电子设计及电子工艺实验报告Word格式.docx

1、单片机控制电路、数码管显示电路、显示驱动电路以及矩阵键盘电路。 单片机控制模块单片机控制模块就是一保证单片机能正常运行的最小系统，其中包括复位电路（如图2所示）其工作原理为：上电瞬间由于电容上无储能，其断电压近似为零，单片机RST脚获得高电平，随着电容CB1的充电,RST脚上的高点片逐渐下降，当RST脚上的电压小于某一数值后，单片机就脱离复位电路状态，进入正常工作模式。另外最小系统还包括时钟电路（如图3所示），时钟电路由一石英晶体和两个陶瓷电容组成，工作原理是单片机的XTAL1与XTAL2脚跨接石英晶体与两个微调电容C1 、C2形成反馈回路，构成一稳定自激振荡器，为单片机工作提供振荡脉冲。所需

2、元件： STC89C52单片机 1块10uf电解电容 1个 10K电阻 1个 22uf瓷片电容 C 2个 12M 晶振 1个 图 2 图3 数码管显示电路显示电路采用了7段数码管，其内部构成如图4所示 图 4 数码管的工作原理和控制如同二极管，正向电压使二极管导通并发光。从图4可知，7只细长的二极管a,b,c,d,e,f,g组成了“8”字的形状，每只二极管称为“显示段”，控制 不同的显示段的点亮和熄灭，便显示出不同的字符形状。在本电路中数码管的a,b,c,d,e,f,g,dp脚分别接在单片机P0口的各个脚上（如图5所示），另外因为数码管段位接在P0口上，所以必须接上拉电阻。注意在图5中用的4为

3、一体的数码而实验中 图 5 提供的是单个一体的，所以在焊接时我们的将个段位并联到一起，组合成一体 。 所需元件：共阳数码管 4个 330欧姆电阻 8个 显示驱动电路在这个系统中数码管选的是共阳极数码管，按照数码管的显示原理只要给公共段接到单片机的IO口上，给他一个高电平而相应的段位给低电平就能点亮数码管，但由于单片机的驱动电流有限，虽然能点亮数码管，但是数码管不够亮，所以我们想一方案解决这个问题，在单片机和数码管之间增加一三极管，它的的接法如图6所示，其中的三极管我们选 图 6 的是9015，它是以小功率的PNP 管，在这里它不仅有电流放大作用而且它还有开关的功能，由图可知三极管发射级接电源V

4、CC，当IO口送出一电平时三极管就饱和导通，相当于开关开启，故与其对应的三极管公共端得到一高电平，对应的数码管被选中，显示出字符。 4.7k 电阻 4个 三极管 9015 4个 51 欧姆电阻 4个。 矩阵键盘电路矩阵键盘是由12个轻触按键组成，电路如图7所示，电中的按键有四个脚其中有常闭常开两组，所以在使用时我们的先用万用表测量一下那个两个脚是常开那两个脚是常闭，测量时将万用表测量档打到二极管档，将两只表笔分别放到两个脚上，没有按下键是，若听到“嘟”的声音则这两个脚是常闭，反之常开。常开才是我们所要的。由图可知按键是一个3x4的矩阵键盘，它的每行每列都连在一起，其中它的行分别与P2.0、P2

5、.1、P2.2、P2.3相连，而列分别与 图 7P1.5、P1.6、P1.7相连。故对于常闭脚，我们在焊接电路时有可能会利用到，这样能减少焊接工作量。其工作原理是接行线的单片机脚输出低电平，在接列线的单片机脚检测电平，判断哪个按键按下。轻触按键 12个4、软件实验（1）实验P0口实验编程实现一个数码管的8段在P0口一次点亮，且实现循环左移8次，再循环右移8次，如此不断循环。程序清单： ORG 0000H ；程序存放起始地址为ROM的0000HMAIN: MOV P2,#0F0H ；P2口低四位送低电平选中数码管 MOV R2,#8 ；左循环次数8送R2寄存器 MOV A,#0FEH ；从P0.

6、0开始点亮数码管段位LOOP: MOV P0,A ；送显示到P0口 LCALL DELAY ；调用延时程序 RL A ；循环左移 DJNZ R2,LOOP ；左循环是否结束判断右循环次数8送R2寄存器LOOP1:MOV P0,A ； RR A ；循环右移 DJNZ R2,LOOP1 ； 右循环是否结束判断 AJMP MAIN ；左右循环结束从新开始DELAY:MOV R5,#20 ；延时0.2S子程序DELAY1:MOV R6,#20 DELAY2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,DELAY1 DJNZ R5,DELAY2 RET END （2）实验二 独立按键实验

7、编程实现每按一次按键，数值加一，且让与P0口连接的数码管的4个段位显示对应的二进制数。 ORG 0000H ；MOV P2,#0FE ；P2口第一位送低电平选中第一数码管 MOV R1,#00H ；初始化R1为0，表示从0开始计数 MOV A,R1 ；R1内容送到A CPL A ；取反指令送出P0口由数码管段位显示REL:JNB P1.5,REL ；判断按键是否按下 LCALL DELAY10MS ;延时消抖 JNB P1.5,REL ； INC R1 ；键按下R1的值加一将R1的值送至A取反A中的值 MOV P0,A ；将A中的内容送至P0口显示 JNB P1.5，$ ;等待按键释放 SJM

8、P REL ；继续扫描按键DELAY10MS:MOV R6,#20 ；延时10ms子程序 MOV R7,#248 END （3） 实验三 7段LED数码管实验 P0口接LED显示器的字型输入端，P2口低四位接为选端，P1.7接按键。编程实现当按键按下时，显示“1234”，松开时显示“HELP”。 程序清单：START: CLR P2.2 ;清零P2.2JB P1.7, DIR1 ；若按键按下则跳转到DIR1MOV DPTR,#TABLE1 ;”12345”表格首地址送数据指针SJMP DIR ；跳转到DIR1处DIR1: MOV DPTR,#TABLE2；”HELP”表格首地址送数据指针DIR

9、:MOV R0,#00H ;清零R0MOV R1,#0FEH ;位选码从左到右显示NEXT:MOV A,R0 ；表格中的第一个数据的偏移地址送AMOVC A,A+DPTR ;查表查表得数据送至P0MOV A,R1 ；位选码送AMOV P2,A ；选中显示数码管LCALL DAY ；INC R0 ；表格中下一个数据的偏移地址RL A ；位选循环左移一次MOV R1,A ；位选送至R1中暂存CJNE R1,#0EFH,NEXT ；若4位显示一遍后跳转到NEXTSJMP START ;4位未显示完跳到STARTDAY:MOV R6,#4 ；延时2ms子程序D1:DJNZ R7,$DJNZ R6,D1

10、RETTABLE1:DB 0F9H,0A4H,0B0H,99H ；“1234”TABLE2:DB 89H,86H,0C7H,8CH ；“HELP”END ；程序结束（4）实验四8051内部定时器实验编程实现51单片机定时/计数器T0产生2s的定时，每当2s定时到来时，更换数码管段位的闪烁，每个段位闪烁的频率为5Hz。 TCOUNT2S EQU 30H ；2s循环次数存放单元赋值30H TCNT02S EQU 31H ；0.2s循环次数存放单元赋值30H ID EQU 32H ;当前显示LED的ID赋值32H指令存放首地址为ROM的0000H LJMP MAIN ;跳到MAIN ORG 000B

11、H ;定时器T0中断入口地址 LJMP INT_T0 ；跳转INT_TO中断入口地址MOV P2,#0F0H ；选中四个数码管 MOV TCOUNT2S,#00H ；清零 MOV TCNT02S,#00H ； MOV ID,#00H ； MOV TMOD ,#01H ；选择TO工作模式1 MOV TH0,#（65536-50000）/256 ；50ms初值高8位送到TH0 MOV TL0,#（65536-50000）MOD 256；50ms初值低8位送到TL0 SETB TR0 ;启动T0 SETB ET0 ;开启TO中断 SETB EA ；开启总中断 SJMP $ ；原地等待INT_T0:M

12、OV TH0,#（65536-50000）/256 ；50ms定时初值重装 MOV TL0,#（65536-50000）MOD 256 INC TCOUNT2S ；TCOUNT2S加一 MOV A,TCOUNT2S ；TCOUNT2S送至A CJNE A,#40,NEXT ；若不到2S则跳转到NEXT MOV TCOUNT2S ,#00H ;TCOUNT2S清零 INC ID ；ID指向另一个LED MOV A,ID ；ID单元内容送到A CJNE A,#04H,NEXT ;ID 单元不为4则跳转到NEXTID单元内容清零INC TCNT02S ；TCNT02S内容加一 MOV A,TCNT0

13、2S ；TCNTO2S内容送到A CJNE A,#4,DONE ；若不到0.2ms则跳转都DONE MOV TCNT02S,#00H ;若到0.2ms则清tcnt02s MOV A,ID ：ID单元内容送到A CJNE A,#00H,STD1 ；若ID单元不为0则跳到STD1 CPL P0.0 ;取反P0.0 SJMP DONE ;跳转到DONESTD1: CJNE A,#01H,STD2 ; 若ID单元不为1则跳到STD2 CPL P0.1 ;取反P0.1STD2:CJNE A,#02H,STD3 ; 若ID单元不为1则跳到STD3 CPL P0.2 ;取反P0.2 SJMP DONE ;S

14、TD3:CJNE A,#03H,DONE ; CPL P0.3 ;取反P0.3DONE: RETI ;中断返回 END 程序结束 （5）实验五 3X4矩阵式键盘实验 在系统中，P2的低四位与P1口的高三位分别接到矩阵键盘的行与列，P0 口接数码管字型的输入断。编程实现每按下一个按键，在数码管上显示每个按键对应的序号。 KEYBUF EQU 30H ；键值存放单元程序存储起始地址 MOV KEYBUF,#2 ；键值存放单元初值WAIT: ；从第0行开始扫描 MOV P2,#0FFH ；P0口送0小FF CLR P2.0 ； MOV A,P1 ；读P1口的值 ANL A,#0F0H ；清零低四位

15、XRL A,#0F0H ；取反高四位 JZ NOKEY1 ；第0行无按键按下跳转到NOKEY1 LCALL DELAY10MS ；按键按下延时消抖第0行无按键按下扫描第一行有按键按下则开始计算键值P1口值低四位清零 CJNE A,#0EH,NK1 ；不是第0列跳到NK1 MOV KEYBUF,#0 ;是第0列将0送到KEYBUF LJMP DK1 ;跳转到DK1NK1: CJNE A,#0DH,NK2 ; 不是第1列跳到NK2 MOV KEYBUF,#1 ;是第1列将1送到KEYBUFNK2:CJNE A,#0BH,NK3 ；不是第2列跳到NK3 MOV KEYBUF,#2 ;是第2列将2送到

16、KEYBUFNK3:NOP ；空指令DK1: MOV A,KEYBUF ；将KEYBUF的值送至A MOV DPTR,#TABLE ;表的首地址送到数据指针 MOVC A,A+DPTR ；查表得对应的数值送显示DK1A:P1口数据送A XRL A,#0F0H ； JNZ DK1A ;NOKEY1;P0口送FF CLR P2.1 ；从第1行开始扫描 JZ NOKEY2 ；本无按键按下跳转到NOKEY2 ANL A,#0FH ；清零高四位 XRL A,#0FH ；取反低四位本无按键按下扫描下一行P1口值高四位清零 CJNE A,#0EH,NK4 ；不是第0列跳到NK4 MOV KEYBUF,#3

17、;是第0列将3送到KEYBUF LJMP DK2 ;NK4: CJNE A,#0DH,NK5 ; 不是第1列跳到NK5 MOV KEYBUF,#4 ;是第1列将4送到KEYBUF跳转到DK2NK5:CJNE A,#0BH,NK6 ；不是第2列跳到NK6是第2列将7送到KEYBUFNK6:DK2:DK2A: JNZ DK2A ;NOKEY2： CLR P2.2 ；从第2行开始扫描 JZ NOKEY3 ；本无按键按下跳转到NOKEY3 CJNE A,#0EH,NK5 ；不是第0列跳到NK5 LJMP DK3 ;跳转到DK3 CJNE A,#0DH,NK6 ; 不是第1列跳到NK6CJNE A,#0

18、BH,NK7 ；不是第2列跳到NK7NK7:DK3:DK3A:P2口数据送A JNZ DK3A ; NOKEY3： CLR P2.3 ；从第3行开始扫描 JZ NOKEY4 ； CJNE A,#0EH,NK8 ；不是第0列跳到NK8 LJMP DK4 ;NK8: CJNE A,#0DH,NK9; 不是第1列跳到NK9NK9:CJNE A,#0BH,NK10 ；不是第2列跳到NK11NK11:DK4:DK4A: JNZ DK4A ;NOKEY4:LJMP WAITMOV R6,#10TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H,

19、88H,83H,0C6H DB 0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,7FH,0BFHEND四、心得体会 通过这几天的学习，使我们对电子工艺的理论有了初步的系统了解，我们了解到了焊普通元件与电路的技巧、以及单片机系统的工作原理。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢淡在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实验中锻炼了自己的动手技巧，提高了自己的解决问题的能力。比如这次焊制电路板时元件的布局、线路走线都存在着很大的技巧，若这两个地方没设计好，都会给电路的焊机造成很大的麻烦。通过这次实训，我对自己的能力和我们这个专业有了正确的认识，在以后的操作中，我们要吸取这一次的教训，不在犯类似的错误，在今后的学习中更要努力提高自己的能力，、不断完善自己做一个出色的人。五、参考文献【1】 王质朴，吕云朋.MCS-51单片机原理接口及应用【M】.北京：北京理工大学出版社，2009.【2】 康光华.电子技术基础模拟部分（第五版）【M】.北京：高等教育出版社【3】康光华.电子技术基础数字部分（第五版）高等教育出版社六、附录 系统电路图的PCB图如下：