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51单片机控制流水灯
目录
（1）51精简开发板简介（2）实验目的（3）实验内容（4）元件（5）原理图（6）实验步骤
（7）主要功能介绍
（8）实验错误及分析（9）调试及程序（10）系统测试（11）实验心得
一、51精简开发板简介
它是一款以8051系列单片机为核心的精简开发板。8051系列单片机是一款应用非常广泛的8位微处理芯片，由于其功能齐全，产品技术成熟，资料广泛，又是学习其他很多单片机的基础，所以它是初学者学习单片机的不二之选，是大学生进行电子实习、课程设计、毕业设计的必备的单片机。
本款51单片机精简开发板较市面上所出售的一般开发板的方便之处在： 支持STC及ATMEL AT全系列51/52单片机芯片，具有两种方便的下载方式，并且能够通过串口方便地和电脑进行通信。
2．省去了一般开发板高成本的外围扩展器件，但仍可以进行单片机I/O口输入输出、定时/计数器、中断、串口通信等常用实验项目。方便的扩展功能使用户能够根据自身需要配备实用的外围器件。
3．具有市面上一般单片机所不具有的超强扩展性能。每组I/O口两侧都与单片机供电电源相连，免去了以往单片机接扩展板时还需另行供电的麻烦。
4．开发板总体布局美观、大方，所有元件均采用直插式封装，便于焊接。学习51板单片机应由浅入深，逐步掌握，先是模仿实验，再是自己动手。51板单片机的开发环境是Keil uVision3，简单易懂，详细用法本书后面也做了说明。另外书后还附有几个有趣的实验，方便学生测试51板，也作为学生学习、修改之用。
二．实验目的 1.了解“51” 精简开发板的工作原理及结构；
2.了解复杂电子产品生产制造的全过程；
3.熟练掌握电子元器件的焊接方法及技巧，训练动手能力，培养工程实践观念。
三．实验内容
学会焊接电路，在开发板上实现八个流水现象以及通过使用汇编语言，控制流水灯过程。四．元件
1、单片机
STC89C52 一块
2、晶振 11.0592MHz一只
3、PCB板
4、电阻 三支
5、电容 八只
6、双路自锁开关 一个
7、LED 发光二极管 八只
8、排针9、4.5V电池盒
10、串口下载线 1.5米
11、串口电平转换芯片 NAX23212、9针排阻 10千欧姆
13、复位按键14、14、PCB板 五．原理图
本产品是一套完整的8位单片机开发系统，若将程序下到51板上，它将成为一个极其有趣的智能玩具。
1．主要性能指标
输入电压：DC 4.5V～5V；典型值：5V
2．功能分区与模块简介
图10.1 51板框图
[1] 单片机
单片机也称单片微控制器(Single Chip Microcontroller)，它集成度高、运算快、体积小、运行可靠、价格低廉，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能仪器仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用。MCS-51单片机结构框图如图10.2所示。
图10.2单片机结构
[2] 电源部分
电源部分由开关、稳压集成、电源指示灯几部分组成，本款51板输入电压4.5V～5V，典型输入电压为5V，也可通过板上的稳压集成芯片78M05给单片机提供5V电压，可使单片机正常工作。图10.1中的DS0为电源指示灯。[3] 串行下载部分
这一部分由串口、下载缓冲器MAX232组成，通过MAX232芯片把TTL电平转换成RS-232电平格式，可以用于单片机与微机通信。再通过DB9接口由一条串口线与电脑串口相连，可以利用程序下载软件（下载方法书后将做介绍）向单片机下载程序，也可通过一些串口调试软件与电脑进行串口通信。但是，只有STC89S系列单片机支持串口下载，而AT89S系列单片机不支持串口下载。[4] ISP下载
ISP下载是AT89S系列单片机的下载方式，不能用于STC89S系列单片机，它由一条并口线与电脑并口相连，通过Easy下载软件向单片机下载程序，但下载器需另行购买。
[5] 输入/输出接口
51板将32个I/O口全部引出：其中P0口、P1口、P2口、P3口各有8个I/O口用排针引出，排针两端为与单片机共地的5V电源，方便进行外接扩展，而单片机的EA、ALE、PSEN端口也在靠近排阻下方引出，以方便日后进行一些高级扩展。P1口接有8个发光LED，以供测试之用，P0口外接10K的上拉电阻。这些I/O口即可做输出，又可做输入口，51单片机内部可自行识别，不必要设置。
[6] 外部复位
复位是对单片机硬件的初始化，51单片机具有外部复位功能，高电平有效，即在单片机9脚加上高电平单片机就被复位。此产品的复位电路由按键S2，电容C3和电阻R9组成。
六．实验步骤：
1．拿到51单片机套件后，首先应按照附录的元器件清单表逐一检查元件数目和规格，确保产品完整。
2．详细阅读硬件说明部分，并将元件对号入座，确保一次性焊接成功。
3．先对较矮小的元件进行焊接，比如电阻、稳压集成，再对高一些的元件进行焊接，比如芯片座、排阻等，依此类推，最后焊接高大的元件，比如串口、ISP下载口等。焊接时应注意一些元件的正负极和方向。
4．由于此套件标准配置不包含稳压集成VR1（78M05），所以焊接完成后要用导线将VR1的1、3焊盘短接，芯片才能正常供电，此时只能使用4.5－5V的直流稳压电源供电；如果将自购VR1（78M05）焊接在板子上，那么就可以使用7.2V－15V的宽电源供电。
5．焊接并检查无误后先不要急于插入芯片，应该先对芯片供电电压进行测量。插上电源，用万用表检查单片机的20、40脚及MAX232的15、16脚间电压，看是否为＋5V（±0.5V），然后用跳线帽接通P6的中间一针和上面一针，使单片机EA端（31脚）与电源正极相接，之后再插上芯片，进行系统测试。七．主要功能介绍： MCS-51单片机
也称单片微控制器，；它集成度高，运算快，体积小，运行可靠，价格低廉，在过程控制数据采集，机电一体化，智能仪表，家用电器，及网络技术等方面得到广泛应用。串口下载部分
由串口，下载缓冲器MAX232组成，通过MAX232芯片把TTL电平转换为RS232电平格式可以用单片机与电脑通信，再通过DB9接口有一条串口线与电脑串口相连，可以利用程序下载软件向单片机下载程序，也可以通过一些串口调试软件与电脑串口通信，而我们所使用的STC89C系列单片机只支持串口下载。电源部分
电源部分有开关，稳压集成，电源指示灯几部分组成，熟人电压4.5V到6V。典型值为5V.ISP下载
ISP下载是AT89S系列单片机下载方式而我们所用的是STC89C所以在此不多详细介绍。输入/输出接口
本开发板将4个并行I/O端口全部用排针引出来，共32个个排针，排针两端为与单片机共地的5V电源，方便进行外拓展；单片机的ALE,PSEN端口也靠近排阻下方引出以方便日后进行高级拓展。外部复位
对单片机硬件初始化操作，在系统加电时或出现故障时，在单片机RESET引脚加上一定时间的高电平就可以使单片机复位，这次制作的单片机复位系统是由按键，电容C1和电阻R3构成。八．实验错误及分析：
1.接好电源盒，电源指示灯不亮。
原因：1电源插座存在虚焊现象，接触不良。电源拔断开关存在虚焊现象，接触不良。方法：修复虚焊点。2．不能正常下载程序。
原因：1 电路板电源没有正常接通下载线焊接组装有误51板、下载线、PC机没有正常连接 4 电池电压低 方法：1 电源正常接通
更正正确换新更换或修复焊点
3．下载程序完成后，不能完成流水灯功能 原因：1 电池电压过低发光二极管损坏或管脚虚焊 3 电阻R1开路或管脚虚焊 方法：1 更换电池更换或修复焊点 3更换或修复焊点 九．程序：
#include “reg51.h” void main(){ unsigned inti=10;P1=0xfe;while(1){
while(--i){;} P1=(P1
while(P1==0xff){ while(--i){;} P3=(P3>>1)| 0x80;
if(P3==0xff)
{
P1=0xfe;P3=0xff;} } } }
十、系统测试
1．串口测试
接上单片机电源和串口线，打开电源开关，电源指示灯DS0亮，使用STC89C系列单片机，其本身自带了一个测试程序，上电之后DS1-DS7便会两个两个的闪烁。或者自己下载一个程序，如果下载成功，说明串口正常，如不成功，请仔细检查焊点及串口线。
2．I/O口测试
下载程序一，将跳线P5接ON一端，如发现上排LED逐个亮或有规律的亮，说明P1检测正常；
根据程序一的特点，仔细分析程序二各语句功能，并猜测其结果，接着将程序二下载到单片机上，仍将跳线P5接ON一端，自己观察小灯跳变规律，看与自己分析结果是否一致。十一．心得体会：
在通过本次课程中，我遇到很多问题，但是与此同时，我也学到了很多，对于本次课题的心得体会，我觉得有以下几点:
1、不管做什么事,计划是很重要的。没有一个完好的计划，做事情就会没有一个好的顺序，做事情会比较乱，很难成功。而有一个好的计划，不管做什么事都会事半功倍，做事心中有数，明确重点和缓急，不会有疏漏。这样才能提高成功率。
2、做事要多动脑,选出最好的方法。一件事往往有多种解决方法，一个好的方法，不仅能使事情事半功倍，而且往往决定最后的成与败，所以做事时一定要多动一下脑筋，想出最好的方法。
3、要识，也要注意细节，不要因一个关键地方的一个细节而导致满盘皆输。
4、，在本次课题中，我也注意细节。细节决定成败，这句话在这次课题中不仅一次得到了印证，特别是在软件的编程过程中，一点点的错误就会使你整个程序不能运行。因此我不仅仅要有整体意学会了不懂就问，不仅事半功倍，而且发现了一些好的有趣的构想，使我对单片机有了更浓的兴趣。
5、最后，也是最重要的一点，通过这次课题，我学到了很多有关单片机方面的知识，也对单片机有了更深入的了解，受益匪浅。
计
算 机 基 本 技 能 训 练
学校：西安科技大学
班级：电气工程及其自动化1202班
姓名：张小雨
学号：1206060202
日期：2014年1月2日
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