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单片机实践报告

单片机实践报告(通用十篇)

发布时间:2024-09-15

单片机实践报告(通用十篇)。

✧ 单片机实践报告 ✧

通过为期一周的单片机实训,是我们对这门课有了许多新的了解,弥补了在课堂上学习的不足。相信这对我们以后的学习和工作都会有很大的帮助。我们一定要在最短的时间里对这些不足加以改正!

首先,在这次试训中我被单片机强大的功能所震撼,以前在课堂上完全没有能理解可编程单片机的优越性。这次通过实体仿真软件等辅助软件的共同效果,是这次试训有了鲜明的活力。换是我们认识到这次试训不仅仅是一个软件的应用,更多的是使我们认识到学习到很多在课堂上无法得到的东西。特别是protues软件的功能是我们了解了当今开发系统的新方向,简直太不可思议啦!

单片机作为一种最简单的软件,与我们的日常生活息息相关,了解一些单片机程序的简单录入是非常必要的。如:LED显示器、键盘和显示器的应用和原理。

在被刺实训中我们每个人通过一个八位流水灯的制作,使我们深深地体会到了单片机在现实生活中的'小小应用,既增强了我们的好奇心,又巩固了我们的理论知识。更让我们体会到了单片机手动的开始平台的完善与成熟。只要你有想法,单片机就有可能让他成为现实。这里我学习完protues软件后的第一感觉是,虽然这软件工作不稳定,但是会有相当不错的效果出来。这对我以后的工作一定会有帮助的。在这次试训中不仅只对单片机编程有了新的认识,还对整个单片机的开发平台都有了一厅的了解,这是一笔不错的收获。

通过这几天的试训,使我的感触很深,真实“条条大路通罗马”,要达到目的,不同的人就有不同的方法。只要你的方法不错!五花八门都可以,而且是各有特色。走出来的结果都有各自的独到之处。在编程中“简”字贯穿于整个程序设计中,越简单越好,毕竟单片机留给用户的资源是有限的,所以我们要充分利用这些资源,达到更好的效果,这些是我们在以后的学习生活中应值得注意的地方。

在试训中有苦有甜,当我们为一个很难攻破的程序找出路时,心情烦躁,感觉自己很不可理喻,当程序一点一点编好后,自己从心底感觉到一点小小的安慰,看着自己的成果。感觉很欣慰,有一丝丝的甜意,几天的实训使自己的思维逻辑也有了小小的进步。

单片机实训报告

一、实验目的和要求。

二、实验仪器设备。

三、实验设计及调试:

(一)实验内容。

(二)实验电路:画出与实验内容有关的简单实验电路。

(三)实验设计及调试步骤:

(堆栈、内部ram、工作寄存器等资源的分配列表,分配列表时注意考虑资源在程序执行过程可能会出现冲突的问题。

(3)画出程序设计流程图,包括主程序和各子程序流程图。

((3)的内容写出实验程序。

(5)调试程序(可以使用模拟仿真器)。

a、根据程序确定调试目的,即调试时所需观察的内容结果。

b、根据各调试目的分别选择调试所需的方法,如单步、断点等命令,分别列出各调试方法中所需要关注记录的内容。

c、调试程序,按各种调试方法记录相应的内容。

d、分析调试记录的内容和结果,找出程序中可能出错的地方,然后修改程序,继续调试、记录、分析,直到调试成功。

(四)实验调试过程中所遇到的问题、解决问题的思路和解决的方法。

✧ 单片机实践报告 ✧

很多人说,学单片机最好先学汇编语言,以我的经验告诉大家,绝对没有这个必要,初学者一开始就直接用C语言为单片机编程,既省时间,学起来又容易,提高速度会很快。在刚开始学单片机的时候,千万不要为了解单片机内部结构而浪费时间,这样只能打击你的信心,当你学会编程后,自然一步步就掌握其内部结构了。

单片机的学习实践。

单片机提高重在实践,想要学好单片机,软件编程必不可少。可是熟悉硬件对于学好单片机的也是十分重要的。如何学习好硬件,动手实践是必不可少的。我们能够经过自我动手做一个自我的电子制作,经过完成它,以提高我的对一些芯片的了解和熟练运用它。这样我们就能够多一些了解芯片的结构。我相信,你完成了一个属于自我的电子制作,你的单片机水平就会有一个质的提高。

这就是我学习单片机的心得体会,期望给单片机的爱好者学好单片机有所帮忙。

使用单片机就是理解单片机硬件结构,以及内部资源的应用,在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置,以及实现各种功能的程序编制。

第一步:数字IO的使用

使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就能够学习引脚的数字IO功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,可是能够学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样。

第二步:定时器的使用

学会定时器的使用,就能够用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,能够用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路能够实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)能够实现时序电路,可编程控制器(PLC)也能够实现时序电路,可是仅有单片机实现起来最简单,成本最低。定时器的使用是十分重要的,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。

第三步:中断

单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要必须的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的'中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在回到执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地明白什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应当干什么,中断完成后,程序应当干什么等等。中断学会后,就能够编制更复杂结构的程序,这样的程序能够干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也能够监视多个事情,形象的比喻,中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。

✧ 单片机实践报告 ✧

两个月的暑期认知实习很快结束了,总体上来说感觉很充实,没有白白浪费暑假时光,也充实了自己的知识储备,获益匪浅。

当然很感谢龙夏老师和肖连军老师,他们放弃自己的假期,在酷暑中坚持没两天一到,为我们解答学习过程中的疑问。还有就是系里的支持,为我们提供凉爽的学习环境,会议室配有空调,在学习的同时不用经受酷暑的考验。虽然我们的学习场所很简陋:桌椅是我们从5栋教学楼搬的,电源插座是刚刚搭建的,和在普通教室上自习的同学来比我们是幸福的。

实习前虽说已经大二结束,但是对我们的专业嵌入式方向始终不甚明白,纵然专业导论课已经谈过,但是总感觉迷茫与空洞。书本上的知识也学了不少,像电路,数字逻辑,组成原理等一些课,但是这些课始终是书本知识,得不到实际的应用。通过这次的亲自动手设计到编写驱动设计程序,终于切身体会到在开发产品中要用到哪些知识。依然记得实训刚开始时,大家都很兴奋,因为我们要自己动手焊接自己开发板的每一模块,从电源模块开始着手。“书到用时方恨少,事要做时方知难”,一点也不假,感觉焊接应该不难,不就把锡点到电器元件引脚上不就行了,可是真正拿着烙铁去焊时,手是抖动的,烙铁也不打听话……淡然这只是刚开始时,经过多次的练习慢慢的得心应手。怪不得社会上的公司招聘都提到:有工作经验者优先。是啊,干过的总比纸上谈兵的强的多,公司不需要对你培训,可以直接工作给公司带来效益。

焊接电路板的时间很短,这只是简单的技术活,不需要逻辑上的考虑。接下来就是用我们焊接好的开发板开始我们的单片机之旅。由于单片机课程还没开,我们不得不从网上查资料,看教程弥补自己基础知识的匮乏。还记得自己写的第一个程序,驱动数码管。虽然看着焊接好的开发板很好看,但是要写程序点亮它就不那么容易了,第一感觉就是无从下手。老师建议我们从网上看前人的驱动程序,然后比着写,由于使用的单片机不同,电路的设计不同,在看网上程序时必须要明白其原理,否则还是无法借鉴过来,就这样第一个驱动程序花费了我两天时间才把数码管点亮。开发的过程是痛苦的,但是结果是令人无比兴奋的。看着自己点亮的数码管心里特别高兴。

接下来的日子就是每天对着电脑编写程序,然后下载到单片机中进行检测,查看能否运行。有时花费了一天的时间编写的一个程序下载单片机中竟然运行不了或者显示错误,心里真的特别失望;有时为了一个驱动程序想了一天还是一无所获,会特别烦躁……但是看到其他同学都在专心的研究,自己也就安慰自己别灰心,要坚持。就想《士兵突击》中说的一样不抛弃不放弃,所以自己也不能放弃自己。然后又重新打起精神,投入到学习当中,就是在这样的一次次的自我暗示中,在和同学们一起拼搏一起学习。

还记得在进行多机通信时,由于要把所有的单片机连接在一起,大家不得不默契配合,一起想办法,编写协议“众人拾柴火焰高”,很快一个主机程序,从机程序就出炉了。

经过一个暑假的认知实习我学到的不仅是知识,还有责任心、信心、恒心以及团队合作能力。我想无论是在学校还是以后踏入社会这些都必不可少。我认识到了我所学知识的重要性。知识犹如人的血液。人缺少了血液,身体就会衰弱,人缺少了知识,头脑就要枯竭。这次的单片机培训应用到的不仅是单片机知识,还有以前的课程,所以知识的积累也是非常重要的。这次亲身体验让我有了深刻感触,这不仅是一次实践,还是一次人生经历,是一生宝贵的财富。在磨练自己的同时让自己认识了很多,使自己未踏入企业就已经对企业有了一定的了解。

通过这次的实习,我对自己的专业更清楚的认知,以前一直不清楚嵌入式的具体应用,不知道以后毕业了该干什么。但通过这次的实习,我对嵌入式有了更清楚地认识,对单片机有了更清晰的理解。我认识到做什么都要有责任心,只有抱着认真负责的态度才能把任务完成。而程序员更是对耐心和细心有很高的要求。

实习的过程不仅仅是一个认知的过程,更是一个反思的过程。学习到新知识固然可喜,但能否用新知识对旧只是加以反思,这是关键的关键。

✧ 单片机实践报告 ✧

本篇实习总结来自于一位合肥教育学院电子专业的学生。小编认为,该篇实习总结结构清晰明了,结构排版十分值得借鉴。建议在开篇还可加入实习地点的简介等基础性内容,使得整篇总结显得更为完整。

一、认知实习经历

(一)单片机的背景及应用

单片机是计算机技术发展史上的一个重要里程碑,标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式系统两大分支。

单片机软硬件结合、体积小,容易嵌入到各种应用系统中。得到广泛应用且其体积小、成本低,嵌入到工业控制单元、机器人、智能仪器仪表、汽车电子系统、武器系统、家电系统、办公自动化设备、金融电子系统、玩具、个人信息终端及通讯产品中。

它功能齐全,应用可靠,抗干扰能力强;简单方便,易于普及。单片机技术是易于掌握技术。应用系统设计、组装、调试已经是一件容易的事情,工程技术人员通过学习可很快掌握其应用设计技术;发展迅速,前景广阔。短短几十年,单片机经过4位机、8位机、16位机、32位机等几大发展阶段。尤其是集成度高、功能日臻完善得单片机不断问世,使单片机在工业控制及工业自动化领域获得长足发展和大量应用。目前,单片机内部结构愈加完美,片内外围功能部件越来越完善,向更高层次和更大规模的发展奠定坚实基础。单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物。体积小、价格低、应用方便、稳定可靠,因此,给工业自动化等领域带来了一场重大革命和技术进步。由于体积小,很容易地嵌入到系统之中,以实现各种方式的检测、计算或控制,这一点一般微机根本做不到。又由于单片机本身就是一个微型计算机,因此只要在单片机的外部适当增加一些必备外围扩展电路,就可以灵活的构成各种应用系统,如工业自动监测监视系统,数据采集系统,自动控制系统,智能仪器仪表等。

(二)认识STC11F32XE单片机的基本结构和原理

Stc11f32xe单片机是由一个8位CPU,4KB程序存储器,一组特殊功能寄存器,4个输入输出口(即P0P1P2P3), 一个全双工串行口,2个16位定时器/计数器,5个中断源等部分组成,各功能部件通过片内单一总线连成一个整体,集成在一块芯片上。共有40个引脚,采用双列直插的封装形式,每个引脚都有其特定功能。

(三)搭建开发板的各个模块

学习单片机的前一个星期就是在设计好的电路板上用电烙铁和锡丝把每个电阻、电容、芯片、开关、插槽、按键、数码管等部件焊接到板子上。由于要锻炼动手实践能力,刚开始焊接电源模块时,出现虚焊、短路等各种状况。由于刚接触,不太熟练,不能轻车熟路的驾驭烙铁,但是随着模块的慢慢搭建,锡焊技术已明显好转,就美观度而言和其他电子设备上的焊接技术可以相媲美了。

经过一个星期的焊接,单片机开发板的每一个模块已基本完成,经过对各个模块的检查测试,全部通过后我自己的单片机开发板就完成了。

(四)编写驱动程序,实现对各个模块的操作

(1)、数码管显示

单片机开发板搭建完成后,写的第一个驱动就是0—F在数码管上的显示。涉及到的两个芯片分别是:74VHC595D和74LS138,前者实现对8段数码管的段选,后者控制位选,两者结合实现数码管对不同数字的显示。

单片机模板用的是共阳极的数码管,建立数组保存数码表,然后通过段选和位选对每个数组元素进行显示。

第一次接触keil软件,不仅要学习如何创建工程,还要掌握基本的引脚控制。在网上查询资料和观看单片机教程的过程中学会了如何写驱动,经过接近两天的自我学习,我的第一个驱动——数码管显示程序出炉了,很高兴。然后便是把写好的程序生成*.hex文件烧到单片机当中,数码管便可显示。

(2)按键操作

我们所用的矩阵键盘与网上通用的键盘略不相同,(我们采用的是3X6,而通用的开发板多采用4X4键盘)但是思想相同。键盘的引脚分别用了P0口和P2^5引脚。

首先实现单击,即按每一个键显示不同的键值。调试通过后再实现双击和组合键。

按键的关键是先对行赋值(或对列赋值),若对行赋值(列赋值),则对列进行检索(行进行检索)。当有按键被按下,相应的列(或行)拉为低电平。

在用数码管显示按键的状态时,由于595 IO的引脚和按键第三行用的都是P2^5引脚,数码管显示有时出现问题,与程序中间的延时时间有关。不太好控制。

(3)温度测量

温度的测量主要用到DS18B20,通过对DS18B20芯片个参数的控制便可驱动该芯片,把结果显示在数码管上。

DS18B20芯片操作包括读操作、写操作以及对其的初始化。在读操作时把读的结果与10相除得温度的十位,取余数得温度的各位(在室温下实验)。

(4)时钟控制

时钟的显示主要是通过对DS1302进行控制,可以实现时、分、秒、年、月、日的显示,并且有漏电保护功能。同样把时分秒显示在数码管上,通过按键再切换到年月日。

在给DS1302初始化时,如果写保护关,则有漏电保护功能(即断电重连后,时钟会自动记录断电的这段时间,并顺着此时间继续计时。)

(5)RS485通信

用RS485实现多机通信,编写通信协议实现一台主机和多台从机进行通信。在进行该模块设计时,由于平台搭建的有点问题,使得RS485的电压拉不到工作电压。然后把问题反映给了我们的两位指导老师,经过他们的一番测试,最终找到问题的所在:是因为一个电阻的原因。当然在观看老师对电路的检测中受益匪浅。也对多功能电压表的应用更为了解。

(6)Nokia 5110屏显示

Nokia 5110屏是48X84的点阵LCD,可以显示4行汉字。用Nokia 5110屏实现计算器、阅读器、推箱子和足球射门等功能。这四个程序设计全是基于Nokia 5110屏和对按键的检测,用按键来控制各个功能,并在屏上图形化显示。

在对计算器的设计要实现0——999之间的四则运算,尤其是除法运算还涉及到浮点数。阅读器主要是上下换行和左右翻页,由于要存储一段文字在寄存器中,文字不能太长,否则会超过程序寄存器的大小而不能进行构建。

推箱子是通过数组0和1实现小人和箱子的走与停。足球射门通过产生随机数来控制球的方向的任意性。

三、总结

两个月的暑期认知实习很快结束了,总体上来说感觉很充实,没有白白浪费暑假时光,也充实了自己的知识储备,获益匪浅。

当然很感谢龙夏老师和肖连军老师,他们放弃自己的假期,在酷暑中坚持没两天一到,为我们解答学习过程中的疑问。还有就是系里的支持,为我们提供凉爽的学习环境,会议室配有空调,在学习的同时不用经受酷暑的考验。虽然我们的学习场所很简陋:桌椅是我们从5栋教学楼搬的,电源插座是刚刚搭建的,和在普通教室上自习的同学来比我们是幸福的。

实习前虽说已经大二结束,但是对我们的专业嵌入式方向始终不甚明白,纵然专业导论课已经谈过,但是总感觉迷茫与空洞。书本上的知识也学了不少,像电路,数字逻辑,组成原理等一些课,但是这些课始终是书本知识,得不到实际的应用。通过这次的亲自动手设计到编写驱动设计程序,终于切身体会到在开发产品中要用到哪些知识。依然记得实训刚开始时,大家都很兴奋,因为我们要自己动手焊接自己开发板的每一模块,从电源模块开始着手。书到用时方恨少,事要做时方知难,一点也不假,感觉焊接应该不难,不就把锡点到电器元件引脚上不就行了,可是真正拿着烙铁去焊时,手是抖动的.,烙铁也不打听话……淡然这只是刚开始时,经过多次的练习慢慢的得心应手。怪不得社会上的公司招聘都提到:有工作经验者优先。是啊,干过的总比纸上谈兵的强的多,公司不需要对你培训,可以直接工作给公司带来效益。

焊接电路板的时间很短,这只是简单的技术活,不需要逻辑上的考虑。接下来就是用我们焊接好的开发板开始我们的单片机之旅。由于单片机课程还没开,我们不得不从网上查资料,看教程弥补自己基础知识的匮乏。还记得自己写的第一个程序,驱动数码管。虽然看着焊接好的开发板很好看,但是要写程序点亮它就不那么容易了,第一感觉就是无从下手。老师建议我们从网上看前人的驱动程序,然后比着写,由于使用的单片机不同,电路的设计不同,在看网上程序时必须要明白其原理,否则还是无法借鉴过来,就这样第一个驱动程序花费了我两天时间才把数码管点亮。开发的过程是痛苦的,但是结果是令人无比兴奋的。看着自己点亮的数码管心里特别高兴。

接下来的日子就是每天对着电脑编写程序,然后下载到单片机中进行检测,查看能否运行。有时花费了一天的时间编写的一个程序下载单片机中竟然运行不了或者显示错误,心里真的特别失望;有时为了一个驱动程序想了一天还是一无所获,会特别烦躁……但是看到其他同学都在专心的研究,自己也就安慰自己别灰心,要坚持。就想《士兵突击》中说的一样不抛弃不放弃,所以自己也不能放弃自己。然后又重新打起精神,投入到学习当中,就是在这样的一次次的自我暗示中,在和同学们一起拼搏一起学习。

还记得在进行多机通信时,由于要把所有的单片机连接在一起,大家不得不默契配合,一起想办法,编写协议众人拾柴火焰高,很快一个主机程序,从机程序就出炉了。

经过一个暑假的认知实习我学到的不仅是知识,还有责任心、信心、恒心以及团队合作能力。我想无论是在学校还是以后踏入社会这些都必不可少。我认识到了我所学知识的重要性。知识犹如人的血液。人缺少了血液,身体就会衰弱,人缺少了知识,头脑就要枯竭。这次的单片机培训应用到的不仅是单片机知识,还有以前的课程,所以知识的积累也是非常重要的。这次亲身体验让我有了深刻感触,这不仅是一次实践,还是一次人生经历,是一生宝贵的财富。在磨练自己的同时让自己认识了很多,使自己未踏入企业就已经对企业有了一定的了解。

通过这次的实习,我对自己的专业更清楚的认知,以前一直不清楚嵌入式的具体应用,不知道以后毕业了该干什么。但通过这次的实习,我对嵌入式有了更清楚地认识,对单片机有了更清晰的理解。我认识到做什么都要有责任心,只有抱着认真负责的态度才能把任务完成。而程序员更是对耐心和细心有很高的要求。

实习的过程不仅仅是一个认知的过程,更是一个反思的过程。学习到新知识固然可喜,但能否用新知识对旧只是加以反思,这是关键的关键。

✧ 单片机实践报告 ✧

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CPU、ROM、RAM等功能集成到一块硅片上构成一块小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

单片机属于数字电路,其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路,如果数字电路基础扎实,对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解,所以在学习单片机的时候我们也同时去重温了数字电路,搞清楚触发器、寄存器、门电路、COMS电路、时序逻辑和时序图、进制转换等理论知识。所以单片机的学习也能使我们对数字电路的学习有了更进一步的实践方案。

通过对单片机学习开发板的安装、焊接、调试、了解电子产品的装配全过程,训练动手能力,掌握元器件的识别,简易测试,及整机调试工艺,从而有助于我们对理论知识的理解,帮助我们学习专业的相关知识。理论结合实际,提高分析解决问题能力的同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。

1、对各种元器件认识并熟悉其功能、适用范围。

2、了解手工焊锡用具用法、保养及注意事项。

3、掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。

4、了解电子产品的焊接、调试 以及维修方法。

实习要求:

认真细致地将元器件安装在电路板上并焊接,按照讲解的方法认真进行焊接,避免出现虚焊、少焊、多焊。以在规定时间内完成单片机学习开发板的安装、焊接、调试及使用。

在实习的过程中应该严格按照老师的要求去做,按照步骤一步一步的按照实习的流程来,做到按时到不早退,注意安全,从而圆满完成这学期的实习。 1、 了解单片机学习开发板特点和发展趋势。 2、 熟悉万用表的使用。 3、 认识液晶显示器件。 4、安装制作单片机学习开发板。

(1) 电烙铁:由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。

(2) 吸锡工具,镊子,钳子等必备工具。

(3)锡丝:由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。 (4)电路板上的元件:

二极管,三极管,电阻(排阻),电容(瓷片电容、电解电容),排针,跳线帽,稳压管,LED,液晶,单片机板,下载器板,大小通用板,支柱螺栓(螺母),各种插座,电源开关,2pin接插件,晶振,0.5A保险,按键,5V蜂鸣器,5V继电器,杜邦线,排线,47欧姆电阻等等

焊接就是将各种元器件固定在电路板上,它不但能固定零件,而且能保证可靠的电流通路,焊接质量的好坏,将直接影响单片机的质量。

1、烙铁是焊接的主要工具之一。新烙铁使用前应用锉刀将烙铁头部倒角磨光,以防焊接时毛刺将印刷电路板焊盘损坏。然后用焊锡在烙铁头上沾附一层光亮的锡,这样烙铁就可以使用了 2、烙铁温度和焊接时间要适当

焊接时应让烙铁头加热到温度高于焊锡溶点,并掌握正确的焊接时间。一般不超过5秒钟。时间过长会使印刷电路板铜铂跷起,损坏电路板及电子元器件。

一般采用直径1.0-1.2mm的焊锡丝。焊接时左手拿锡丝,右后拿烙铁。在烙铁接触焊点的同时送上焊锡丝,焊锡的量要适量。太多易引起搭焊短路,太少元件又不牢固。

焊接时不可将烙铁头在焊点上来回移动或用力下压,要想焊得快,应加大烙铁和焊点的接触面。增大传热面积焊接也快。特别注意的是温度过低烙铁与焊接点接触时间太短,热量供应不足,焊点锡面不光滑,结晶粗脆,象豆腐渣一样,那就不牢固,形成虚焊和假焊。反之焊锡易流散,使焊点锡量不足,也容易不牢,还可能出现烫坏电子元件及印刷电路板。总之焊锡量要适中,即将焊点零件脚全部浸没,其轮廓又隐约可见。焊点焊好后,拿开烙铁,焊锡还不会立即凝固,应稍停片刻等焊锡凝固,如未凝固前移动焊接件,焊锡会凝成砂状,造成附着不牢固而引起假焊。焊接结束后,首先检查一下有没有漏焊,搭焊及虚焊等现象。虚焊是比较难以发现的毛病。造成虚焊的因素很多,检查时可用尖头钳或镊子将每个元件轻轻的拉一下,看看是否摇动,发现摇动应重新焊接。

每次焊接完一部分元件,均应检查一遍焊接质量及是否有错焊、漏焊,发现问题及时纠正。这样可保证焊接单片机的一次成功而进入下道工序。

注意事项:

(1).外壳整合要到位,不然会因接触不良而无法显示数字。

(2).一些小的零件也要小心安装,如图中没有经过焊接安装上的,如不小心很容易掉。

(3) 注意电解电容、发光二极管、蜂鸣器的正负极性不能接反、三者均是长的管脚接正极、短的管脚接负极。

在焊接的过程中难免会出现错误,所以就要熟练掌握拆焊的方法。 拆焊的时候先右手拿用电烙铁靠在焊点的位置,将焊点上的焊锡熔化掉,同时左手拿吸锡器放在焊点附近,等焊锡融化的时候,用吸锡器将焊点上的锡吸出去,留出管脚和插孔,如果一次不能将焊锡全部吸除可重复吸除知道插孔完全暴漏出来而方便再次焊接。

在拆焊的时候应该注意电烙铁在电路板上的时间应尽量少,融化掉焊锡可,所以就要电烙铁和吸锡器同时运用,否则时间过长会使吸锡的时候将板上铁片一起吸掉,这样就会给下一次的焊接造成不必要的麻烦。

由于每个芯片都有多个引脚,难免会出现虚焊、多焊、漏焊的现象,所以要一个个的测试,要保证每一种电压每一个电源引脚都正确安装和焊接。在此部分我发现有好几个点都出现虚焊的情况,这样导致了接触不良的问题,还有好几个点的焊点过大焊锡过多,这样也容易出现问题,我把他们吸掉再焊了一遍,我认为这一部分是非常必要的。

在进行调试的时候,用万用表测试每个元器件的管脚,尤其是电阻、电容和三极管,由于元器件较多,所以防止安装时安装上了错误的原件;电容要注意它的正负脚的方向,确保电源正极接电容的长管脚;三极管也要测试三个管脚的电压,保证发射极正偏集电极反偏,使三极管正常工作在放大区内。

最后要检查芯片放着合适的位置,方向不要放反,给电路板装上支架,这样所有的调试工作就完成了。

首先是单片机焊接后的接线,用杜邦线将各部分连接起来,组成一个完整的单片机系统,把跳线帽插在合适的位置,最后把所有的元器件放在对应位置。

然后焊接USB小板,将显示灯、USB接口的器件装在对应位置,再用线将单片机开发板和USB接口板连接起来。

再将程序写入芯片内,将USB和电脑连接起来,写入、编程是的单片机开发系统能正常工作。

最后是温度显示:在温度显示部分,由于在后部某位置处焊点的问题,导致温度显示有问题,八段译码器的显示有一小部分不正常,数字80.0摄氏度的“零”出现小部分异常,这里应该是后方某处焊的不够牢固的原因,由于焊点过多,检查难度过大,所以导致了实验的小问题发生,但是以后的学习中会逐步学到该方面的知识,等专业知识足够时再将遗留问题一并解决。

单片机开发板的制作完成了,虽说在安装和焊接的过程出现的问题比较多,不过因为同学们都在一起实习,所以有了错误也能及时的发现并改正,当然从中走了不少的弯路,但是我们终究还是完成了,当然这也要感谢老师的帮助。这次电路板焊接实习就是培养我们的动手能力,同金工实习的意义是一样的,金工实习要求我们都日常的机械车床,劳动工具能够熟练使用,能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程。实习将对理论知识有了更深的理解,将书本上的知识变成电路板,变成电阻电容,最终变成单片机系统。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨的机会,大家互相帮助互相学习这样也增进了同学们之间的感情。

在这几天的实习过程中最挑战我动手能力的一项训练就是焊接。在实习中,我锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力同时也锻炼了自己的耐心。比如做电路板组装与调试时,芯片触角的间距特别小,稍不留神,就焊在一起了,刚开始的时候手还有点抖,还有因不小心而烫到手的情况。但是后来我让自己心静下来也就平和下来了。我第一天焊接的时候还算顺利,但第二天出的问题就比较多,特别是发现自己粗心不止表现在零件安装上,还表现自己不够专注。台上一分钟台下十年功,还是我的练习不够,到了后几天开始制作单片机的时候我便能熟练焊接的种植街枇恕T谡馄诩湮宜伎剂耍至耍才α耍乙院蟮难吧畲春芏嗟木楹徒萄怠K运担獯蔚氖笛槎晕依此凳呛苡幸庖宓!

✧ 单片机实践报告 ✧

首先,学习单片机要有必须的基础:电子技术方面要有数字电路和模拟电路等方面的理论基础,个性是数字电路;编程语言要求汇编语言或C语言。要想成为单片机高手,推荐初学者首先学习汇编语言,学的差不多的时候,转入C语言学习。尽管汇编语言属于低级语言,编程效率低,可是较C语言具有目标代码简短,占用内存少,执行速度快等优点,更重要的是能使初学者尽快熟悉单片机的内部结构,并能对其进行精确的控制。汇编语言在单片机教材里面都会涉及,不需要单独购买教材和学习。C语言是一门学问,有很多专业书籍来讲解,并且对我们今后的编程生涯有绝对的好处,所以要深入学习,千万不要自以为看了某某的视频教程就以为掌握了C语言,那只是C语言的一部分。在那里给大家推荐一本单片机C语言程序设计参考书,马忠梅等著,北京航空航天大学出版社出版的《单片机的C语言应用程序设计》,要求C语言基础。如果没学过C语言,推荐学习清华大学谭浩强编写的C语言程序设计,这本书写的不错,通俗易懂。

其次,是单片机教材选取。单片机是一门十分重视实践的技术,不能总是看书,但要学习它首先应看书,对单片机引脚、内部结构、寄存器和原理有必须地了解和感官认识,它的是怎样工作的,能干些什么?刚开始时,也许你看不明白,但这并不要紧,因为你还缺乏实践经验。此刻单片机应用广泛,所以各个厂家分别推出了自我的单片机,按内部结构体系派系分:51系列、PIC系列、AVR系列、摩托罗拉等等……我们没必要每样都学!因为他们的编程方法和调试过程以及内部指令结构有必须的相似,只要学精通一款就OK了!尤其是用C语言编程,就几乎不用分什么派系,可是我们要选取一款有代表性的知识范围广,并且入门容易,书籍多。一般来说,MCS—51系列单片机已经得到广泛的普及和应用,市场上它的资料也比较多,用的人也很多。给大家推荐一些参考书,学习时只需要一本就足够拉。书名:《新编MCS—51单片机应用设计》,哈尔滨工业大学出版,作者:张毅刚;书名:《单片机原理及应用》,高等教育出版社,作者:张毅刚等;书名:《单片机高级教程:应用与设计》,北京航空航天大学出版社,作者:何立民。相关教材还有很多,在这不一一列举。

然后,是开发工具和开发环境的选取。选取一块适宜的学习板,提议吴鉴鹰教师的板子,对于初学者来说一般无力理解,如果经济条件允许、本人又对单片机很感兴趣、有从事相关工作意向的话,鼓励大家购买。随便说一句,学习板功能要求太全,具有流水灯、数码管、独立键盘、矩阵键盘、AD或DA、液晶、蜂鸣器等就差不多啦,毕竟,功能齐全的价格比较高。仿真器对单片机初学者来说既是那么耳熟,同时又有些陌生,这主要是因为市场上传统的仿真器价格都在千元以上,对经济不是十分宽裕的人来说是不小的开支。同时仿真器是用来提高调试程序效率的,也不是非需不可的,如果你没有仿真器,遇到程序出错的时候,只好苦思冥想,反复烧写调试。有兴趣的朋友可关注一下。有了吴鉴鹰单片机教程板以后,先看下指导说明书,熟悉一下学习板,开卷有益。以后就得靠自我多练习了,将学习板与电脑连接好,先学会开发软件的使用,然后从最简单的流水灯实验做起,按照你自我的意愿控制流水灯,当你完成时,你会发现这是多么惬意的事情。太好玩了,你会觉得这不是在学习,而是在玩,当你发现,单片机能够按照你编写的程序工作时,你会觉得十分兴奋,比做什么事情都开心,这样你会慢慢迷上单片机,真的。不少网站上说搞

定某个实验,就恭维的告诉你一声”恭喜你,学会了”自我学会了单片机,这有点可笑,这只能说明你算过关了,对单片机有了必须了解和会使用它了。可是单片机能完成的功能太多了,尤其是对外围器件的控制,综合起来能设计出许多意想不到的产品。所以除了入门外,精通可千万别轻易说出口。

最终,在熟练掌握和应用后,那能够说对于单片机方面的硬件你已经入门了,剩下的就是自我练习设计电路,不断的积累经验。最终,自我完全设计具有个人风格的电路,产品,这样你就是单片机高手拉。只要过了第一关,后面的路就好走多了,万事开头难,大家可能都听过。时下多家电子类的报刊杂志如:《电子制作》《无线电》《电子报》《电子世界》都开设了详细的单片机教程专栏,对于想学习单片机的朋友来说帮忙很大,能够说此刻的单片机教程环境是最好的,有网络,有书籍,有报刊杂志,还有视频教程,元件的采购方面也十分充足,相关的器材又多有便宜。如果每一天能抽出两小时的时间去学习,快的一个月,慢的三个月就入门拉。

✧ 单片机实践报告 ✧

与51或者其他系列的单片机相比,PIC 单片机的中断机制有其特殊之处,针对我们一些初学者存在的一些问题和疑惑,我在此做一个个人总结,不当的地方,请站友们指正。


  先摘引三个对PIC中断理解的回帖,然后我再对中断活动的过程、应该注意的事项、及一个疑惑进行较详细的总结和解释。

---------------
john frank :关于pic中断有些不明白的地方 

借用大虾的程序;
;******************** 中断服务代码
    btfss    INTCON,T0IE      ; 判断是否为T0中断
    goto    other_int
    btfss    INTCON,T0IF      ; it ’s the time of T0 int
    goto    other_int
    bcf    INTCON,T0IF      ; 是T0中断,清除中断标志
    movlw    0x10          ; 微秒的高位字节加上定时时间 256x16分频=4096=0x1000的高位(0x10)
    addwf    us+1
    goto    end_int          
other_int              ; 可添加其他中断服务代码
    nop              ; other isr code can be added
;**********************************
end_int                  ; 恢复现场

=================
假如又有新的中断正好在这段程序中间产生
btfss    INTCON,T0IF         
goto    other_int
bcf    INTCON,T0IF     
程序岂不是要出错跑飞了



john frank:

谢谢你的关注。

我讲一下自己的理解,权做回答,不当之处,还请站友们指点。


    pic中档单片机系列没有“硬件中断优先级别”(请允许我这样说),含义是指:当内核正在处理当前的中断服务A时,在这个期间里,其他任何中断的产生,只能使其标志位xxIF置1,不能剥夺当前中断服务对CPU的占用权(反应在PC指针不能被新的中断改变指向),必须等到当前中断服务处理A完毕,然后,根据goto other_int语句的转向,依次判断。若新发生的中断处理代码在中断服务A之后(前、后指代码在ROM中地址顺序,越大越后),则进行新发生的中断处理;若恰好新发生的中断服务代码在刚

✧ 单片机实践报告 ✧

摘要:

本文针对工科院校单片机课程中存在的问题进行探究,提出了以项目化教学作为主导的改革方案,以学生为本,充分调动学生的主观能动性和学习兴趣。

关键词:

项目;单片机教学;改革探索

单片机课程将程序设计、通信技术、微机接口等多种专业知识综合在一起,是一门工程性、实践性以及技术性很强的课程。单片机课程是电子信息和自动化等专业的核心课程。

1、单片机课程教学现状

1.1教师教学手段较为单一

单片机是大规模集成电路的发展产物,内部结构较为复杂。各大工科类院校对于单片机教学,仍旧采用教师在课堂上面讲述相关的理论知识、单片机内部结构,然后讲解单片机的程序设计以及汇编语言,教学方式较为单一,使学生没能抓住学习的重点,丧失对单片机学习的热情和兴趣,导致教学质量越来越差[1]。

1.2学生没有明确的学习目标

单片机课程的实践性和应用性较强,在学习时要以应用为主要目标,然而有许多教师在教学的过程中忽略了这一点,导致学生没有明确的学习目标,单纯地跟着教师的思路,缺乏学习自主性和探究意识,学习目标不明确,影响教学效率。

1.3学生缺乏实践机会

学生在做实验时,主要的器材就是一本实验指导书、一个集成实验箱,学生按照指导书上面的流程机械式的进行实验,盲目的观察实验结果,对于实验中所应用到的一些原理模糊不清,导致学生在实验结束后仍旧对所学的内容有疑惑,没能掌握相关器材基本使用的方式,更没有将之运用到实际工程中的能力。

1.4考核方式有着一定的局限性

各种工科类院校对于学生单片机课程考试仍旧采用笔试的方式,这种考试形式具有一定的局限性,不能真实客观的反映出学生的学习水平,更不能考察出学生的实践能力和动手能力,这种考试方式没能很好的与实践相结合,导致考核结果不具有客观性。

2、应用项目教学方法

项目教学方法能够很好的适用于技术教育,可以将学科体系的内容转化成若干教学项目,然后围绕着这些项目进行教学,教师要引导学生直接参与到项目教学整个过程中[2]。设计教学项目,着重强调让学生参与其中,在模拟的生产场景中,完成规定的项目,这是理论与实践的完美结合。

在项目教学整个过程中,学生要在规定的时间内,可以自由的进行讨论,安排整个过程的进度,如此有助于激发学生的创新能力和积极性,培养了学生分析、解决问题的能力和团队的协作能力。

3、项目教学法的实施步骤

如今许多单片机教科书中知识结构都是从简单的数制到较为复杂的单机硬件,最后再到复杂的系统接口技术。但项目教学法改变了传统的教学模式,教师能够灵活掌握课程的教学顺序,合理的安排教学任务,并结合自身多年教学经验,总结出几个步骤帮助学生对单片机进行有效的学习。首先应该对单片机有所感知,自己查找一些有关资料,进一步了解对单片机学习的必要性和应用性;其次教师要给学生布置一些项目具体的任务,例如制作秒表、电子万年历等,给每个学生分配具体的任务,让他们由浅及深的了解单片机课程;再次教师要对一些小模块进行具体的讲解和分析;最后以期末的实训内容作为引导,将之贯穿于整个理论教学的过程中,模拟出一些生产场景,增强学生实际动手能力,完成最终的项目教学目标。

4、项目的选择

项目化教学主要是以项目为主要载体,以任务作为动力,将实践和理论紧密的结合起来,使学生在完成任务过程中就能够充分掌握相关的技能和知识,进而不断提高学生的实践能力和学习效果。在设计教学时,要挑选合适的项目来保证改革效果。所选的项目既能包含单片机相关的知识,又不会过大的增加学生的学习负担,给学生造成一定的心理压力。

5、基于项目的单片机改革策略

5.1以项目为主要导向

传统的教学方法主要是以教师讲授知识为主,重视教师、教材以及课堂教学,这种传统的教学模式主要强调理论知识的连续性和基础知识的运用,但却忽略了对学生兴趣以及创造能力的培养。现阶段,在课堂教学中要改变这种教学模式,变换传统的教学结构,打破原有的教学框架,将教材中原有的知识顺序分散成诸多小的知识点,运用一些经典的项目案例将这些小的知识点融入整个课堂教学,从而能够实现以项目为导向教学模式。

5.2项目设置的方法

教师要对项目的实例进行选择,认真撰写项目的内容。所选的基础项目能够与学生自身的兴趣相符合,给学生布置一些功能简单易于实现的项目任务。选择技能项目,鼓励学生通过多种形式来实现项目的具体要求,对于学生独立思考的能力有着较高的要求,在教学过程中教师可以指导学生进行分组讨论,主要以学生互相讨论以及师生互动的形式进行。综合项目则是侧重学生知识的提高,对于一些能力较强的学生应该充分发挥出他们的钻研精神,能够在钻研的过程中提升自身专业技能。例如教师给学生布置一些制作秒表的项目任务,让学生自己动手,在制作的过程中将所学的知识运用到操作之中,使得学生们的理论知识与实践能力有效的.结合在一起。

5.3测评环节

以项目为主要导向的教学过程中,考核的方式与传承考试也有所不同,考量学生的学习效果主要是通过综合评价实现的,主要评价有自我评价、教师评价、学生互评以及项目组长的评价等。

从项目框架的设计、需求的分析以及详细的方案等各个环节对学生进行点评打分。教师在评价的过程中,主要以支持和鼓励学生为主,可以增加学生自信心;在小组评价的过程中,应该着重了解学生在整个项目中所起到的作用,观察学生是否属于设计的主要人员,在设计的过程中是否配合等;在自我评价的过程中,要反映出自身在学习过程中所遇到的困难,在面对困难时是否能及时寻找到解决问题的方法,自我测评在今后的学习中有利于提升学生的学习效率。学生应该虚心接受别人的评价,在评价中才能够更快、更好地改善自己的不足之处,不断地完善自己。

6、结束语

项目教学法能够充分调动学生学习的积极性,在整个教学过程中,既提升了学生的实践能力,又促进了师生之间的情感交流。本文着重探讨了工科类院校单片机课程教学的现状,如教师教学手段较为单一、学生没有明确的学习目标、学生缺乏实践机会、考核方式具有一定的局限性。

本文也研究了应用项目教学方法、项目教学法的实施步骤、基于项目的改革策略等,主要是以项目为导向,设置项目方法优化测评环节。如此才能大幅度的提升学生们的实践能力、创新能力以及思维能力。

参考文献:

[1]李冰.单片机课程的项目化教学改革与实践[J].实验室科学.2014(1).

[2]郭毅飞,王华.项目教学法在单片机教学改革中的应用[J].湖南农机.2013(1).

✧ 单片机实践报告 ✧

单片机学习心得

我从大二起,就去实验室去学习。在这里与老师和一些电子设计爱好者的交流中,我学到了更多的专业知识。我从此走上了学习嵌入式的道路。这丰富了我的大学生活,是我在大学的最大收获。

我是从学习单片机开始我的嵌入式学习的。

我接触单片机的方式是在图书馆看书,我看了很多本书,但是大多数书写的大同小异。书里面讲解的单片机的寄存器我看了很多遍也没有看懂。我都不知道改怎么学习它了。慢慢的我悟出了一个道理:电子的学习实践是最重要的,这样,我在大二的时候就买了一块学习板,我一边看视频一边仿照视频的程序,自己编写程序,在很短的时间里,我的单片机有了很大的提高。那些难懂的寄存器通过编写程序,我慢慢的弄懂了它们,现在回头看去,原来它还是很简单的。

用哪种编程语言最适合我们。

我看过的单片机的书籍,大部分的程序都是汇编写的。它是一种基于机器硬件的低级语言,对于我们这些只学习过C语言的人来说,非常难懂。我认为刚开始学习单片机没有必要一定要从学习汇编编程开始。我学习单片机就是用C语言编程的,我并不会汇编语言,也没有妨碍我把单片机学好。

很多人说,学单片机最好先学汇编语言,以我的经验告诉大家,绝对没有这个必要,初学者一开始就直接用C语言为单片机编程,既省时间,学起来又容易,进步速度会很快。在刚开始学单片机的时候,千万不要为了解单片机内部结构而浪费时间,这样只能打击你的信心,当你学会编程后,自然一步步就掌握其内部结构了。

单片机的学习实践。

单片机提高重在实践,想要学好单片机,软件编程必不可少。但是熟悉硬件对于学好单片机的也是非常重要的。如何学习好硬件,动手实践是必不可少的。我们可以通过自己动手做一个自己的电子制作,通过完成它,以提高我的对一些芯片的了解和熟练运用它。这样我们就可以多一些了解芯片的结构。我相信,你完成了一个属于自己的电子制作,你的单片机水平就会有一个质的提高。

这就是我学习单片机的心得体会,希望给单片机的爱好者学好单片机有所帮助。

单片机学习心得

学了一年多的单片机,对单片机也有了一个基础的了解。在这一年里,我学了DS数码管显示等。从最初的跑马灯,到整体融合,经历了一段时间。单片机只有P0,P1,P2,P3,如果想把很多功能合在一起的话,就得复用,或着用到扩展,但是那个扩展模块不好用,写起程序来会比较麻烦,其实复用好的话,基本IO口都够用!

学习的时候总是难免碰到一些问题!但是我的总结是:没关系,边做边想!或着讲瞎搞!不搞肯定不知道,搞了才会懂!过去的一些问题在现在看来都是小case,什么定时器赋值啊,定时器的使用类型(模式0,模式1,模式2),当时就自己在那里看书理解,一大堆的文字在那里,看了很久也不懂!不过后来我懂得了上网找视频教程!刚开始的时候也总是想为什么这么做,为什么这么做,为什么这么做,一堆的'为什么。现在懂了,做多了,就觉得要这样做,要这样做,就是这么做的,没错!不会的时候想着,反正会弄懂的,多试试!

要相信熟能生巧,想想学习的时候,和现在的程度,不是在一个档次的!熟悉了操作,一些疑惑也会虽之解开!

我最初开始学单片机是因为我喜欢编程,我觉得编程是一件乐趣的事!或着说享受技术带来的快乐!我现在懂得了有各门各样的语言,C语言是其中一种,还有更底程的汇编语言,java之类的高级语言,这些我都很喜欢!它们各有各自的好处和用处!而且我不想只会一门语言,所以我要慢慢地学习各种自己喜欢的语言!

在学习的过程中遇到麻烦或着问题,已经习以为长了!遇到问题也不会焦虑,想的是该怎么解决!水平也是在不断解决问题中提高的,有这一点体会!其实初学单片机,碰到问题总是新的知识而已,因为单片机很简单,也不用很懂电路原理,知道什么时候给0,什么时候给1,其它的就交给硬件去处理。

我也不单单只想有关单片机的程序单片机功能简单,一直写单片机也会变得呆板的(这期间就一直写单片机的程序,不写其它思考性的编程),至少我是这么觉得.因为写单片机的程序一段时间后,我发现我的思路有点僵在单片机的思路上,自己想写一写其它的程序,不是单片机的,是C语言的一些有关数学计算(类似应用题的那种),写的时候却想的写单片机的感觉,有点难以集中到现在要解决的问题!

✧ 单片机实践报告 ✧

摘 要:单片机因为其强大的控制系统目前被广泛应用到了野外作业、企业生产和军事指挥监控之中。文章介绍了单片机的监控系统方案,并对单片机监控系统的发展趋势进行了预测。

关键词:单片机;监控;数据;通信技术

随着半导体技术的飞速发展,当前将超大规模集成电路集成到一个很小硅片上的技术已经得到了实现,由此带来了单片机技术的飞速发展。目前的单片机,已经由最初的4位、8位单片机,发展到现在的32位300 M高速单片机。32位单片机由于内部采用了RISC(精减指令系统计算机)机构,因而优化了指令系统,同时也带来了快捷的运算速度和超强的数据处理能力,同时由于其使用方便,具有强大的中断控制系统、定时/事件控制系统,同步/异步通信控制系统,因而可以利用单片机实现对分散测控对象的监控。目前,这项技术已经被越来越广泛地应用到野外作业、企业生产和军事指挥控制之中了。

1 单片机监控系统方案介绍

监控系统需要有一个主站、若干个机动从站构成。主站的作用在于收集来自传感器的数据信息,发布控制命令及实现自动化转台。从站位于固定机房、无人值守间及野外作业站等地方,其主要功能是对传感器的指示数据进行检测验收、对Karlman滤波后的生产工艺方程进行解算和相关显控处理等。主站与从站之间的通信方式采用点与点之间的码分多址通信。

从站电路功能如图1所示。

①主站和从站自定义了60芯的专用系统信号,结构采用双CPU(80C196、8031)扩展STD总线结构。为了和数据通信板的8031之间数据交换的便利,将0C000H-0C3FFH分配给双口RAM(IDT7130)。为了方便调试非全地址译码I/O空间,芯片类型选择了在线可编程芯片ISP2031。

②付站显控电路。显控主芯片采用MC6847,将80C196地址空间的0A000-0C000H分出供显存占用,监视器选择工业级CRT,屏幕分辨率800×600.自建专用12×12非标准汉字库。选择8279型号主芯片进行键盘控制。

③使用I/O板,进行数据接收。采用数字滤波技术消除模拟输入信号的噪声,为了使运行混乱的程序重新步入正规,采用在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的'NOP,造成指令冗余的方式,避免后面的指令被当作操作数执行,从而使程序自动纳入正轨。

④智能接口板芯片采用3片MC6821控制芯片,通过对信号实现定位,达到和模拟器数据通信的目的。

⑤转台方位转换电路。同步传输机的模拟方位信号经由分立元器件电路获取后,予以一定的信号分离处置,转变成直流电平,经CPU切换后由AD变换电路分析出方位数据。其他传感器转换电路,采用高性能计数器记录下同步脉冲信号,最后由CPU进行处理。

2 有线/无线数据通信设计

实现单片机监控的重要环节在于中远距离通信方案的选择,对于单片机串行口来说,目前尚无法有效适应中远距离通信的需要,如果从站间距离较远,则点与点之间的距离就将超过1 km,这时候,需要采用调制解调技术。

2.1 有线数据通信

有线数据通信主要以电话线为主,经过数字调制解调器处理(Modem),形成FSK调制信号。我们可以选用TI公司生产的单片CMOS工艺的Modem,这种调制解调器符合CCITTV.23建议和BELL202标准,可以实现对通信信号的调制解调、载波检测,以及群延时均衡等功能。单片机的串行口RXD、TXD可以实现和RD及TD脚的直接相接。RXB脚的作用在于对接受信号偏压调整,门限电平则进行片内调整。为保证良好的收发性能,需要精确调整CDL脚作载波检测电平的W1、W2参数。RC、TC经过两级调制解调运放及1∶1变压线圈隔离后外接电缆插件。

2.2 无线数、话一体通信

当前,随着无线数据传输技术的日益成熟,在遇到复杂地形或者无法架设有线传输设备的时候,我们常常选择无线设施进行通信数据的传输。无线数据模块的选择在过去经常以MSM6927为主,该模块是日本OKI公司生产的一种单片集成、采用FSK调制的Modem。目前,随着我国无线通信模块技术的快速发展,国内一些厂商的设备也达到了国际先进工艺水平。如东莞博银KY-903,采用采用温补频率基准源,频率合成技术,可以实现点对点、点对多点,灵活组网。另外,提供了模拟通道,在实现无线数据传输的时候,也可以实现话音的传送,从而为系统监控提供了更大的便利。

2.3 通信软件设计

具体通信方法,采取先对主机写入数据,然后向各从机发布通信信息,以检验各从机是否及时相应,如未及时响应的从机,就将之从通信序列中清除出去,在实现这一过程之前,应设定主机与从机之间的响应规则,以避免多点同时响应导致的通信拥堵现象发生。

3 单片机监控系统保护措施

单片机监控系统常作为外部嵌入式系统而发挥监控作用,因而,为保证其正常工作,务必需要采取一定的保护措施,以时期可靠地进行工作。

①适时优化系统,进行冗余设计,不断提高软硬件的抗干扰能力。

②外接电源、通信电缆等装置都要加装防雷击、防风雨、防腐蚀装置,如加装防雷保护器,选用防腐蚀套管等。此外,应经常对外露设施进行定期检验,做到发现问题及早解决。

③不断优化算法设计。算法优化能够有效提高系统的可使用性。如Karlman滤波、AD采样后的“野值”剔除处理等。通过不断优化算法,达到提高运算速率,增强处理能力的作用。

④做好非正常复位工作。由于野外环境复杂,系统在使用过程中,难免会出现电压异常或者断电事故的发生,一旦出现意外,系统就将出现非正常复位现象。当系统非正常复位的时候,先要恢复一些必要的系统数据,如显示模块的初始化、片外扩展的初始化等。然后再对测控系统的系统状态、运行参数等予以恢复。之后再把复位前的任务、参数、运行时间等恢复,再进入系统运行状态。

4 结 语

目前,单片机以其强大的数据处理和通信、控制能力,已经被广泛应用到了众多的监控系统之中了。随着单片机系统模块集成度越来越高,利用单片机监控系统功能,必将会更加的便捷、可靠。

参考文献:

[1] 王丽娟,陈海涛.单片机监控系统及其应用研究[J].华北水利水电学报,2005,(4).

[2] 薛万钧.基于单片机监控系统的研究[J].科技风,2009,(6).

[3] 淡海英.一种单片机监控系统的分析与研究[J].成功,2009,(10).

[4]李少银.一种新颖的单片机监控电路[J].电子与自动化,2006,(6).

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