电子产品设计制作

实习报告

成绩评定

长春工程学院

纪律要求和成绩考核办法

（纪律要求和成绩考核办法打印在封皮背面）

1．实习过程必须听从教师指导，严格遵守安全操作规程。不准违规操作，未经指导教师允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等；操作项目和内容必须按设计要求进行，特别要注意防止电烙铁烧烫伤、不用时要及时切断电源。

2．实习期间在教室内不准吸烟、吃食物（含零食），不准带无关人员到实习实验室活动，否则扣平时表现分。

3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课3天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。

4．病事假必须有请假条，需经班主任或有关领导批准，否则按旷课处理。

5．过程考核和综合成绩在教师手册中要有记载。

6．成绩的考核由指导教师根据学生的平时表现（出勤、遵守纪律情况、学习态度、工作进展等）、实习报告、实习成果、现场操作、答辩等几个方面，结合考核纲要规定的各项成绩权重，综合后给出实习总成绩。

7．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。

8．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。

实习日志

注：实习日志“实习内容概述”要求手写，防止雷同抄袭，不允许打印。

《电子产品设计制作》报告

一、设计制作目的与意义

1．通过专项训练，验证所学的理论知识和实践技能，为进一步提高专业应用能力提供实践锻炼机会。

2．在指导教师和技术人员的指导下，通过实际项目的设计制作和操作，增强工程意识，并使工程技能得到综合训练，加深对专业或课程所学理论的认识和理解。

3．通过具体项目（简易电子琴、数字钟）的强化训练和针对性训练，借鉴CDIO工程教育模式，培养学生构思、设计、实现和调试电子产品设计研制的综合应用能力，以电子产品设计制作为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系等方式学习电子产品的设计、制作和调试过程。

4．通过对设计制作过程的考核，培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。

5．通过撰写设计制作报告，培养训练书写规范和文字表达能力。

二、设计制作内容

（一）八按键简易电子琴的设计制作

1.任务功能说明与方案论证

（1）任务功能说明

采用AT89C2051CPU，设计时钟电路和复位电路，手动复位，3V供电（2节电池）；PCB尺寸：长×宽=10cm×6cm，单面板。具有电子琴输入按键8个，包含1～7和高音1，一排布局，左边为低音。具有手动复位键1个，播放音乐和弹奏切换功能按键1个，在PCB图上标注“复位”、“功能切换”字样。有发光二极管显示程序运行状态（用1个发光二极管指示对应的1个按键，实际是8个发光二极管，只用1个代表）。采用扬声器输出声音信号。实现电子琴功能并且至少有一首存储歌曲（编程文件为.HEX文件，小于2k）。（2）方案论证

电子琴有10个按键，一个作为模式转换按键，一个作为手动复位键，8个作为音符输入，另外实现用户存放的自动播放歌曲。8个按键分别代表8个音符，包括中音段的全部音符，通过软硬件设计，模式转换按键触发外部中断，中断使程序跳转，实现模式转换，启动电子琴。实验中每按下一个琴键，单片机能够根据检测到的键盘的位置，使喇叭发出不同频率（音调）的声音，等到按键放开之后，声音停止。然后再继续扫描,看是否有键按下。如此循环，即可实现基本的琴键功能。

图1 简易电子琴电路组成原理框图

2.电路原理设计和PCB设计

（1）电路原理设计

复位电路

图2 复位电路

AT89C2051的复位是由外部的复位电路实现的复位是单片机的初始化操作，只需给AT89C2051的复位引脚RST加上大于两个机器周期（即24个时钟震荡周期）的高电平就可使AT89C2051复位。如图3-2所示.当AT89C2051进行复位时，PC初始化为0000H，使AT89C2051单片机从程序储存器的0000H单元开始执行程序。

除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错（如程序“跑飞”）或操作错误使系统处于“死锁”状态时，也需按复位键即RST脚为高电平，使AT89C2051摆脱“跑飞”或“死锁”状态而重新启动程序。复位电路通常采用上电复位和按钮复位两种方式。

时钟电路

图3 时钟电路

时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。AT89C2051单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。

按键电路

图4 按键输入电路

利用所给键盘的1，2，3，4，5，6，7，8，9九个键，能够发出8个不同的音调，而且有一个按键可以自动播放歌曲，要求按键按下时发声，松开延时一小段时间，中间再按别的键则发另外一音调的声音，当系统扫描到键盘按下，则快速检测出是哪一个按键被按下，然后单片机的定时器启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。如果在前一个按下的键发声的同时有另一个按键被按下，则启动中断系统。前面的发音停止，转到后按的键的发音程序。发出后按的键的音调。

声光电路

图5 声光电路

驱动方式为独立端口驱动，占用P3.4端口。用PNP管来放大，其中发射极接5V电源，集

电极接扬声器，LED接P3.7，扬声器发声，LED频闪。

（2）PCB设计

图6带黄框和文字的PCB图

图7去掉黄框的PCB图

3.软件设计与调试说明

图8程序流程图

4.硬件调试和存在的问题

由于电路比较简单，焊接的也比较顺利，将硬件做好后，将生成的.HEX文件通过烧录器烧录到AT89C2051进行测试，效果比较满意，仿真时出现了一些问题，没有达到预想效果经检查是电路连接错误。尝试了录音播放，没能实现。

（二）基于AT89C2051的智能数字电子钟设计