【数字电路课程设计】
非遥控音乐桃心闪灯
实
验
报
告
学院:物理电气信息学院
专业:通信(1)班
姓名:刘发虎
学号:12011244070
指导老师:王国金
一.实验目的:
1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握电路设计的基本方法、设计
步骤,培养综合设计与调试能力。
2学习和掌握单片机的基本知识。
3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。。
二.实验器材:
品名型号数量元件符号
单片机 MCU8051 1 U1
电容 30pf 2 C1 C2
10uf 1 C3
100uf 1 C4
电阻 1K 30 R1 R2 R3 R4...R28 R29 R30 10K 1 R31
3.6K 1 R32
晶振 12M 1 Y0
电源 5 1 VCC
三级管8550 1 Q1
8050 1 Q2
开关 2 RESET
喇叭 1 SPK
LED灯 6mm 30 p1 p2p p3...p28 p29p p30 三.单片机MCU8051主要功能;
8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)
·256bytes的数据存储器(RAM) (52有384bytes的RAM)
·32条I/O口线·111条指令,大部分为单字节指令
·21个专用寄存器
·2个可编程定时/计数器·5个中断源,2个优先级(52有6个)
·一个全双工串行通信口
·外部数据存储器寻址空间为64kB
·外部程序存储器寻址空间为64kB
·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装
·单一+5V电源供电
CPU:由运算和控制逻辑组成,同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;
RAM:用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;
ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;
I/O口:四个8位并行I/O口,既可用作输入,也可用作输出;
T/C:两个定时/记数器,既可以工作在定时模式,也可以工作在记数模式;
五个中断源的中断控制系统;
一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;
片内振荡器和时钟产生电路,石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。
四.实验内容
本课题使用MCU8051单片机时无须外扩存储器。因此,本流水灯实际上就是一个带有三十个LED灯的单片机最小应用系统,即为由 LED灯、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。
如果要让接在P1.0口的LED1亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了;相反,如果要接在P1.0口的LED1熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同理,接在P1.1~P1.30口的其他29个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此,要实现流水灯功能,我们只要将发光二极管LED1~LED30依次点亮、熄灭,30只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。同样的道理,可以30个灯左移
点亮,全亮、全灭。
在此还应注意一点,由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短,在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则就看不到“流水”效果了。
五.实验过程
1. 原理学习,清点元件,整理实验器材,认识元件。
2. 基本的电子制作工具:
(1)、电烙铁一个。
(2)、焊锡丝若干。
(3)、松香少许,助焊剂也可以。
(4)、镊子(有更好,没有也行)
3.器件装配:所有元件安装遵循先低后高,尽量紧贴电路板表面安装的原则。
4.进行焊接时,先接电烙铁,后接锡丝,然后迅速都撤离,以防时间久了烧坏器件。
5.焊接结束后,检查是否漏焊,虚焊及搭焊等现象,做好修正工作。
6.所有器件都焊好之后,接上电源,进行测试。
六.实验注意事项
1.元件先低后高,尽量紧贴电路板表面安装的原则。
2.电阻R1-30为限流电阻,一般为100欧-1K均可,功率1/16W或1/4W均可,
值小亮度高些。
3.电源供电确保4-
4.5V,并注意正负极的方向。所有LED,电解电容都有+-分别,
注意不要装反。
4. 芯片12脚外接按键AN,预留有遥控接收头的位置,
5.集成电路注意缺口位置。
6.电解电容器及二极管注意正负级。
7.表贴电阻焊接在PCB板的底层。
8.安装7805注意有字面向下。
9.电阻器和普通电容器没有级性。
七.调试过程
1.首先,出现的问题是所有的LED灯不亮,经检查电路焊接后,灯还是不亮,最后发现,电源线接触不良,才导致的问题。
2.其次就是发现大部分灯都亮,只有五个灯不亮,经多次检查之后发现,LED 灯与PC板接触不良,经焊接后,灯全部都亮。
3. 还有就是接上电源之后,没有声音,和原理图对比之后,发现两个三极管8050
和8550位置接反了,纠正之后,可以正常工作了。
4.将上述问题处理之后,作品可以正常工作,达到了实验目的。
八.实验总结及体会
在本学期数电知识的基础上,同时有数电课程相应的一些小实验为根基,我
们进行了这次数字电路课程设计实验。对于这次实验,自己总结了如下几点。
首先,要熟悉电路图,对单片机的各种功能进行分析,并且结合《数字电路》所学知识及所给的元器件和电路图认真分析每一部分电路的功能和原理。这是进行以后实验的基础。
其次,实验线路连接要有层次,有条理。电路分块搭接,电源,地线首先搭好,焊接要清晰,方便线路检查。同时要增强安全意识,电路出现问题迅速断电,避免造成元器件损坏。安装单片机插座电路没什么问题,关键是找准各个管脚的位置,电阻排放时得注意位置的合理性,可以减少干扰的可能性。
经过一段时间的努力,我们顺利的完成了这次单片机课设。这是一个磨练意志的过程。从课题的选择开始,电路的焊接,到最后的调试,这其中经历了很多困难,但是更重要的是在这个过程中我得到了很大的锻炼。通过本次课设,我不仅学到了关于单片机技术方面的许多专业知识,同时也让我感觉到学习方法的的重要性。其实如何有效和快速的找到资料也是课设给我的启发,利用好图书馆和网络,是资源的到最好的利用。与他人交流思想是取得成功的关键,在交流中,不仅强化了自己原有的知识体系,也扩展了自己的思维。课设是一个通过思考、发问、自己解惑并动手、提高的过程。我会在以后的学习中不断学习,积累经验,完善自己。
对于这次单片机课程设计不仅巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上没有学到过的知识,掌握了一种系统的研究方法,可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,加深了我对知识的理解,培养了我的动手能力,学会了与同学共同讨论解决遇到的问题,分享问题被解决、实验完成的喜悦!纵观整个实验,出现了若干问题,需要我冷静处理,仔细检查线路,自行分析出错原因。学会使用仪器对线路进行检查与调试。必要时向同学,老师寻求帮助。通过自己解决实验中遇到的问题,提高了能力,巩固了理论知识,也增强了信心。通过这次实验,锻炼了我的动手能力,学到了很多书本上学不到的电路调试经验,我还懂得了做任何事情都要有条理,要细心,要耐心。
九.实物展示
实验名称:流水灯的实验设计与制作班级100713 学号07 姓名张凯瑜指导教师庞涛 一、实验目的: 1.增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。 2.掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。 3.了解和掌握单片机应用系统的软/硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 二、实验原理:
原理图说明:该设计选用一块STC89C52型单片机,使用其P1口和P3口的部分。P1口作为发光二极管的控制信号输出端,P3.2作为按钮K1外部中断0的信号输入口,P3.3为按钮K2外部中断1的信息输入口,P3.4作为K3信息输入口。单片机晶振频率为11.0592MHz,方便在线下载程序调试。电源使用5v 直流电,其中R11、C6为K1键硬件消抖(但效果不太理想,所以在软件中也做了软件消抖)。 三、实验设备: 电烙铁、万用电表、斜口钳、剥线钳、镊子、电池座、导线若干,所需元件清单: 四、实验方法与步骤: (1)认识各种元件,了解各元件的功能和使用方法。 (2)根据实验原理设计实验电路图和焊接图,并多次进行修正。
(3)按照实验焊接图在洞洞板上进行焊接。 焊接时在覆铜一面进行焊接,没有覆铜的一面用来放置元件。焊接时先对MCU座定好位,焊好对角两个角,然后焊接电源电路,按键电路,再复位和晶振电路,最后焊接LED 部分。 (4)插上编写好程序的单片机,实现“流水灯”效果。 五、实验测量与记录: 功能说明:本设计一共可以显示5种花样 k1键:切换显示花样k2键:暂停显示k3键:继续显示 流水灯——正面无单片机时 流水灯——正面有单片机时
井冈山大学 机电工程学院 单片机 课程设计报告 课程名称:单片机 设计题目:心形流水灯 姓名:彭玉红 专业:生物医学工程 班级:11级医工本一班 学号:110615017 指导教师:王佑湖 2013年11月27日
目录 1引言 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求……………………………………………… ..2 2 课题综述 (2) 2.1课题的来源 (2) 2.2面对的问题 (2) 3 系统分析 (2) 3.1 STC89C52单片机引脚图及引脚功能介绍 (2) 4 系统设计 (4) 4.1硬件设计 (4) 4.1.1硬件框图 (4) 4.1.2硬件详细设计 (5) 4.2 软件设计 (5) 4.3 硬件原理图 (6) 4.4 元件清单 (6) 4.5 硬件焊接图 (6) 4.6 代码编写 (7) 5心得体会 (7) 6致谢 (8) 参考文献 (8)
1 引言 单片机课程设计主要是为了让我们增进对STC89C51单片机电路的感性认识,加深对理论方面的理解。了解软硬件的有关知识,并掌握软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现应用系统打下良好基础。另外,通过简单课题的设计练习,使我们了解必须提交的各项工程文件,达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 1.1设计任务 设计一个单片机控制的流水灯系统 1.2设计要求 (1)32个LED灯; (2)可实现多种的亮灯(如左循环,右循环,间隔闪,90度交叉闪等)。 2 课题综述 2.1 课题的来源 当今社会,这种由单片机芯片控制各种硬件工作的技术也日益成熟,并普及在交通、化工、机械等各个领域。而流水灯这项技术在生活中的应用更是广泛,较为贴近生活。而流水灯控制的设计所需要的知识也正好吻合了我们本学期对于单片机这门课程的学习,所以设计流水灯控制的这个课题让我们对知识的学习和巩固都有了进一步的加深。 2.2 面对的问题 这次课程设计是通过STC89C52位单片机实现。但面对的问题却
流水灯实习报告 一、实验原理 单片机通过P0口连接锁存器74ls273,P0同时作为低八位地址,实验板内P2口连接74ls138,任意一个输出连接74ls273片选,再将74ls273接八个LED 灯,通过软件控制对74ls273送入显示数据就可以按要求显示了。 二、硬件原理图 三、实验程序 ORG 00H AJMP START ORG 001BH AJMP INT ORG 0100H START: MOV SP,#60H MOV TMOD,#10H MOV TL1,#00H MOV TH1,#4CH MOV R0,#00H MOV R1,#20 SETB TR1 SETB ET1 SETB EA
INT: PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH CLR TR1 MOV TL1,#B0H MOV TH1,#3CH SETB TR1 DJNZ R1,EXIT MOV R1,#20 MOV DPTR,#DATA MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8000H Movx @DPTR,A INC R0 ANL 00,#07H EXIT: POP DPH
POP PSW POP ACC RETI DATA: DB 05H,0AH,50H,0A0H,55H,0AAH,0FFH,0H END 四、实验功能 以实验机上74LS273做输出口,接八只发光二极管,编写程序,使开机后第一秒钟L1,L3亮,第二秒钟L2,L4亮,第三秒钟L5,L7亮,第四秒钟L6,L8亮,第五秒钟L1,L3,L5,L7亮,第六秒钟L2,L4,L6,L8亮,第七秒钟八个二极管全亮,第八秒钟全灭,以后又从头开始,L1,L3亮,然后L2,L4亮……一直循环下去. 五、实验总结 通过这次课程设计,我拓宽了知识面,锻炼了能力,综合素质得到较大提高。而安排课程设计的基本目的,是在于通过理论与实际的结合、人与人的沟通,进一步提高思想觉悟和领悟力。 尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力。它的一个重要功能,在于运用学习成果,检验学习成果。运用学习成果,把课堂上学到的系统化的理论知识,尝试性地应用于实际设计工作,并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果,看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离,并通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。实际能力的培养至关重要,而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的,必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计,让我们找出自身状况与实际需要的差距,并在以后的学习期间及时补充相关知识,为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备,从而缩短从校园走向社会的心理转型期。课程设计促进了我
PIC单片机原理与应用实验报告 学校: 学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师:
实验一I/O端口实验 一、实验目的 (1)掌握MPLAP IDE集成开发环境的基本操作。 (2)掌握单片机的I/O端口的设计方法。 (3)掌握在线调试器的使用方法。 (4)学会查阅相关数据手册。 二、实验仪器设备 (1)PC机一台; (2)MPLAP IDE开发软件一套; (3)PICkit3在线调试器一套; (4)APP009实验板一块; 三、实验要求 (1)设计发光LED灯闪烁程序,下载调试,验证功能。 (2)设计流水灯程序,或其他花样彩灯程序,下载调试,验证功能。 (3)设计按按键加1计数程序,下载调试,验证功能。 四、实验步骤 (1)连接在线调试器PICkit3、APP009实验板和计算机; (2)打开MPLAP IDE集成开发环境软件,点击Debugger>Select Tools>PICkit 3 选择调试工具; (3)点击Debugger>Settings,在Settings窗口中点击Power栏,选择由PICkit3向实验板供电; (4)完成实现发光LED灯闪烁实验; 程序代码: #include
LED心形流水灯加程序 1.原件清单:一个万能板,一个底座,一个STC89C52芯片,32个LED 灯,32个贴片电阻,两个30uf电容,一个晶振。 2.原理图: 注:电源处的复位可以不用;就是上面红框里的内容 3.正面图
背面图: 亮灯图: 4. 程序代码: #include