单片机应用
实习报告；关于单片机应用实习的实习报告；一、实习目的；本次实习的目的在于加深对mcs51单片机的理解；二、设计题目:单片机数据采集系统设计；三、功能描述；1.实时采集05v的电压信号；2.将采集的0；四、
方案设计；4.1系统分析；根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分；第1页共18页；单片机应用实习报告；于我组单片机实验板缺少烽鸣器，单片机应用实习报告关于单片机应用实习的实习报告一、实习目的本次实习的目的在于加深对mcs51单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以至用的原则。二、设计题目:单片机数据采集系统设计三、功能描述1.实时采集05v的电压信号；2.将采集的05v的电压信号实时显示；3.可以轮流采集8路通道，或指定通道数据；4.可以设定报警上下限，并报警。四、方案设计4.1系统分析根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分。单片机控制中心、键盘接口。其中，单片机控制中心是核心。mcu根据按键输入，可切换不同的显示模式或设置不同的参数。数码显示管第2至4位将实时采集的0~5v电压，数码管第1位显示指定通道数。通过按键可切换到设定电压上下限报警的模式。由第1页共18页单片机应用实习报告于我组单片机实验板缺少烽鸣器，因此利用led灯来报警。以下是系统组成结构图：图1系统组成结构图五、硬件电路设计5.1单片机最小系统设计最小系统包括cpu时钟与复位电路，其原理图如下：图2单片机最小系统设计5.2显示电路设计第2页共18页单片机应用实习报告数码管主要是用于数字的显示，图中采用共阴极。电源+5v通过470欧的电阻直接给数码管的7个段位供电，p0.0p0.7对应了两个接数码管的a,b,c,d,e,f,g和小数点位p，p1.0，p1.1，p1.2，p1.3接位选码。其原理图如下：图3显示电路设计5.3按键电路设计其原理图如下：图4按键电路设计5.4a/d转换电路设计其原理图如下：第3页共18页单片机应用实习报告图5a/d转换电路设计5.5电源电路设计单片机工作电压为5v。一般使用usb接口供电，直接从usb接口获取5v电源。其原理如下图。图6电源电路设计第4页共18页单片机应用实习报告5.6报警电路设计当电压小于下限电压值或大于上限电压值时，蜂鸣器将报警。如图所示：图7报警电路设计六、软件设计6.1操作功能设计根据系统的功能描述，可以将系统功能大致分成三类：轮流采集8路通道，指定通道显示，设置报警上下限。此系统设有四个数码管，三个按键。利用按键可切换形成多个模式，按键1将轮流采集8路通道模式与指定通道显示之间相互切换，按键2将轮流采集8路通道与设置电压上下限报警模式之间相互切换，按键3是增加1，可指定显示1~8通道，也可利用其来设置上下限电压的大小。模式设计如下：第5页共18页 单片机应用实习报告；关于单片机应用实习的实习报告；一、实习目的；本次实习的目的在于加深对mcs51单片机的理解；二、设计题目:单片机数据采集系统设计；三、功能描述；1.实时采集05v的电压信号；2.将采集的0；四、方案设计；4.1系统分析；根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分；第1页共18页；单片机应用实习报告；于我组单片机实验板缺少烽鸣器，单片机应用实习报告关于单片机应用实习的实习报告一、实习目的本次实习的目的在于加深对mcs51单片机的理解，初步掌握单片机应用系统的设计方法；掌握常用接口芯片的正确使用方法；强化单片机应用电路的设计与分析能力；提高学生在单片机应用方面的实践技能；培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以至用的原则。二、设计题目:单片机数据采集系统设计三、功能描述1.实时采集05v的电压信号；2.将采集的05v的电压信号实时显示；3.可以轮流采集8路通道，或指定通道数据；4.可以设定报警上下限，并报警。四、方案设计4.1系统分析根据系统功能要求，可将系统组成结构分成四大部分。单片机控制中心、键盘接口。其中，单片机控制中心是核心。mcu根据按键输入，可切换不同的显示模式或设置不同的参数。数码显示管第2至4位将实时采集的0~5v电压，数码管第1位显示指定通道数。通过按键可切换到设定电压上下限报警的模式。由第1页共18页单片机应用实习报告于我组单片机实验板缺少烽鸣器，因此利用led灯来报警。以下是系统组成结构图：图1系统组成结构图五、硬件电路设计5.1单片机最小系统设计最小系统包括cpu时钟与复位电路，其原理图如下：图2单片机最小系统设计5.2显示电路设计第2页共18页单片机应用实习报告数码管主要是用于数字的显示，图中采用共阴极。电源+5v通过470欧的电阻直接给数码管的7个段位供电，p0.0p0.7对应了两个接数码管的a,b,c,d,e,f,g和小数点位p，p1.0，p1.1，p1.2，p1.3接位选码。其原理图如下：图3显示电路设计5.3按键电路设计其原理图如下：图4按键电路设计5.4a/d转换电路设计其原理图如下：第3页共18页单片机应用实习报告图5a/d转换电路设计5.5电源电路设计单片机工作电压为5v。一般使用usb接口供电，直接从usb接口获取5v电源。其原理如下图。图6电源电路设计第4页共18页单片机应用实习报告5.6报警电路设计当电压小于下限电压值或大于上限电压值时，蜂鸣器将报警。如图所示：图7报警电路设计六、软件设计6.1操作功能设计根据系统的功能描述，可以将系统功能大致分成三类：轮流采集8路通道，指定通道显示，设置报警上下限。此系统设有四个数码管，三个按键。利用按键可切换形成多个模式，按键1将轮流采集8路通道模式与指定通道显示之间相互切换，按键2将轮流采集8路通道与设置电压上下限报警模式之间相互切换，按键3是增加1，可指定显示1~8通道，也可利用其来设置上下限电压的大小。模式设计如下：第5页共18页 单片机应用实习报告；模式1：轮流采集8路通道，此时数码管显示如1.0；模式2：指定通道显示，按下键1时，模式由轮流采集；模式3：当在轮流采集8路通道的模式下，按下键2；6.2程序设计思路；此程序所需实现的基本功能主要有：1使数码管显示采；本程序主要分为2大块，主程序与子程序；此程序使用定时器0完成数码管动态扫描，并对按键及；6.3程序流程图；第6页共18页；单片机应用实习报告模式1：轮流采集8路通道，此时数码管显示如1.0.00，2.4.97,3.0.00??8.4.97。（此时1、3通道接地，2、8通道接+5v）模式2：指定通道显示，按下键1时，模式由轮流采集8路通道变成指定通道显示，此时数码管初始显示为1.0.00,表示为1通道的电压值；当按下按键3时，数码管值变为2.4.97,表示2通道的电压值；当再次按下按键3时，数码管显示为3.0.00，表示3通道的电压值。即每按一次键3,通道数即增一，以此显示指定通道的实时电压。模式3：当在轮流采集8路通道的模式下，按下键2。模式将会自动切换到设置电压上下限报警模式。此时，初始设置的电压上限为5v，电压下限为0v，通过键3可对其修改。6.2程序设计思路此程序所需实现的基本功能主要有：1使数码管显示采集来的实时电压，并对8个通道的电压实施轮流输出显示；2使用按键操作，将轮流显示的8个通道的电压切换成按指定通道显示输出；3可通过一功能键切换不同的模式，使系统可以调节上下限报警电压。4通过一按键可实现对通道与上下限电压的更改，如加减。本程序主要分为2大块，主程序与子程序。主程序包括八通道循环采集电压工作方式，模拟量通道输入循环选择，选择通道显示电压工作方式，模拟量通道输入按键选择等。而子程序则需包括对定时器t0进行初始化程序（定时时间设为5ms，即每5ms扫描一次数码管，总共有4位数码管，20ms循环扫描一次），启动a、d转换程序，数码管显示程序，延时程序等。此程序使用定时器0完成数码管动态扫描，并对按键及串口进行扫描。当扫描到相应的按键时即执行相应的操作（如当扫描到键1时，就会改变当前的模式，从轮流采集通道模式转换到指定通道显示电压的模式）。6.3程序流程图第6页共18页单片机应用实习报告图8程序流程图七、程序调试对程序来说，最重要的就是调试阶段。一段写好的程序当中会出现很多问题。在单片机数据采集系统设计的程序中，出现了很多问题，有的是语法错误，以致不能成功编译；有的则是可以成功编译，但是不能达到系统的功能要求。在单片机的实验学习中，我们做过关于a/d转换的实验。它的功能是可以实现单通道采集电压。但如何由单通道变成8通道，并且还能够指定通道显示，而且可以切换模式，对上下限电压进行修改。这就需要对程序的不断调试，其调试过程具体如下：第7页共18页单片机应用实习报告1、由单通道改至8通道：首先，这其中肯定要用到循环语句。程序中用到了for循环，k作为循环变量。全局变量m作为通道，m的值从1至8循环。即当m大于8时，令m等于1。2、按键按下检测及相关设置：此系统用到了三个按键，如何对按键进行扫描，程序位于voidtimer0isrinterrupt1中，即于定时器t0的中断程序中，每5ms调用一次，检测键盘是否按下，如果按下去延时抖动，然后检测到底是哪个按键按下，不同的按键有不同的功能。用“a++,if(a=50ampampp310ampampmoshi1)”程序实现延时消抖。然后用if判断语句实现按键的不同作用。3、数码管刷新显示程序；刷新显示就是根据不同的模式将显示的不同数据放到显示缓冲区中，比如模式1时显示轮流显示采集电压，模式2是显示指定通道的电压，数码管的第一位要显示通道数，数码管的后三位显示电压值，模式3是显示设置电压上下限报警值，然后由数码管输出程序输出到数码管。4、数码管输出程序；数码管输出程序就是送段选码和位选码的程序，位于定时器t0的中断程序中。轮流点亮4个数码管，每5ms变换一次，由于速度快，从而达到点亮每个数码管的作用。八、使用说明8.1功能1.可以轮流显示8个通的实时采集的电压值；2.可以指定通道显示电压值；3.可以设置上下限报警电压。8.2人机接口共有三个按键。分别为键1,键2,键3。总共可以实现3个模式的转换。8.3操作说明1.通电后，在初始状态下，数码管显示的是轮流显示8通道电压值。通过三个按键可以对模式进行切换，以及对其中参数进行修改。第8页共18页单片机应用实习报告2.按下键1,系统切换到指定通道显示界面，在此基础上按键3,可以实现从1通道到8通道任意指定通道显示电压值。再按下键1,又可返回到轮流显示8通道电压值。3.按下键2,系统切换到设置电压上下限报警电压值。在此基础上，按下键3,可以对上下限电压值进行设置，每按一下键3,电压值增1,电压值的范围为0~5v。当电压值设置好之后，再按下键2,则重新返回到轮流显示8通道电压值。九、心得体会在本次实习中，我通过查阅资料，请教于老师及同学。基本完成了硬件设计、程序设计、安装调试等环节。但其中有很多问题值得我去思考。1.实习作风不好：不能积极对待，注意力不够集中；2.实习效率不高：单片机课程功底较差，实践动手能力不强；3.独立解决问题的能力较差。以为三点都值得我反思，本次实习揭露了我的不足，希望在以后学生工作中得到改进。十、实验总结本次实习的过程主要可分为三个部分。分别是绘制硬件原理图，编写程序，系统调试。1.绘制硬件原理图：这是我们第一次接触到protel99电路设计软件，它与cad绘制一样，需要有一个熟悉的过程，其中我觉得难点是建元件库。如单片机与a/d转换部分需要自己绘制，其它部分大多可以在元件库中找到，可直接添加。其次需注意的地方就是端口一定要与程序一致。2.编写程序：编写程序是难点。须一层层做起，刚开始的源程序来自a/d转换实验中的单通道采集电压值。在不断的对程序修改过程中实现8通道。再添加按键程序。3.系统调试；系统调试是最重要的环节，他涉及到程序的各个部分及硬件端口的接线。刚开始，我组用sst单片机，由于端口被占，因此无法接按键，第9页共18页单片机应用实习报告程序虽然能够顺利下载，但是无法对按键进行操作。因此只能换成stc单片机。由于我组电路板上缺少蜂鸣器，因此改用led灯实现电压上下限报警。虽然程序不一定有错。但调试的过程就是程序与硬件相结合的过程。必须相互匹配，才能调试成功。十一、参考文献1.张义辉，李家庆，单片机系统综合训练指导书.重庆科技学院2.汪德彪.mcs51单片机原理及接口技术[m].北京电子工业出版社.3.张毅刚.单片机原理及应用.北京：高等教育出版社,20054.胡文金.单片机系统实训教程.重庆：重庆大学出版社,20055.胡文金,钟秉翔.单片机应用技术实训教程[m].重庆大学出版社.2005.第10页共18页 单片机应用实习报告；附录1：电路原理图；第11页共18页；单片机应用实习报告；附录2：源程序代码；includereg51.hqu；char；code；duan=03f,006,05b,0；unsignedcharuan=0,1,；unsignedintmoshi=0,zengj；/单片机应用实习报告附录1：电路原理图第11页共18页单片机应用实习报告附录2：源程序代码includereg51.hdefinethco0eedefinetlco00unsignedcharcodeduan=03f,006,05b,04f,066,06d,07d,007,07f,06f,000共阴极数码管9段码表unsignedcharuan=0,1,10,11,100,101,110,unsignedchardatabuffer[4]=0,0,0,0unsignedintm=1unsignedintmoshi=0,zengjia=0,sheding=0,dianyazeng=0,shangyazhi=5floatadvalue//sbitp30=p30sbitp31=p31sbitp32=p32三个按键位码口定义//sbitp34=p34sbitp35=p35sbitp36=p36四个数码管的位码口定义sbitp37=p37//sbitadwr=p10sbitrs=p11sbitcs=p12sbitadd1=p13sbitadd2=p14sbitadd3=p15sbiteoc=p16第12页共18页adc0809控制线接通c51p1口位码口定义单片机应用实习报告//sbitled=p17报警灯//voidsysinitvoidadstart(void)voidledfreshvoiddelayms(unsignedint)voidzhuvoidianyajiemian//voidmainunsignedintk,i子函数定义sysinitwhile(1)八通道循环采集电压工作方式if(moshi0)m=8for(k=0k=7k++)if(moshi1)k=0breakadd1=uan[k]/100模拟量通道输入循环选择add2=uan[k]%100/10add3=uan[k]%10m++if(m8)m=1第13页共18页单片机应用实习报告if(dianyazeng1)dianyazeng=0shangyazhi++if(shangyazhi5)shangyazhi=0zhufor(i=0i40000i++)else选择通道显示电压工作方式m=1while(1)if(moshi0)breakadd1=uan[m1]/100模拟量通道输入按键选择add2=uan[m1]%100/10add3=uan[m1]%10if(zengjia1)zengjia=0m++if(m8)m=1zhuvoidtimer0isrinterrupt1第14页共18页单片机应用实习报告staticunsignedcharbit=0,a=0th0=thcotl0=tlcobit++if(bit=4)bit=0p34=0p35=0p36=0p37=0关位码if(sheding0)if(bit0)p2=duan[m]080if(bit1)p2=duan[databuffer[bit]]080开断码elseif(bit1)p2=duan[databuffer[bit]]if(databuffer[1]=shangyazhi)led=0elseled=1elseif(bit1)p2=duan[shangyazhi]080elseif(bit1)p2=duan[databuffer[bit]]第15页共18页开断码 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