STC 12C5A60S2芯片的实验板报告.docx

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STC12C5A60S2芯片的实验板报告

第一章实习的目的及意义

1.1生产实习的目的

此次生产实习的目的是在理论学习的基础上，通过完成一个设计51单片机的多种资源应用并具有综合功能的最小系统目标板的设计与编程应用。

1.2生产实习的意义

将理论知识与实际应用相结合，从实际出发分析问题、研究问题和解决问题，将单片机的知识系统化，并能对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立进行某些单片机的应用系统的开发设计打下一定基础。

1.3生产实习的重要性

生产实习是电子信息工程专业教学计划的一个重要部分，是培养学生理论学习与实践相结合的重要实践性教学环节。

通过生产实习使学生了解实习单位的工作方式和工作流程；对以后大单片机课程设计，帝业设计做基础，了解一个开发板的开发制作的整个过程以及元器件的采购；对生产现场、生产过程中的电子信息设备、计算机设备的应用状况有较为深刻的认识，掌握常规电子信息设备的使用维护方法；在实践中进一步加强专业教育，了解本专业工程技术岗位和生产劳动岗位的工作情况和工作内容，培养团队精神和吃苦耐劳的精神；同时可以使学生学到企业的管理经验和工人师傅的艰苦创业精神，激励学生奋发向上的开拓精神。

第二章单片机的最小系统

2.1部分芯片介绍

2.1.1AT89S52芯片

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O

口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个

6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，

AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继

续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

AT89S52的主要特性是:

与MCS-51单片机产品兼容；8K字节在系统可编程Flash存储器；1000次擦写周期；全静态操作：

0Hz～33Hz；三级加密程序存储器；32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；八个中断源；全双工UART串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可唤醒；看门狗定时器；双数据指针；掉电标识符。

部分引脚介绍：

P0、P1、P2、P3均可做双向I/O口，当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

P2口作为高8位地址线，也有第二功能。

P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出

P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）

P1.5MOSI（在系统编程用）

P1.6MISO（在系统编程用）

P1.7SCK（在系统编程用）

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2INTO（外中断0）

P3.3INT1（外中断1）

P3.4TO（定时/计数器0）

P3.5T1（定时/计数器1）

P3.6WR（外部数据存储器写选通）

P3.7RD（外部数据存储器读选通）

此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。

RST：

复位输入。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。

XTAL1：

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2：

振荡器反相放大器的输出端。

图2.1AT89S52芯片引脚图

2.1.2MAX232芯片

MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计

的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。

主要特点：

符合所有的RS-232C技术标准；只需要单一+5V电

源供电；片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V

和-10V电压V+、V-；4、功耗低，典型供电电流5mA；内部集

成2个RS-232C驱动器；内部集成两个RS-232C接收器。

引脚介绍：

第一部分是电荷泵电路。

由1、2、3、4、5、6

脚和4只电容构成。

功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给

RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。

由7、8、

9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。

其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。

8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。

TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。

第三部分是供电。

15脚GND、16脚VCC（+5v）。

图2.2MAX232引脚图

2.1.3LCD1602液晶显示器

液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在

各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。

工业字符型液晶，能够同时显示

16x2即32个字符（16列2行）。

引脚介绍：

第1脚：

VSS为地电源。

第2脚：

VDD接5V正电源。

第3脚：

V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时

对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器

调整对比度（建议接地，弄不好有的模块会不显示）。

第4脚：

RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：

RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

第6脚：

E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：

D0～D7为8位双向数据线。

第15～16脚：

空脚（有的用来接背光）

图2-3LCD1602管脚图

2.1.4DS12C887芯片

DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。

由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有

12小时制和24小时制两种模式。

在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节RAM，其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，

113字节通用RAM使用户使用；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。

引脚功能：

GND、VCC：

直流电源，其中VCC接+5V输入，GND接地，当VCC输入为+5V时，用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC的输入小于

+4.25V时，禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC的输入小于+3V时，DS12C887会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。

1.MOT：

模式选择脚，DS12C887有两种工作模式，即Motorola模式和Intel模式，当MOT接VCC时，选用的工作模式是Motorola模式，当MOT接GND时，选用的是Intel模式。

本文主要讨论Intel模式。

2.SQW：

方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时，SQW脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来得到13种方波信号的输出。

AD0～AD7：

复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术，在总线周期的前半部分，出现在AD0～AD7上的是地址信息，可用以选通DS12C887内的RAM，总线周期的后半部分出现在AD0～AD7上的数据信息。

3.AS：

地址选通输入脚，在进行读写操作时，AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887上，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息，不论是否有效，DS12C887都将执行该操作。

4.DS/RD：

数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式，当MOT接VCC时，选用Motorola工作模式，在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分的DS为高电平，被称为数据选通。

在读操作中，DS的上升沿使DS12C887将内部数据送往总线AD0～AD7上，以供外部读取。

在写操作中，DS的下降沿将使总线AD0～AD7上的数据锁存在DS12C887中；当MOT接GND时，选用Intel工作模式，在该模式中，该引脚是读允许输入脚，即ReadEnable。

5.R/W：

读/写输入端，该管脚也有2种工作模式，当MOT接VCC时，R/W工作在Motorola模式。

此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作，当R/W为高电平时为读操作，R/W为低电平时为写操作；当MOT接GND时，该脚工作在Intel模式，此时该作为写允许输入，即WriteEnable。

6.C（——）S（——）：

片选输入，低电平有效。

7.I（——）R（——）Q（——）：

中断请求输入，低电平有效，该脚有效对DS12C887内的时钟、日历和RAM中的内容没有任何影响，仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用中，RESET可以直接接VCC，这样可以保证DS12C887在掉电时，其内部控制寄存器不受影响。

在DS12C887内有11字节RAM用来存储时间信息，4字节用来存储控制信息。

图2-4DS12C887管脚图

2.1.574HC573芯片

74HC573包含八进制3态非反转透明锁存器，是一种高性能硅门CMOS器件。

原理说明：

74HC573八个锁存器都是透明的D型锁存器，当使能（G）为高时，Q输出将随数据（D）输入而变。

当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。

输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。

这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。

特别适用于缓冲寄存器，I/O通道，双向总线驱动器和工作寄存器。

输入是和标准CMOS输出兼容的；加上拉电阻，他们能和LS/ALSTTL输出兼容。

当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。

当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。

图2-574HC573的引脚图

表2-174HC573功能引脚图

第三章单片机电路板焊接

3.1单片机的焊接

图3-1焊接好的电路板

3.2焊接元件清单

表3-1元件列表

序号

名称

型号

数量

说明

1

电容

20p

2

C01C02

2

104

6

C1-C6

3

电解电容

100uf/16V

1

C7

4

4.7uf/16V

1

C9

5

1uf/16V

5

C10-C14

6

晶振

11.0592MHz

1

Y1

7

电位器

10k

3

3296VR1VR2VR3

8

电阻

10Ω

1

R13

9

200Ω

8

10

43

2

R？

R8

11

1k

6

R2R3R9-R12

12

2k

1

R6

13

4.7k

1

R4

14

8.2k

1

R1

15

10k

1

R7

16

电阻排

430Ω

1

9p

17

10k

1

9p

18

发光二极管

白发红Φ

9

D1-D8

19

白发绿Φ

1

20

白发蓝Φ

1

21

二极管

IN4148

1

D9

22

三极管

8550

6

T1-T6

23

接插件

单排插针

2

间距2.54mm

24

双排插针

1

间距2.54mm

25

单排插座40p

1

间距2.54mm

26

USB母座

1

Mini90度弯针（5PF）

27

集成电路

4016

1

替换74CS14

28

74HC573

1

U6

29

74LS00

1

U7

30

STC12C5A60S2

1

DIP40封装U1

31

HS0038

1

红外接收XK1

32

DS12C887

1

U4时钟

33

MAX232

1

U5

34

温度传感器

DS18B20

1

DS1

35

数码管

MT03641B

1

U9

36

按键

4脚

16

6*6*6mm

37

自锁开关

自锁开关

1

7*7mm

38

蜂鸣器

5V

连续声

39

IC座

DIP8

1

40

DIP14

2

41

DIP16

1

序号

名称

型号

数量

说明

42

DIP20

1

43

DIP24

1

宽

44

DIP40

1

45

液晶模块

LCD1602

1

蓝背光

46

Jn12864J

1

蓝背光

下载器

47

集成电路

CH341A

1

SOL-28

48

电容

20p

2

贴片0805

49

104

2

贴片0805

50

10uF

1

贴片0805

51

电阻

0

1

贴片0805

52

50

2

贴片0805

53

1k

1

贴片0805

54

发光二极管

白发红

1

贴片0805

55

晶振

12MHz

1

56

自锁开关

自锁开关

1

7*7mm

3.3焊接注意事项

焊接操作注意事项有：

①保持烙铁头的清洁，因为焊接时烙铁头长期处于高温状态，其表面很容易氧化并沾上一层黑色杂质形成隔热层，使烙铁头失去加热作用。

②采用正确的加热方法，要靠增加接触面积加快传热，而不要用烙铁对焊件加力。

应该让烙铁头与焊件形成面接触而不是点接触。

③加热要靠焊锡桥，要提高烙铁头加热的效率，需要形成热量传递的焊锡桥。

④在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动用镊子夹住焊件时，一定要等焊锡凝固后再移去镊子。

⑤焊锡量要合适，过量的焊锡会增加焊接时间，降低工作速度。

⑥不要用过量的焊剂，适量的焊剂是非常有必要的。

过量的松香不仅造成焊后焊点周围脏不美观，而且当加热时间不足时，又容易夹杂到焊锡中形成“夹渣”缺陷。

一般焊接的顺序是：

是先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊装。

即先焊分立元件，后焊集成块。

对外联线要最后焊接。

（1）电烙铁，一般应选内热式20～35W恒温230℃的烙铁，但温度不要超过300℃的为宜。

接地线应保证接触良好。

（2）焊接时间在保证润湿的前提下，尽可能短，一般不超过3秒。

（3）耐热性差的元器件应使用工具辅助散热。

如微型开关、CMOS集成电路、瓷片电容，发光二极管，中周等元件，焊接前一定要处理好焊点，施焊时注意控制加热时间，焊接一定要快。

还要适当采用辅助散热措施，以避免过热失效。

（4）如果元件的引线镀金处理的，其引线没有被氧化可以直接焊接，不需要对元器件的引线做处理。

（5）焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘。

（6）集成电路若不使用插座，直接焊到印制板上、安全焊接顺序为：

地端→输出端→电源端→输入端。

（7）焊接时应防止邻近元器件、印制板等受到过热影响，对热敏元器件要采取必要的散热措施。

（8）焊接时绝缘材料不不允许出现烫伤、烧焦、变形、裂痕等现象。

（9）在焊料冷却和凝固前，被焊部位必须可靠固定，可采用散热措施以加快冷却。

（10）焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洗，以便残留的焊剂、油污和灰尘等赃物。

第四章C51语言的应用程序

4.1KeiluVision的使用

打开“KeiluVision”,点击“project”，在弹出的对话窗口中选择“newproject”新建工程，建立工程文件。

在弹出的窗口中选择“Atmel”中的“AT89S52”确定后即可添加8051源代码。

选中工程文件右键点“Optionfortarget”再点“Output”“CreateHEX”创建HEX文件；点“File”之后点击“NEW”即可在出现的文本框中输入程序，保存路径与工程文件相同，且用英文名，格式为“.c”。

再添加源文件到project。

程序输入完了要保存，编译查看有无错误，有就修改，如果没有，将PC机与单片机用ISP下载线连接起来，USB驱动文件中，选择isp编程下载软件中“progisp”运行程序，在文件夹下选“调入flash”，调入hex文件，之后点击“自动”即可运行程序查看现象。

串行通信的调试可利用串行通信助手软件，查看单片机是如何与PC机进行数据通信的。

4.2流水灯程序

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）

;

}

voidMain（void）

{

while

（1）

{

P1=0xfe;

Delay（100）;

P1=0xfd;

Delay（100）;

P1=0xfb;

Delay（100）;

P1=0xf7;

Delay（100）;

P1=0xef;

Delay（100）;

P1=0xdf;

Delay（100）;

P1=0xbf;

Delay（100）;

P1=0x7f;

Delay（100）;

}

}

4.3流水灯高低位循环闪烁

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）

;

}

voidmain（void）

{

inti;

while

（1）

{

for（i=0;i<2;i++）

{

P1=0xfe;

Delay（100）;

P1=0xfd;

Delay（100）;

P1=0xfb;

Delay（100）;

P1=0xf7;

Delay（100）;

P1=0xef;

Delay（100）;

P1=0xdf;

Delay（100）;

P1=0xbf;

Delay（100）;

P1=0x7f;

Delay（100）;

}

for（i=0;i<2;i++）

{

P1=0x7f;

Delay（100）;

P1=0xbf;

Delay（100）;

P1=0xdf;

Delay（100）;

P1=0xef;

Delay（100）;

P1=0xf7;

Delay（100）;

P1=0xfb;

Delay（100）;

P1=0xfd;

Delay（100）;

P1=0xfe;

Delay（100）;

}

for（i=0;i<2;i++）

{

P1=0x00;

Delay（200）;

P1=0xff;

Delay（200）;

}

}

}

4.4AD转换测温度

#include

#include

typedefunsignedcharBYTE;

typedefunsignedintWORD;

#definewr_comXBYTE[0xD000]//写命令

#definewr_dataXBYTE[0xD100]//写数据

#definerd_comXBYTE[0xD200]//读命令

#definerd_dataXBYTE[0xD300]//读数据

sbitDQ=P1^7;//ds18b20与单片机连接口

unsignedcharcodestr1[]={""};

unsignedcharcodestr2[]={"TEMP:

"};

unsignedchardatadisdata[5];//百、十、个、小数位

unsignedinttvalue;//温度值

unsignedchartflag;//温度正负标志

voiddelay1ms（unsignedintms）//延时1毫秒子函数,形参为ms

{

unsignedinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<500;j++）;

}

voidwrite_cmd（BYTEcmd）

{

BYTEdl;

do{

dl=rd_com;

}while（（dl&0x80）!

=0）;//判忙

wr_com=cmd;

delay1m