

背面

*排阻4K7

1

直插9脚

MR1先将管脚剪到合适长短

背面

晶振32.768K

1

3×8mm

TX1先将管脚剪到合适长短

背面

名称

数量

封装

标号

高度

5

跳冒

37

JP1只能插一个跳冒!

REF+和AVCC插一个跳冒!

铜柱+螺母

4

6mm+6mm

*STC89C52

1

DIP40

MU1

*MAX232

1

DIP16

SU1

*24C08

1

DIP8

EU1

*DS1302

1

DIP8

TU1

4.STC89C51RC-RD手册

图8STC89C51RC-RD手册

三、单片机调试及程序开发

1.单片机硬件实物与电脑连接

图9已焊接完成的硬件实物图

2.软件安装

(1)安装KeilC51

它是德国知名软件公司Keil(现已并入ARM公司)开发的基于8051内核的微控制器软件开发平台,是目前开发8051内核单片机的主流工具。

①运行c51v808a.eve,软件出现如图8所示的对话框。

图10Keil安装

②在接下来的几个对话框中,点击Next按钮,在提示输入用户名称和公司时,按需要填写即可。

③安装完成后,按Finish结束。

(2)安装STC程序下载软件

①打开电脑属性,会出现图9的控制面板主页。

图11控制面板主页

在控制面板内进入设备管理器,找到端口并点开,出现COM4。

图12设备管理器

②打开stc-isp-15xx-v6.85O.eve,如图11所示,选择单片机型号。

打开程序文件,选择Keil生产的文件,选择上一步所确定的单片机实验板和计算机对应串口COM1,点击下载/编程,单片机实验板上电,等到下载完成后,系统自动执行。

图13STC下载界面

3.调试方法

(1)首先在硬盘上建立一个文件夹,比如在G盘建立一个名为“Demo”的文件夹,为了方便地程序的编写和调试,将调试过程中产生的文件都放在这个目录中。

(2)启动KeilC51软件。

可以通过双击电脑桌面上的“KeiluVision3”快捷方式图标来启动。

(3)执行KeilC51软件的菜单“Project|NewuVisionProject…”,弹出一个名为“CreateNewProject”的对话框。

输入工程文件的文件名,这里命名为“Demo”,选择要保存的路径,保存到刚刚建立的“Demo”目录中,如图14所示。

图14打开程序

(4)紧接着弹出“OptionsforTarget‘Target1’”。

要求操作者为刚才的项目选择一个CPU,这里选择ATMEL公司的AT89S52.选择AT89S52后,右边一栏是对该单片机的基本说明,然后单击确定,见图15。

图15选择单片机型号

(5)接下来弹出一个如图16所示的对话框。

该对话框提示是否要把标准8051的启动代码添加到项目中去。

KeilC51既支持C语言编程也支持汇编语言编程。

如果打算用汇编语言写程序,则应当选择“否(N)”。

如果打算用C语言写程序,一般也选择“否(N)”,但是,如果用到了某些增强功能需要初始化配置时,则可以选择“是(Y)”。

在这里,选择“否(N)”,即不添加启动代码。

图16加载启动代码

至此,一个空的KeilC51项目建立完毕。

(6)执行菜单“File|New…”,出现一个名为“Text1”的文档。

接着执行菜单“File|Save”,弹出一个名为“SaveAs”的对话框。

将文件名改为“LED.C”然后保存,见图17。

图17文件保存

(7)添加源程序文件到工程中。

如图18。

图18文件添加

(8)点击工具栏“OptionsforTarget”按钮,此时弹出对话框,如图19所示。

图19设置工作方式

(9)“Xtal”:

定义CPU时钟,填写实际使用的晶振频率。

下面依次是编译的存储模式,程序空间大小等设置,均使用默认值即可。

点击Output选项,选中“CreatHEXFile”(必须选中此项目,否则不能生成HEX文件),见图20。

图20输出文件

(10)单击工具栏的按钮编译当前源程序,直到无错误为止。

4.已编程的电路板测试效果图

图20电路板测试

5.TEST51C程序源代码

include

#include

//////////////////////////////////////

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

uchari=0;

ucharFUN_SW=0;

//KEY

sbitkey1=P3^2;

sbitkey2=P3^3;

sbitkey3=P3^4;

sbitkey4=P3^5;

//ledenable

sbitLED_PWR=P2^5;

//BEEP

sbitBEEP=P2^4;

//12864

sbitCS=P2^0;//片选高电平有效单片LCD使用时可固定高电平

sbitSID=P2^1;//数据

sbitSCLK=P2^2;//时钟

sbitPSB=P2^3;//低电平时表示用串口驱动,可固定低电平

sbitRESET=P2^5;//LCD复位,LCD模块自带复位电路。

可不接

//24C08

sbitSDA=P2^6;

sbitSCL=P2^5;

//18B20

sbitDQ=P2^0;

ucharhello[]=

{

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

0xBF,0xBF,0x89,0x86,0xC7,0xC7,0xC0,0xBF,0xBF,

//--HELLO--

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff

};

unsignedcharcodekey_code[]=

{

//键编码数组

0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd,0xdb,0xd7,0xbe,0xbd,0xbb,

0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77

};

unsignedcharcodedisp_code[]=

{

0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,

//0-90123456789

0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,

//10-15abcdef

0x7F,0xBF,0x9C,0xFF,

//16-19.-。

null

0xC1

//20v

};

volatileuchardisp_buf[8]={0,1,2,3,4,5,6,7};

volatileucharTemp_1302[7]=

{

0x55,0x53,0x12,0x22,0x06,0x05,0x07

};

//////////////////////////////////////

externvoidWrite_I2C_Byte(unsignedchar,unsignedchar);

externunsignedcharRead_I2C_Byte(unsignedchar);

externvoidSet1302(unsignedchar*);/*设置时间*/

externvoidGet1302(unsignedchar*);/*读取1302当前时间*/

externvoidInit_DS18B20(void);

externunsignedintReadTemperature(void);

voidshift_led(uchartimes);

voidjiuhu(uchartimes);

voiddigi(uchartimes);

externuintData_Conversion(void);

//////////////////////////////////////

voiddelay_ms(uintms)

{

uchart;

while(ms--)

{

for(t=0;t<113;t++);

}

}

voiddisunite_bcd(ucharTemp[])

{

disp_buf[0]=Temp[0]&0x0f;

disp_buf[1]=Temp[0]>>4&0x0f;

disp_buf[2]=17;

disp_buf[3]=Temp[1]&0x0f;

disp_buf[4]=Temp[1]>>4&0x0f;

disp_buf[5]=17;

disp_buf[6]=Temp[2]&0x0f;

disp_buf[7]=Temp[2]>>4&0x0f;

}

voidproc_18b20(uintt)

{

uintt_temp1,t_temp2;

t_temp1=(int)(t/100);

t_temp2=(int)(t%100);

disp_buf[4]=t_temp1;

disp_buf[3]=(int)(t_temp2/10);

disp_buf[2]=(int)(t_temp2%10);

disp_buf[1]=18;

disp_buf[0]=12;

disp_buf[5]=19;

disp_buf[6]=19;

disp_buf[7]=19;

}

voidproc_tlc549(uintVolt)

{

disp_buf[3]=Volt/1000;//个位

disp_buf[2]=Volt/100%10;//十分位

disp_buf[1]=Volt/10%10;//百分位

disp_buf[0]=20;

disp_buf[4]=19;

disp_buf[5]=19;

disp_buf[6]=19;

disp_buf[7]=19;

}

//////////////////////////////////////

intmain(void)

{

uintt_temp;

uintVolt;

uchari;

FUN_SW=1;

TMOD=0x01;//定时器T0工作方式1

TH0=0xFC;//1ms定时常数

TL0=0x66;

IE=0x82;//允许定时器T0中断

IT0=0;//下降沿触发

IT1=0;//下降沿触发

EX1=1;//开启INT1中断

EX0=1;//开启INT0中断

EA=1;

shift_led

(2);

digi

(2);

jiuhu

(2);

Set1302(Temp_1302);

TR0=1;//启动定时器T0

/*for(i=0;i<200;i++)

{

G

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