單片機(jī)測控電路實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、目錄1、 實(shí)訓(xùn)的總體情況2 1、實(shí)訓(xùn)時間2 2、實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)2 3、實(shí)訓(xùn)目的與任務(wù)2 4、實(shí)訓(xùn)基本要求2 5、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2 二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目具體介紹31、矩陣鍵盤輸入，LED點(diǎn)陣顯示32、脈寬調(diào)制（PWM）輸出63、環(huán)形脈沖分配94、A/D轉(zhuǎn)換13三、心得體會15四、參考文獻(xiàn)16一、實(shí)訓(xùn)的總體情況1、實(shí)訓(xùn)時間：2012年6月25日7月13日，每周一至周五，上午8：3011：50。2、實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)：應(yīng)用技術(shù)學(xué)院117室（編寫、調(diào)試程序在學(xué)院318室）。3、實(shí)訓(xùn)目的與任務(wù)：目的：是使我們了解常用接口器件及與單片機(jī)的連接方法和工作原理。任務(wù)：通過老師講解實(shí)際生產(chǎn)中常用的單片機(jī)測控接口電路，以項(xiàng)目開發(fā)的形式讓我們自

2、己設(shè)計(jì)、制作具體的典型接口電路，實(shí)現(xiàn)特定的測控功能，從而培養(yǎng)我們的實(shí)際操作應(yīng)用能力。4、實(shí)訓(xùn)基本要求：1) 熟悉常用的單片機(jī)接口器件；2) 掌握單片機(jī)測控電路的設(shè)計(jì)方法；3) 學(xué)會接口器件驅(qū)動程序的編寫；4) 能對自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和錯誤排查；5) 記錄制作調(diào)試過程，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。5、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：1） 矩陣鍵盤輸入，LED點(diǎn)陣顯示； 2） 脈寬調(diào)制（PWM）輸出；3） 環(huán)形脈沖分配； 4） A/D轉(zhuǎn)換。二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目具體介紹（1）、矩陣鍵盤輸入，LED點(diǎn)陣顯示1、項(xiàng)目名稱： 矩陣鍵盤輸入，LED點(diǎn)陣顯示2、 項(xiàng)目要求： 用33的鍵盤控制88的LED模塊，每按一個鍵顯示一個特定的字符。(我設(shè)計(jì)顯

3、示的字符依次為飛、上、天、王、H、E、L、P、！。)3、 硬件電路圖設(shè)計(jì)思路：實(shí)驗(yàn)室給的44的鍵盤，但是只需要用33就行了。我想著用單片機(jī)來采集按鍵信號，并用查表方式以88的LED模塊顯示。所以硬件電路只需要單片機(jī)芯片、88的LED矩陣模塊和44的鍵盤連接即可組成。4、硬件電路仿真圖：5、 軟件程序流程圖及設(shè)計(jì)說明： 開始 我用單片機(jī)的P1.0P1.3接收行信號，P1.4P1.7接收列信號，P2端口做為高電平輸出，P0口作為低電平。采集按鍵信號時，先將行信號全置為0，然后讀取列信號，判斷列信號是否為0信號，0信號表示有按鍵按下，再根據(jù)行與列的狀態(tài)判斷是哪個按鍵按下，并用查表方式以88的LED模

4、塊顯示。字符顯示采用逐行掃描循環(huán)顯示，首先將每一行列值的十六進(jìn)制編碼存儲在數(shù)組中，顯示時先將第一行控制端口置0，將第一行的列值編碼輸出給列控制端，延時2ms后再顯示第二行，如此循環(huán)將其字符完全顯示。 讀取行、列狀態(tài) 初始化 讀取按鍵位置編碼 使行為0，讀列狀態(tài) 等待按鍵釋放 列是否有0狀態(tài) N Y 88 LED模塊顯示字符 保存列值，將行值置1 6、 調(diào)試及驗(yàn)證情況： 按照前面硬件電路和程序的設(shè)計(jì)思路，把程序燒錄到單片機(jī)中進(jìn)行調(diào)試，最初始終顯示亂碼。后面通過用萬用表進(jìn)行測量點(diǎn)陣顯示模塊時才發(fā)現(xiàn)88的LED矩陣模塊的接線不是按著順序來的，經(jīng)過測量，得知引腳位置為： Y3 Y6 X4 Y8 X6

5、X7 Y7 Y5 Y1 X5 X3 Y4 X8 Y2 X2 Y1 另外在編碼字符代碼時出現(xiàn)了失誤，最開始我把狀態(tài)搞反了，所以顯示亂碼，后面倒過來重新編碼就成功了。不過由于是88的LED矩陣模塊，空間不夠大，導(dǎo)致顯示復(fù)雜的字就不明顯，故我選擇了一些簡單的中文漢字和英文字母進(jìn)行實(shí)訓(xùn)結(jié)果顯示。 調(diào)試結(jié)果：成功。（2）、脈寬調(diào)制（PWM）輸出1、項(xiàng)目名稱： 脈寬調(diào)制（PWM）輸出2、 項(xiàng)目要求： 按1號鍵啟動脈沖輸出，發(fā)光管點(diǎn)亮；按2號鍵停止脈沖輸出，發(fā)光管熄滅；在輸出脈沖時，按3號鍵增大占空比，發(fā)光管亮度增加；按4號鍵減小占空比，發(fā)光管亮度減小。 3、 硬件電路圖設(shè)計(jì)思路： 這個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目相比之下較簡

6、單，項(xiàng)目要求需要四個按鍵和一個LED燈，加之用單片機(jī)進(jìn)行信號采集和轉(zhuǎn)換，所以硬件電路就出來了。4、硬件電路仿真圖：5、軟件程序流程圖及設(shè)計(jì)說明： 本項(xiàng)目用單片機(jī)采集按鍵信號，用發(fā)光管顯示狀態(tài)來表示實(shí)訓(xùn)結(jié)果。我設(shè)置用P3.0口采集的信號控制發(fā)光管點(diǎn)亮，表示啟動脈沖輸出；用P3.1口采集的信號控制發(fā)光管熄滅，表示停止脈沖輸出；用P3.2口采集的信號控制發(fā)光管亮度增加，每按一次鍵盤（即采集到一次增加信號），PWM脈沖占空比加3%；用P3.3口采集的信號控制發(fā)光管減小，每按一次鍵盤（即采集到一次減小信號），PWM脈沖占空比減3%。 開始PWM脈沖調(diào)速采用定頻調(diào)寬法，對于12M晶振，輸出脈沖頻率為1KH

7、Z，脈沖頻率通過定時中斷實(shí)現(xiàn)。 初始化 按下1鍵 點(diǎn)亮LED 4號鍵 3號鍵 2號鍵LED亮度減小LED亮度增加 LED熄滅6、 調(diào)試及驗(yàn)證情況：當(dāng)占空比調(diào)制0時，發(fā)光管熄滅，再按一下，發(fā)光管變到最亮，這個過程是一個由亮到滅再到亮的循環(huán)過程。我最初只能實(shí)現(xiàn)按1號鍵點(diǎn)亮LED燈，按2號鍵將其熄滅。后面逐漸實(shí)現(xiàn)了按4號鍵，LED燈亮度減小，按3號鍵其亮度增加，可就是減小程度不明顯，老師要求要逐漸減小到熄滅。后面通過我修改減小占空比的比例，和按鍵次數(shù)，總算達(dá)到了實(shí)訓(xùn)的要求。調(diào)試結(jié)果：成功。（3）、環(huán)形脈沖分配1、項(xiàng)目名稱： 環(huán)形脈沖分配2、 項(xiàng)目要求：1）三個按鍵，三個發(fā)光管。按1號鍵三個發(fā)光管按1

8、、2、3的順序依次循環(huán)流動點(diǎn)亮，按3號鍵發(fā)光管熄滅；按2號鍵三個發(fā)光管按3、2、1的順序依次循環(huán)流動點(diǎn)亮，按3號鍵發(fā)光管熄滅。2）兩個按鍵，三個發(fā)光管，上電后默認(rèn)1號發(fā)光管點(diǎn)亮。不按2號鍵時，每按一次1號鍵點(diǎn)亮的發(fā)光管按1、2、3的順序依次循環(huán)流動一位；按住2號鍵時，每按一次1號鍵點(diǎn)亮的發(fā)光管按3、2、1的順序依次循環(huán)流動一位。3、硬件電路圖設(shè)計(jì)思路： 該實(shí)訓(xùn)第一個類同于直流電動機(jī)的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)控制，第二個類同于步進(jìn)電動機(jī)的啟動和轉(zhuǎn)動，只是實(shí)訓(xùn)是用LED燈亮的狀態(tài)代替了。所以硬件電路很簡單，就是按鍵、單片機(jī)芯片、和LED燈就行了。4、 硬件電路仿真圖：1） 正反移動燈2） 步進(jìn)移動燈5、

9、 軟件程序流程圖及設(shè)計(jì)說明：1）正反移動燈我設(shè)置用單片機(jī)P3.2采集讓發(fā)光管按1、2、3的順序依次循環(huán)流動的按鍵信號，用單片機(jī)P3.3采集讓發(fā)光管按3、2、1的順序依次循環(huán)流動的按鍵信號，用單片機(jī)P3.4采集讓發(fā)光管熄滅的按鍵信號。 開始 初始化 掃描按鍵 按3鍵 按 2鍵 按1鍵LED關(guān)閉3、2、1點(diǎn)亮1、2、3點(diǎn)亮2）步進(jìn)移動燈在該項(xiàng)目中使用外部中斷INTO測量從按鍵輸出的負(fù)跳變信號累計(jì)數(shù)，并將結(jié)果送P1口顯示驗(yàn)證。首先將INTO設(shè)置為下降沿觸發(fā)，這樣當(dāng)按鍵按下后INTO引腳符號為低電平，外部中斷產(chǎn)生中斷請求。然后，只要在執(zhí)行外部中斷服務(wù)時，讓P1口按位取反即可控制LED亮滅狀態(tài)。要使用外

10、部中斷，必須對中斷允許控制寄存器IE和定時器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON進(jìn)行如下設(shè)置： EA=1; /開放總中斷 EX0=1; /允許使用外部中斷 IT0=1; /選擇負(fù)跳變來觸發(fā)中斷 開始 初始化 掃描按鍵2號鍵是否按下？ 按1鍵按1鍵 按1鍵按1鍵3、2、1順序點(diǎn)亮1、2、3順序點(diǎn)亮6、 調(diào)試及驗(yàn)證情況：最初我編寫程序時沒有注意按鍵消抖，當(dāng)判別到有按鍵按下時，調(diào)延時子程序，延時幾十秒后在進(jìn)行判別，若有按鍵被按下則執(zhí)行相應(yīng)控制功能，否則重新開始掃描，這樣顯示結(jié)果更準(zhǔn)確。該項(xiàng)目應(yīng)該是所有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中最簡單的，所以幾乎沒有出現(xiàn)什么大問題。調(diào)試結(jié)果：成功。（4）、A/D轉(zhuǎn)換1、項(xiàng)目名稱： A/D轉(zhuǎn)換2

11、、項(xiàng)目要求： 用電位器分壓得到05V直流電壓，經(jīng)過ADC0809芯片送人單片機(jī)，用八個發(fā)光管以二進(jìn)制數(shù)的方式顯示數(shù)字量。（點(diǎn)亮表示“1”）3、 硬件電路圖設(shè)計(jì)思路： 要實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，所以用到常用的ADC0809芯片進(jìn)行接受模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，項(xiàng)目要求用用八個發(fā)光管以二進(jìn)制數(shù)的方式顯示數(shù)字量，所以要用到LED燈組，加之時鐘脈沖實(shí)驗(yàn)室給了一個MC14024芯片來產(chǎn)生，用電位器分壓得到05V直流電壓，將直流電壓輸入ADC0809芯片，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過單片機(jī)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)通過點(diǎn)亮LED燈來顯示數(shù)字量。將所需要的元器件按照思路連接起來既成功組成A/D轉(zhuǎn)換電路了。4、 硬件電路仿真圖：5、軟

12、件程序流程圖及設(shè)計(jì)說明：ADC0809工作過程：首先向A、B、C送選擇地址信號（將A、B、C至低電平），然后送ALE信號（上升沿）鎖存地址，再向START送啟動信號（下降沿）AD轉(zhuǎn)換器便立即將選通通道的模擬輸入量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時（進(jìn)行AD準(zhǔn)換需要一段時間），ADC0809便送出EOC信號（電平由低變高），這時在OE端加一正脈沖，ADC0809便將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過內(nèi)部三態(tài)門（即高電平、低電平、高阻態(tài)） 開始送出。通過單片機(jī)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的數(shù)通過點(diǎn)亮LED燈來顯示數(shù)字量，用P0口作為輸出。 選擇通道0啟動AD轉(zhuǎn)換 延時讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 送給LED顯示6、調(diào)試及驗(yàn)證情況：該項(xiàng)

13、目是接線最難的項(xiàng)目，硬件電路相對于前面幾個項(xiàng)目要稍微復(fù)雜一些，但是程序就稍微簡單了。就正如老師所說的一樣，硬件電路簡單，程序必定復(fù)雜；程序簡單，硬件電路必定復(fù)雜。該項(xiàng)目自己焊接了ADC0809芯片在原電路板上，由于板已經(jīng)用過一段時間了，所以后面的銅被磨損，導(dǎo)致焊接的時候出現(xiàn)很大問題，加之又很久沒有使用電烙鐵，所以手感生疏了，導(dǎo)致焊接出來的焊頭不是很美觀，不過還好實(shí)訓(xùn)最終沒有因?yàn)楹附拥牟缓脤?dǎo)致失敗。調(diào)試結(jié)果：成功。三、實(shí)訓(xùn)的心得體會 為期三周的單片機(jī)測控電路實(shí)訓(xùn)就這樣結(jié)束了，此次實(shí)訓(xùn)總共做了4個項(xiàng)目，我基本上完成了此次實(shí)訓(xùn)任務(wù)，大體上達(dá)到了實(shí)訓(xùn)的目的。初步回想一下，我通過此次模塊實(shí)訓(xùn)，我收獲頗深

14、，受益匪淺。第一，做任何事都必須認(rèn)真細(xì)心，這樣才能成功做成事情、做出滿意的結(jié)果。單片機(jī)測控電路實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中好幾個項(xiàng)目電路接線引腳比較復(fù)雜，特別是最后一個A/D轉(zhuǎn)換我用到了三個芯片，電路較之前面更是復(fù)雜，還自己動手焊接了電路板和接線，焊接電路板時就必須注意引腳和排版。另外寫程序時必須認(rèn)真，必須仔細(xì)將自己的程序與自己設(shè)計(jì)的硬件電路單片機(jī)的引腳相互對應(yīng)，這樣方可調(diào)試成功。第二，理論運(yùn)用實(shí)踐時，理論知識一定要掌握牢固，不然實(shí)踐起來很困難。理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，沒有理論或者理論不熟悉，就無從談起實(shí)踐，沒有理論的支持，實(shí)踐也就成了無頭蒼蠅。此次實(shí)訓(xùn)程序方面需要用到匯編語言或者C語言，還有就是單片機(jī)有關(guān)知識，如果對這些理論不熟悉，那此次實(shí)訓(xùn)就很可能沒法成功。第三，通過實(shí)踐才能真正體會到所學(xué)知識的價值和學(xué)習(xí)的快樂，測試電路成功的那一刻我心里那種成就感和喜悅是多么讓人激動。第四，通過此次模塊實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)了我的動手實(shí)踐能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新精神。作為現(xiàn)在信息時代的大學(xué)生，基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。第五，在此次模塊實(shí)訓(xùn)的這些日子里，我發(fā)現(xiàn)大家的團(tuán)隊(duì)精神也得到了很大的加強(qiáng)，閉門就會造車那是不可能的事情。團(tuán)結(jié)就是力量，我們互相探討問題，并相互探討程序設(shè)計(jì)與編寫和硬件電路的設(shè)計(jì)制作，加快了我們實(shí)訓(xùn)的進(jìn)展，也讓