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1、. 中南大学生产实习报告 基于单片机的摇摇棒设计 生产实习报告 实习课题：摇摇棒的制作与调试 学院专业：信息科学与工程学院电子信息工程专业 小组成员： 指导教师：陈老师 实习时间：2014、9、01-2014 一：绪论1、前言人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。摇摇棒就是基于人的视觉暂留原理的，通过分时刷新16个发光二极管 来显示输出文字或图案等信息的显示装置。本次设计要求制作完成一个LED灯显示的摇摇棒，16个LED灯一字纵向排列，通过摇动时形成的亮灯扇形区域来显示预先
2、设定的汉字或图案，且可以用按键对所显示内容进行切换。学习了protel软件的用法，初步了解以单片机为核心的电子系统体系，对将要学习的单片机技术有了初步的认识。2实习目的 1 非常重要的实践教学环节 2培养理论知识与生产实际相结合的能力 3了解单片技术 4锻炼实际动手能力，掌握电子线路焊接、装配的基本技能 5了解并掌握本专业软硬件设计的一些基本问题3实习时间、进程安排、地点 9月12日：介绍实习的具体情况和各个项目的要求，选定所做项目：摇摇棒。进行需求分析、自由分组。选定项目及分组后，进行资料收集、查找及学习。9月14日：根据所选项目，选择器件类型（我们选择的是AT89s52芯片），初步了解原理
3、图的分析与设计，提交需求报告。9月15日：确定最终的原理图设计方案，并确定多需元器件的具体类型和数量，同时初步了解相应的设计程序。参考硬件电路绘制原理图及PCB绘制，进行了proteus仿真，进一步了解软件设计程序。9月16日：参照原理图及开发板进行焊接，尚未对焊接好的PCB版进行程序的写入和调试，芯片中的程序演示正常。利用ISP下载端口进行程序的写入，总结实习报告。实习地点：湖南电子集信息实训基地二：实习内容1、系统原理框图 AT89s52芯片复位按键LED灯显示器切换按键弹簧开关震荡电路 电源2、视觉暂留原理人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形
4、象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。 是光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象，其具体应用是电影的拍摄和放映。原因是由视神经的反应速度造成的.其时值是二十四分之一秒。是动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。2、AT89S52单片机介绍 89s52是一种 可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可
5、以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89s52是它的一种精简版本。89s单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。89C51主要特性： 与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24MHz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式
6、片内振荡器和时钟电路3、点阵字体介绍 点阵字体也叫位图字体，其中每个字形都以一组二维像素信息表示。这种文字显示方式于较早前的电脑系统被普遍采用。一般我们使用点阵显示汉字是用16*16的点阵宋体字库，所谓16*16就是每一个汉字在纵、横各16点的区域显示，然后用每个点的虚实来表示字符的轮廓。4、LED发光二极管发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个P
7、N结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。发光二极管的特点是：工作电压很低；工作电流很小；抗冲击和抗震性能好，发光均匀稳定、响应速度快，可靠性高，寿命长。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。5、PCB板 印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，英文简称PCB或PWB，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电
8、子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。习惯称“印制线路板”为“印制电路”是不确切的，因为在印制板上并没有“印制元件”而仅有布线。采用印制板的德可以减少了布线和装配的差错，节省了设备的维修、调试和检查时间有利于设计上的标准化，利于互换，并且布线密度高、体积小、重量轻，利于电子设备的小型化，此外也有利于机械化、自动化生产，提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。6、电路原理图Proteus仿真电路图;17 中南大学生产实习报告 基于单片机的摇摇棒设计电路原理图 芯片引脚图：7、元件清单AT89s52芯片及芯片座印刷PCB板5mm高
9、亮发光二极管 17个晶振 12M30p瓷片电容 3个电阻 10K电解电容 10uF二极管 IN4007按键开关弹簧开关排阻 10K*8排针8、电路分部功能原理8.1显示部分每个汉字的显示需要16*16点阵，所以本次所设计系统显示部分由16个灯组成，由于人的视觉暂留，16个灯在摇动下形成一个类似于扇形的点阵，通过中央控制器的控制，16个灯分时亮灭，可以在此扇形点阵上显示设定的内容。16个灯分时亮灭闪动频率较高，而发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮等优点，所以可选用发光二极管作为显示灯。发光二极管的反向击穿电
10、压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时串联了电阻以控制通过管子的电流。其中16个LED为组成点阵的灯，1个LED为背景指示灯。82驱动部分单片机的时钟由一个12MHz的晶振和两个30pF的电容组成。单片机内各部件之间有条不紊协调工作，其控制信号是在基本节拍的指挥下按一定时间顺序发出的，这些控制信号在时间上的相互关系就是CPU时序，而产生这种基本节拍的电路就是振荡器和时钟电路。此振荡器由XTAL1 端向内部时钟电路提供12MHz 的时钟源信号。83电源部分 电路原理图如下图所示，系统电源D5V为5-6V，由两节CR2032的纽扣电池串联组成。此外在电路输入输出端并联了一个10uF的电容，可改
11、善系统瞬态响应和稳定性。 8.4切换按键按键开关可以控制显示内容切换，从而实现系统可以不同的显示内容检切换。8.5水银开关 棒在摇动时，只能朝某一个方向摇动时显示，否则会出现重影，所以通过接一个弹簧开关来控制。弹簧开关一端连接89s52的INT0中断和电源，一端接地，通过摇晃使得弹簧开关的两引脚短接或断开， 交叉输出高低电平，以此控制使摇摇棒从左向右摇动时将内容显示出来。8.6 ISP扩展接口该扩展接口有5个端口，其中VCC接相应的5V电源端，GND、RX、TX分别于相应的端口连接，实现程序的擦除与烧写。8.7 PCB板的安装和调试1检查元器件数量与质量，并将元器件归类2对元器件的引脚进行整形
12、以方便焊接时使用。3对烙铁镀锡，并清洁焊接部位。4焊接。焊接的顺序是先低后高、先小后大、先轻后重、先易后难、先一般元件后特殊元件，且上道工序安装后不影响下道工序。5检查焊接质量，对不符合要求的进行修整。6剪去多余的引脚。7下载程序进行调试。9、源程序代码#include <AT89X52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define KEY P1_0uchar KY;uchar disp;uchar pic=0,num=0;uchar code love = 0x00,0x08,0x40,0x08,0x4
13、0,0x04,0xFE,0x07,0x20,0x02,0x00,0x02,0x60,0x00,0x10,0x00,0x10,0x1F,0x12,0x22,0x14,0x21,0x88,0x21,0x28,0x20,0x18,0x20,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x08,0x40,0x08,0x40,0x04,0xFE,0x07,0x20,0x02,0x00,0x02,0x60,0x00,0x10,0x00,0x10,0x1F,0x12,0x22,0x14,0x21,0x88,0x21,0x28,0x20,0x18,0x20,0x00,0x18,0x00,0x00,0x0
14、0,0x00,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x10,0x02,0x52,0x02,0x54,0x02,0xF8,0x7F,0x2C,0x01,0x2B,0x01,0x09,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01, 0x00,0x01, 0x00,0x00,0x00,0x00,;uchar code loveyou = 0x00,0x10,0x00,0x08,0x10,0x04,0x10,0x22,0x90,0x21,0x70,0x11,0x0F,0x0A,0x08,0x04,0xC8,0x03,0x08,0x06,0x08,0x09,0x88,0x11
15、,0x00,0x30,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x40,0x10,0x40,0x08,0x40,0x04,0x40,0x03,0xFF,0x08,0x20,0x11,0x20,0x02,0x20,0x04,0x20,0x08,0x20,0x10,0x00,0x30,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x04,0x44,0x02,0x28,0x11,0x90,0x20,0xE8,0x1F,0x06,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x3F,0x55,0x11,0x56,0x0A
16、,0x44,0x05,0xBC,0x08,0x00,0x18,0x00,0x10,0x00,0x10,0x00,0x00,;uchar code hehe = 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x01,0x40,0x01,0xC0,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0x0F,0x08,0x10,0x04,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0x3F,
17、0x08,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x08,0x00,0xF0,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0x3F,0x08,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x04,0x00,0x08,0x00,0xF0,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x20,0x08,0x10,0xF0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x01,
18、0x40,0x01,0xC0,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,;unsigned char code hanzi = 0x00,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0xC0,0x00,0x80,0x00,0x
19、00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x07,0x08,0x00,0xFF,0xFF,0x08,0x04,0xF8,0x87,0x00,0x60,0xFE,0x1F,0xC2,0x00,0x82,0x01,0x02,0x01,0xFE,0x3F,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x78,0x00,0x00,0x00,0x40,0x00,0x20,0x00,0x18,0xFE,0x07,0x02,0x10,0x12,0x08,0x22,0x04,0x42,0x02,0x82,0x01,0x62,0x02,0x12,0x0C,0x02,0x10,0xFE,0x0F,0x
20、00,0x30,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x00, 0x20, 0xFE, 0x1F, 0x00, 0x00, 0xFC, 0x0F,0x00,0x00,0xFE,0x7F,0x00,0x00,0xF2,0x47,0x12, 0x20,0x1A, 0x10,0x96, 0x0F,0x12, 0x10,0x12, 0x20,0xF2, 0x67,0x00, 0x00,0x00, 0x00,0x08, 0x00,0x08, 0x00,0xE8, 0x7F,0xA8, 0x04,0xA9, 0x24,0xAE, 0x44,0xEA, 0x3F,0x08, 0x00,0x08, 0x0
21、0,0xC8, 0x1F,0x0C, 0x40,0x0B, 0x80,0xEA, 0x7F,0x08, 0x00,0x08, 0x00,0x00, 0x00,0x10, 0x04,0x12, 0x03, 0xD2, 0x00,0xFE, 0xFF,0x91, 0x00,0x11, 0x41,0x80, 0x44,0xBF, 0x44,0xA1, 0x44,0xA1, 0x7F,0xA1, 0x44,0xA1, 0x44,0xBF, 0x44,0x80, 0x44,0x00, 0x40,0x00, 0x00,0x80, 0x00,0x40, 0x00,0xFC, 0x7F,0x0F, 0x00,
22、0x00, 0x00,0xF8, 0x1F,0x00, 0x48,0x02, 0x44,0x1C, 0x22,0x08, 0x21,0x00, 0x10,0x00, 0x0C,0xFF, 0x03,0x00, 0x0C,0x00, 0x70,0x00, 0x00,0x40, 0x01,0x30, 0x01,0x2F, 0x01,0xE4, 0x7F,0x24, 0x21,0x24, 0x11,0x00, 0x00,0x7C, 0x3F,0x54, 0x01,0x56, 0x01,0xD5, 0xFF,0x54, 0x01,0x54, 0x11,0x7C, 0x21,0x00, 0x1F,0x0
23、0,0x00,0x00, 0x20,0x40, 0x20,0x40, 0x10,0x48, 0x0C,0x48, 0x03,0xC8, 0x40,0x09, 0x80,0xFA, 0x7F,0x46, 0x00,0x80, 0x00,0x40, 0x03,0x20, 0x04,0x30, 0x08,0x00, 0x10,0x00, 0x10,0x00, 0x00,0x00, 0x00,0x02, 0x08,0x02, 0x04,0x02, 0x02,0x02, 0x01,0x82, 0x00,0x42, 0x00,0xFE, 0x7F,0x06, 0x00,0x42, 0x00,0xC2, 0
24、x00,0x82, 0x01,0x02, 0x07,0x03, 0x02,0x02, 0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x02, 0x08,0x02, 0x04,0x02, 0x02,0x02, 0x01,0x82, 0x00,0x42, 0x00,0xFE, 0x7F,0x06, 0x00,0x42, 0x00,0xC2, 0x00,0x82, 0x01,0x02, 0x07,0x03, 0x02,0x02, 0x00,0x00, 0x00,0x00, 0x02,0x04, 0x02,0x04, 0x82,0x44, 0x42,0x64, 0x32,0xD4, 0x0F,
25、0x4C, 0x02,0x45, 0x02,0x26, 0x02,0x24, 0x02,0xAC, 0xFF,0x74, 0x02,0x24, 0x02,0x06, 0x02,0x04, 0x02,0x00, 0x00,;void display1(void);void display2(void);void display3(void);void display4(void);void DelayUs(uint N) uint x; for(x=0; x<=N;x+); void intersvr0(void) interrupt 0 using 1 KY
26、=KY;if(KY=0) num+;switch(pic) case 0:display1();break; case 1:display2();break; case 2:display3();break; case 3:display4();break; default:display1(); void d
27、isplay1(void) uchar i;if(num>10)disp+;num=0;if(disp>2)disp=0; DelayUs(5200);for(i=0;i<64;i+) P0=hanzidisp*128+i*2; P2=hanzidisp*128+i*2+1; DelayUs(100); void display2(void) uchar i;
28、DelayUs(4000); for(i=0;i<64;i+) P0=lovei*2; P2=lovei*2+1; DelayUs(120); void display3(void) uchar i; DelayUs(4000); for(i=0;i<64;i+) P0=loveyoui*2; &#
29、160; P2=loveyoui*2+1; DelayUs(120); void display4(void) uchar i; DelayUs(4000); for(i=0;i<64;i+) P0=hehei*2; P2=hehei*2+1; DelayUs(120); void main(void) IT0=1; EX0=1; EA=1;KY=0;while(1) if(KEY=0) DelayUs(10000);if(KEY=0); pic+; if(pic>3)pic=0; 总结： 参考代码