2022單片機實習報告（精選5篇）

2022單片機實習報告 篇1

一：實習目的

單片機是一種集成電路芯片，採用超大規模集成電路技術把CPU、ROM、RAM等功能集成到一塊硅片上構成一塊小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。

單片機屬於數字電路，其概念、術語、硬件結構和原理都源自數字電路，如果數字電路基礎紮實，對複雜的單片機硬件結構和原理就能容易理解，所以在學習單片機的時候我們也同時去重温了數字電路，搞清楚觸發器、寄存器、門電路、COMS電路、時序邏輯和時序圖、進制轉換等理論知識。所以單片機的學習也能使我們對數字電路的學習有了更進一步的實踐方案。

通過對單片機學習開發板的安裝、焊接、調試、瞭解電子產品的裝配全過程，訓練動手能力，掌握元器件的識別，簡易測試，及整機調試工藝，從而有助於我們對理論知識的理解，幫助我們學習專業的相關知識。理論結合實際，提高分析解決問題能力的同時也培養同學之間的團隊合作、共同探討、共同前進的精神。

1、對各種元器件認識並熟悉其功能、適用範圍。

2、瞭解手工焊錫用具用法、保養及注意事項。

3、掌握手工電烙鐵的焊接技術，能夠獨立的完成簡單電子產品的安裝與焊接。

4、瞭解電子產品的焊接、調試 以及維修方法。

二：實習內容和要求

實習內容： 時間 地點 實習內容 備註

7月19上午 理工樓多媒體室 實習安排、電子工藝基本技能學習

7月19下午 理工樓多媒體室 單片機開發系統演示

7月20上午 理工樓305 單片機開發系統介紹、原件分發

7月20下午 理工樓305 清點元器件、查閲資料

7月21 理工樓305 元器件分揀及分裝 三人一組

7月22 理工樓305 焊接練習 一人一組

7月23 理工樓305 拆焊練習 一人一組

7月24 理工樓305 基本焊接技能考核

7月25 理工樓305 單片機開發系統製作 一人一組

7月26 理工樓305 單片機開發系統製作 一人一組

7月27 理工樓305 單片機開發系統製作考核

7月28 撰寫實驗報告

實習要求:

認真細緻地將元器件安裝在電路板上並焊接，按照講解的方法認真進行焊接，避免出現虛焊、少焊、多焊。以在規定時間內完成單片機學習開發板的安裝、焊接、調試及使用。

在實習的過程中應該嚴格按照老師的要求去做，按照步驟一步一步的按照實習的流程來，做到按時到不早退，注意安全，從而圓滿完成這學期的實習。 1、 瞭解單片機學習開發板特點和發展趨勢。 2、 熟悉萬用表的使用。 3、 認識液晶顯示器件。 4、安裝製作單片機學習開發板。

三：實習設備及材料

(1) 電烙鐵：由於焊接的元件多，所以使用的是外熱式電烙鐵，功率為30 w，烙鐵頭是銅製。

(2) 吸錫工具，鑷子，鉗子等必備工具。

(3)錫絲：由於錫它的熔點低，焊接時，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點光亮美觀。 (4)電路板上的元件：

二極管，三極管，電阻(排阻)，電容(瓷片電容、電解電容)，排針，跳線帽，穩壓管，LED，液晶，單片機板，下載器板，大小通用板，支柱螺栓(螺母)，各種插座，電源開關，2pin接插件，晶振，0.5A保險，按鍵，5V蜂鳴器，5V繼電器，杜邦線，排線，47歐姆電阻等等

四：焊接過程

焊接就是將各種元器件固定在電路板上，它不但能固定零件，而且能保證可靠的電流通路，焊接質量的好壞，將直接影響單片機的質量。

1、烙鐵是焊接的主要工具之一。新烙鐵使用前應用銼刀將烙鐵頭部倒角磨光，以防焊接時毛刺將印刷電路板焊盤損壞。然後用焊錫在烙鐵頭上沾附一層光亮的錫，這樣烙鐵就可以使用了 2、烙鐵温度和焊接時間要適當

焊接時應讓烙鐵頭加熱到温度高於焊錫溶點，並掌握正確的焊接時間。一般不超過5秒鐘。時間過長會使印刷電路板銅鉑蹺起，損壞電路板及電子元器件。

3、焊接方法

一般採用直徑1.0-1.2mm的焊錫絲。焊接時左手拿錫絲，右後拿烙鐵。在烙鐵接觸焊點的同時送上焊錫絲，焊錫的量要適量。太多易引起搭焊短路，太少元件又不牢固。

焊接時不可將烙鐵頭在焊點上來回移動或用力下壓，要想焊得快，應加大烙鐵和焊點的接觸面。增大傳熱面積焊接也快。特別注意的是温度過低烙鐵與焊接點接觸時間太短，熱量供應不足，焊點錫面不光滑，結晶粗脆，象豆腐渣一樣，那就不牢固，形成虛焊和假焊。反之焊錫易流散，使焊點錫量不足，也容易不牢，還可能出現燙壞電子元件及印刷電路板。總之焊錫量要適中，即將焊點零件腳全部浸沒，其輪廓又隱約可見。焊點焊好後，拿開烙鐵，焊錫還不會立即凝固，應稍停片刻等焊錫凝固，如未凝固前移動焊接件，焊錫會凝成砂狀，造成附着不牢固而引起假焊。焊接結束後，首先檢查一下有沒有漏焊，搭焊及虛焊等現象。虛焊是比較難以發現的毛病。造成虛焊的因素很多，檢查時可用尖頭鉗或鑷子將每個元件輕輕的拉一下，看看是否搖動，發現搖動應重新焊接。

每次焊接完一部分元件，均應檢查一遍焊接質量及是否有錯焊、漏焊，發現問題及時糾正。這樣可保證焊接單片機的一次成功而進入下道工序。

注意事項：

(1).外殼整合要到位，不然會因接觸不良而無法顯示數字。

(2).一些小的零件也要小心安裝，如圖中沒有經過焊接安裝上的，如不小心很容易掉。

(3) 注意電解電容、發光二極管、蜂鳴器的正負極性不能接反、三者均是長的管腳接正極、短的管腳接負極。

4.拆焊方法

在焊接的過程中難免會出現錯誤，所以就要熟練掌握拆焊的方法。 拆焊的時候先右手拿用電烙鐵靠在焊點的位置，將焊點上的焊錫熔化掉，同時左手拿吸錫器放在焊點附近，等焊錫融化的時候，用吸錫器將焊點上的錫吸出去，留出管腳和插孔，如果一次不能將焊錫全部吸除可重複吸除知道插孔完全暴漏出來而方便再次焊接。

在拆焊的時候應該注意電烙鐵在電路板上的時間應儘量少，融化掉焊錫可，所以就要電烙鐵和吸錫器同時運用，否則時間過長會使吸錫的時候將板上鐵片一起吸掉，這樣就會給下一次的焊接造成不必要的麻煩。

五：調試運行

由於每個芯片都有多個引腳，難免會出現虛焊、多焊、漏焊的現象，所以要一個個的測試，要保證每一種電壓每一個電源引腳都正確安裝和焊接。在此部分我發現有好幾個點都出現虛焊的情況，這樣導致了接觸不良的問題，還有好幾個點的焊點過大焊錫過多，這樣也容易出現問題，我把他們吸掉再焊了一遍，我認為這一部分是非常必要的。

在進行調試的時候，用萬用表測試每個元器件的管腳，尤其是電阻、電容和三極管，由於元器件較多，所以防止安裝時安裝上了錯誤的原件;電容要注意它的正負腳的方向，確保電源正極接電容的長管腳;三極管也要測試三個管腳的電壓，保證發射極正偏集電極反偏，使三極管正常工作在放大區內。

最後要檢查芯片放着合適的位置，方向不要放反，給電路板裝上支架，這樣所有的調試工作就完成了。

八：結果及分析

首先是單片機焊接後的接線，用杜邦線將各部分連接起來，組成一個完整的單片機系統，把跳線帽插在合適的位置，最後把所有的元器件放在對應位置。

然後焊接USB小板，將顯示燈、USB接口的器件裝在對應位置，再用線將單片機開發板和USB接口板連接起來。

再將程序寫入芯片內，將USB和電腦連接起來，寫入、編程是的單片機開發系統能正常工作。

最後是温度顯示：在温度顯示部分，由於在後部某位置處焊點的問題，導致温度顯示有問題，八段譯碼器的顯示有一小部分不正常，數字80.0攝氏度的“零”出現小部分異常，這裏應該是後方某處焊的不夠牢固的原因，由於焊點過多，檢查難度過大，所以導致了實驗的小問題發生，但是以後的學習中會逐步學到該方面的知識，等專業知識足夠時再將遺留問題一併解決。

六：設計心得體會

單片機開發板的製作完成了，雖説在安裝和焊接的過程出現的問題比較多，不過因為同學們都在一起實習，所以有了錯誤也能及時的發現並改正，當然從中走了不少的彎路，但是我們終究還是完成了，當然這也要感謝老師的幫助。這次電路板焊接實習就是培養我們的動手能力，同金工實習的意義是一樣的，金工實習要求我們都日常的機械車牀，勞動工具能夠熟練使用，能夠自己動手做出一個像樣的東西來。而電子技術實習就要我們對電子元器件識別，相應工具的操作，相關儀器的使用，電子設備製作、裝調的全過程。實習將對理論知識有了更深的理解，將書本上的知識變成電路板，變成電阻電容，最終變成單片機系統。同時也培養同學之間的團隊合作、共同探討的機會，大家互相幫助互相學習這樣也增進了同學們之間的感情。

在這幾天的實習過程中最挑戰我動手能力的一項訓練就是焊接。在實習中，我鍛鍊了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力同時也鍛鍊了自己的耐心。比如做電路板組裝與調試時，芯片觸角的間距特別小，稍不留神，就焊在一起了，剛開始的時候手還有點抖，還有因不小心而燙到手的情況。但是後來我讓自己心靜下來也就平和下來了。我第一天焊接的時候還算順利，但第二天出的問題就比較多，特別是發現自己粗心不止表現在零件安裝上，還表現自己不夠專注。台上一分鐘台下十年功，還是我的練習不夠，到了後幾天開始製作單片機的時候我便能熟練焊接的種種步驟了。在這期間我思考了，動手了，也努力了，將給我以後的學習生活帶來很多的經驗和教訓。所以説，這次的實驗對我來説是很有意義的!

2022單片機實習報告 篇2

這次實習我們使用控制電路的單片機是at89s51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數碼管，通過at89s51的p3口數據的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極管與共陰極數碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

硬件電路設計：

1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現的功能儘可能由軟件實現，以簡化硬件結構。必須注意，由軟件實現的硬件功能，一般響應時間比硬件實現長，且佔用cpu時間;

2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

3)儘量朝“mcs-51單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性;

4)系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

1.1 單片機型號及特性

單片機型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵兼容 4k字節可編程flash存儲器(壽命：1000寫/擦循環) ⑶全靜態工作：0hz-24khz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內部ram ⑹32條可編程i/o線⑺兩個16位定

時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

1.2 晶振電路

單片機晶振的兩個電容的作用 這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+△c式中cd,cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,cic(集成電路內部電容)+△c(pcb上電容)經驗值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個電阻連接, 對於 cmos 芯片通常是數 m 到數十m 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態, 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便於起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個並聯諧振迴路, 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率. 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點. 以接地點即分壓點為參考點, 振盪引腳的輸入和輸出是反相的, 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續振盪. 在芯片設計時, 這兩個電容就已經形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率範圍. 外接時大約是數 pf 到數十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的, 會影響振盪頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的, 但如果不易起振或振盪不穩定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。 電路如圖所示

1.3 復位電路

單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處於某種死循環狀態等情況下都需要復位。復位作用是使cpu以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復到一個確定初始狀態，並從這個狀態開始工作。

復位電路有兩種：上電、按鈕復位，考慮到各部件影響，採用按鈕復位，當電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當按下按鈕時芯片復位腳近似低電平，於是芯片復位。

2022單片機實習報告 篇3

這次實習我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。透過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制P0和《單片機實習報告總結》正文開始》這次實習我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。透過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制P0和P2口控制四盞燈。在AT89S51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74S164譯碼器和共陰極數碼管，透過AT89S51的P3口數據的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極管與共陰極數碼管的共同作用。在AT89S51的P3。2口接上中斷控制電路，P3。5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選取低功耗產品。

硬件電路設計：

1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現的功能儘可能由軟件實現，以簡化硬件結構。務必注意，由軟件實現的硬件功能，一般響應時光比硬件實現長，且佔用CPU時光;

2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選取、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

3)儘量朝“MCS-51單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性;

4)系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選取低功耗產品。

1。1單片機型號及特性

單片機型號是AT89S51。特性是：⑴8031CPU與MCS-51⑵兼容4K字節可編程FLASH存儲器(壽命：1000寫/擦循環)⑶全靜態工作：0Hz-24KHz⑷三級程序存儲器保密鎖定⑸128*8位內部RAM⑹32條可編程I/O線⑺兩個16位定時器/計數器⑻6箇中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

1。2晶振電路

單片機晶振的兩個電容的作用這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd，Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容)經驗值為3至5pf。各種邏輯芯片的晶振引腳能夠等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器，或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳XO和晶振輸入引腳XI之間用一個電阻連接，對於CMOS芯片通常是數M到數十M歐之間。很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻，引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態，反相器就如同一個有很大增益的放大器，以便於起振。石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間，等效為一個並聯諧振迴路，振盪頻率就應是石英晶體的並聯諧振頻率。晶體旁邊的兩個電容接地，實際上就是電容三點式電路的分壓電容，接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點，振盪引腳的輸入和輸出是反相的，但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看，構成一個正反饋以保證電路持續振盪。在芯片設計時，這兩個電容就已經構成了，一般是兩個的容量相

等，容量大小依工藝和版圖而不一樣，但終歸是比較小，不必須適合很寬的頻率範圍。外接時大約是數PF到數十PF，依頻率和石英晶體的特性而定。需要注意的是：這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的，會影響振盪頻率。當兩個電容量相等時，反饋係數是0。5，一般是能夠滿足振盪條件的，但如果不易起振或振盪不穩定能夠減小輸入端對地電容量，而增加輸出端的值以提高反饋量。

電路如圖所示

1。3復位電路

單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處於某種死循環狀態等狀況下都需要復位。復位作用是使CPU以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復到一個確定初始狀態，並從這個狀態開始工作。

復位電路有兩種：上電、按鈕復位，思考到各部件影響，採用按鈕復位，當電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當按下按鈕時芯片復位腳近似低電平，於是芯片復位。

2022單片機實習報告 篇4

這次實習我們使用控制電路的單片機是at89s51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制p0和p2口控制四盞燈。在at89s51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74s164譯碼器和共陰極數碼管，通過at89s51的p3口數據的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極管與共陰極數碼管的共同作用。在at89s51的p3.2口接上中斷控制電路，p3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

硬件電路設計：

1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現的功能儘可能由軟件實現，以簡化硬件結構。必須注意，由軟件實現的硬件功能，一般響應時間比硬件實現長，且佔用cpu時間;

2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

3)儘量朝“mcs-51單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性;

4)系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用cmos芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

1.1 單片機型號及特性

單片機型號是 at89s51。特性是：⑴8031 cpu與mcs-51⑵兼容 4k字節可編程flash存儲器(壽命：1000寫/擦循環) ⑶全靜態工作：0hz-24khz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內部ram ⑹32條可編程i/o線⑺兩個16位定時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

1.2 晶振電路

單片機晶振的兩個電容的作用 這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(cd*cg)/(cd+cg)]+cic+△c式中cd,cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,cic(集成電路內部電容)+△c(pcb上電容)經驗值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器, 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 xo 和晶振輸入引腳 xi 之間用一個電阻連接, 對於 cmos 芯片通常是數 m 到數十m 歐之間. 很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻, 引腳外部就不用接了。

這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態, 反相器就如同一個有很大增益的放大器, 以便於起振. 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間, 等效為一個並聯諧振迴路, 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率. 晶體旁邊的兩個電容接地, 實際上就是電容三點式電路的分壓電容, 接地點就是分壓點. 以接地點即分壓點為參考點, 振盪引腳的輸入和輸出是反相的, 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看, 形成一個正反饋以保證電路持續振盪. 在芯片設計時, 這兩個電容就已經形成了, 一般是兩個的容量相等, 容量大小依工藝和版圖而不同, 但終歸是比較小, 不一定適合很寬的頻率範圍. 外接時大約是數 pf 到數十 pf, 依頻率和石英晶體的特性而定. 需要注意的是: 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的, 會影響振盪頻率. 當兩個電容量相等時, 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的, 但如果不易起振或振盪不穩定可以減小輸入端對地電容量, 而增加輸出端的值以提高反饋量。

2022單片機實習報告 篇5

這次實習我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制P0和《單片機實習報告總結》正文開始》 這次實習我們使用控制電路的單片機是AT89S51型號的。通過它實現對八盞雙色燈發光二極管的控制P0和P2口控制四盞燈。在AT89S51的9引腳接復位電路，對電路實現復位控制。在電路中接入74S164譯碼器和共陰極數碼管，通過AT89S51的P3口數據的輸入對共陰極數碼管的控制。同時也可實現雙色發光的二極管與共陰極數碼管的共同作用。在AT89S51的P3.2口接上中斷控制電路，P3.5口接入蜂鳴器，使電路實現中斷作用，也使電路便於檢測。儘量朝“單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性。系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

硬件電路設計：

1)確保硬件結構和應用軟件方案相結合。硬件結構與軟件方案會相互影響，軟件能實現的功能儘可能由軟件實現，以簡化硬件結構。必須注意，由軟件實現的硬件功能，一般響應時間比硬件實現長，且佔用CPU時間;

2)可靠性及抗干擾設計是硬件設計必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板的合理佈線、各元器相互隔離等;

3)儘量朝“MCS-51單片”方向設計硬件系統。系統器件越多，器件之間相互干擾也越強，所消耗功耗也增大，也不可避免地降低了系統的穩定性;

4)系統中的相關器件要儘可能做到性能匹配。如選用CMOS芯片單片機構成低功耗系統時，系統中所有芯片都應儘可能選擇低功耗產品。

1.1 單片機型號及特性

單片機型號是 AT89S51。特性是：⑴8031 CPU與MCS-51⑵兼容 4K字節可編程FLASH存儲器(壽命：1000寫/擦循環) ⑶全靜態工作：0Hz-24KHz ⑷三級程序存儲器保密鎖定 ⑸128*8位內部RAM ⑹32條可編程I/O線⑺兩個16位定時器/計數器 ⑻6箇中斷源⑼可編程串行通道⑽低功耗的閒置和掉電模式⑾片內振盪器和時鐘電路

1.2 晶振電路

單片機晶振的兩個電容的作用 這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發。它會影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容)經驗值為3至5pf。 各種邏輯芯片的晶振引腳可以等效為電容三點式振盪器。晶振引腳的內部通常是一個反相器， 或者是奇數個反相器串聯。在晶振輸出引腳 XO 和晶振輸入引腳 XI 之間用一個電阻連接， 對於 CMOS 芯片通常是數 M 到數十M 歐之間。 很多芯片的引腳內部已經包含了這個電阻， 引腳外部就不用接了。這個電阻是為了使反相器在振盪初始時處與線性狀態， 反相器就如同一個有很大增益的放大器， 以便於起振。 石英晶體也連接在晶振引腳的輸入和輸出之間， 等效為一個並聯諧振迴路， 振盪頻率應該是石英晶體的並聯諧振頻率。 晶體旁邊的兩個電容接地， 實際上就是電容三點式電路的分壓電容， 接地點就是分壓點。 以接地點即分壓點為參考點， 振盪引腳的輸入和輸出是反相的， 但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看， 形成一個正反饋以保證電路持續振盪。 在芯片設計時， 這兩個電容就已經形成了， 一般是兩個的容量相等， 容量大小依工藝和版圖而不同， 但終歸是比較小， 不一定適合很寬的頻率範圍。 外接時大約是數 PF 到數十 PF, 依頻率和石英晶體的特性而定。 需要注意的是： 這兩個電容串聯的值是並聯在諧振迴路上的， 會影響振盪頻率。 當兩個電容量相等時， 反饋係數是 0.5, 一般是可以滿足振盪條件的， 但如果不易起振或振盪不穩定可以減小輸入端對地電容量， 而增加輸出端的值以提高反饋量。

電路如圖所示

1.3 復位電路

單片機在開機時或在工作中因干擾而使程序失控，或工作中程序處於某種死循環狀態等情況下都需要復位。復位作用是使CPU以及其他功能部件，如串行口，中斷都恢復到一個確定初始狀態，並從這個狀態開始工作。

復位電路有兩種：上電、按鈕復位，考慮到各部件影響，採用按鈕復位，當電阻給電容充電，電容的電壓為高電平，當按下按鈕時芯片復位腳近似低電平，於是芯片復位。