单片机实训安排及内容

单片机C51与嵌入式系统实训
第一部分实训准备
一、元器件识别
1、电阻
1)电阻阻值的色环表示方法：
棕红橙黄绿蓝紫灰白黑金银
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0.1 0.01
注意：金、银在第四环出现时，它们代表误差，金代表5％，银代表10％；而在第三环出现时，金代表0.1，银代表0.01。

①“四色环”电阻读数：
前二环表示两位有效数字，第三环用数学形式表达就是10的N次方的倍率，第四环为误差。

②“五色环”读数：
第一、二、三环表示三位数字，第四环表示数字后面“ 0 ”的个数，第五环表示精度。

现在市场上逐步以五色环为主，而且第五环精度的表示方法目前实际使用和过去有关规定不同，一般用棕色表示误差 1 ％。

举例如下：例：
红黑黑橙棕
2 0 0 3个0 1％
这个电阻的阻值： 200000 欧姆＝ 200K 误差 1 ％
2)用万用表测
2、排阻
读数
3、发光二极管
法一、观察法：发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

法二、观察法：将发光二极管放在一个光源下，观察两个金属片的大小，通常金属片大的一端为正极，金属片小的一端为负极。

法三、用数字万用表测量：测发光二极管时，使用数字万用表的二极管的档位。

若将红表笔接发光二极管阳（正）极，黑表笔接发光二极管阴（负）极，则发光二极管处于正偏，数字万用表有一定数值显示，发光二极管会亮。

若将红表笔接发光二极管阴极，黑表笔接发光二极管阳极，发光二极管处于反偏，数字万用表高位显示为“1”或很大的数值，发光二极管不会亮，此时说明发光二极管是好的。

在测量时若两次的数值均很小，则发光二极管内部短路；若两次测得的数值均很大或高位为“1”，则发光二极
管内部开路
法四、用机械万用表测量：用万用表R×10k档，测量发光二极管的正、反向电阻值。

正常时，正向电阻值（黑表笔接正极时）约为10~20kΩ，反向电阻值为250kΩ~∞（无穷大）。

较高灵敏度的发光二极管，在测量正向电阻值时，管内会发微光。

4、瓷片电容
读数：数码标记法，一般为3位，前两位为电容的有效数字，第三位是10^? 单位统一为PF
5、电解电容
读数、辨正负极
6、共阳数码管
①结构
②测引脚及极性
法一、用数字万用表二极管档检测：
将数字万用表置于二极管档时，其开路电压为＋2.8V。

用此档测量LED数码管各引脚之间是否导通，可以识别该数码管是共阴极型还是共阳极型，并可判别各引脚所对应的笔段有无损坏。

（1）检测已知引脚排列的LED数码管
检测接线如图5-42所示。

将数字万用表置于二极管档，黑表笔与数码管的h点（LED的共阴极）相接，然后用红表笔依次去触碰数码管的其他引脚，触到哪个引脚，哪个笔段就应发光。

若触到某个引脚时，所对应的笔段不发光，则说明该笔段已经损坏。

法二、用机械万用表检测LED数码管：检测已知极性的LED数码显示器对于已知极性的LED数码显示器，用万用表R×10kΩ档直接测量其内部各发光二极管的正向电阻值，即可判断其好坏。

共阴极LED数码显示器，可将万用表的红表笔与公共阴极相接不动，用黑表笔依次去触碰其它各引脚，触碰哪个管脚，相应的笔段应发光，同时万用表的指针也会大幅度向右摆动。

共阳极LED数码显示器，可将万用表的黑表笔与公共阳极相接不动，用红表笔依次去触碰其它各引脚，正常时相应的笔段应发光，万用表的指针也会大幅摆动。

若测量数码显示器公共端与某引脚之间的正向电阻值为0或为无穷大（相应的字段不亮），由说明该显示器内部有发光二极管击穿或开路损坏。

二、元件布局讲解
布局原则：
•1、相互有关的元件尽量放得近一些。

•2、所用导线较短。

•3、占用空间较小。

芯片的正方向
第二部分 实训项目安排
项目一 电子钟
一 系统功能综述
电子时钟是用单片机来模拟时钟，由定时／计数器产生0.1S 的时基信号，每隔0.1S 定时器向CPU 发出一次中断请求，CPU 响应中断后转入中断服务程序。

中断服务程序以0.1S 、秒、分、时为单位对实时时钟进行计数。

采用6位共阳极数码管进行动态扫描，将当前时分秒信息实时显示在数码管上。

采用4位独立按键进行校时，键盘功能如下：
（1）功能键：用于选择要修改的时、分、秒值的位置
（2）减1、加1键：用于时间值的修改
（3）确认键：用于对修改操作的确认
系统组成：
二硬件设计与焊接
1 单片机最小系统
单片机最小系统主要包含时钟与复位电路，P0口用10k排阻上拉，并且将单片机的IO口用单排针引出，外接显示与键盘模块。

硬件原理图如下：
2 数码管显示模块
数码管动态扫描显示模块采用已设计好PCB线路板，采用两个4位共阳极数码管，段选限流，位选加三极管反向驱动，具体硬件原理图如下：
3 键盘模块
键盘模块采用4位独立按键，通过单排插针与最小系统板连接，硬件原理图如下：
三软件设计与编程
电子钟软件程序包括以下几部分：（各部分流程图及程序附上）
（1）主程序：主要完成系统的初始化，及对显示器和键盘子程序的调用。

（2）键判断子程序：判断有无键按下，并返回键值。

（3）处理子程序：确定按键的位置，并进行处理。

（4）显示子程序：将显示缓冲区的数据送LED 显示器显示。

（5）定时器中断服务程序：判断1秒到否？如到了，就修改时间。

四 系统调试
实测结果，存在问题分析与改进说明
五 小结
项目二 PT100温度测量
一 系统功能综述
本项目是用PT100热敏电阻及AD 转换实现温度的测量显示。

采用4位共阳极数码管进行动态扫描，将当前温度值信息实时显示在数码管上。

采用信号放大模块实现PT100热敏电阻阻值到电压信号的转化。

采用ADC0809对放大后的信号进行AD 转换，输出给单片机显示
系统组成：
二 硬件设计与焊接
1 单片机最小系统
与项目一相同，这里不再多做介绍。

2 数码管显示模块
与项目一相同，这里不再多做介绍。

3 PT100热敏电阻
4信号放大模块
信号放大模块采用已设计好PCB线路板，采用LM358 对PT100与电位器上产生的差分信号进行放大，具体硬件原理图如下：
5 ADC0809模数转换模块
1）原理图设计
2）PCB设计
3）腐蚀电路板制作
a) PCB图打印打印Bottomlayer层
b) 热卷印机使用单面覆铜板
c) 腐蚀线路板
d) 打孔
e) 装配焊接
三软件设计与编程
电子钟软件程序包括以下几部分：（各部分流程图及程序附上）
（1）主程序：主要完成系统的初始化，根据AD转换结果计算当前温度并输出显示。

（2）显示子程序：将显示缓冲区的数据送LED显示器显示。

（3）AD转换程序：实现启动AD，等待转换结束，读取转换结果。

四系统调试
实测结果，存在问题分析与改进说明
五小结
第三部分实训总结（200字以上）。