心形流水灯实验报告

【数字电路课程设计】

非遥控音乐桃心闪灯

实

验

报

告

学院：物理电气信息学院

专业：通信（1）班

姓名：刘发虎

学号：12011244070

指导老师：王国金

一．实验目的:

1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握电路设计的基本方法、设计

步骤，培养综合设计与调试能力。

2学习和掌握单片机的基本知识。

3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。。

二．实验器材：

品名型号数量元件符号

单片机 MCU8051 1 U1

电容 30pf 2 C1 C2

10uf 1 C3

100uf 1 C4

电阻 1K 30 R1 R2 R3 R4...R28 R29 R30 10K 1 R31

3.6K 1 R32

晶振 12M 1 Y0

电源 5 1 VCC

三级管8550 1 Q1

8050 1 Q2

开关 2 RESET

喇叭 1 SPK

LED灯 6mm 30 p1 p2p p3...p28 p29p p30 三．单片机MCU8051主要功能;

8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)

·256bytes的数据存储器(RAM) (52有384bytes的RAM)

·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令

·21个专用寄存器

·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级(52有6个)

·一个全双工串行通信口

·外部数据存储器寻址空间为64kB

·外部程序存储器寻址空间为64kB

·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装

·单一+5V电源供电

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;

RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;

ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格;

I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出;

T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式;

五个中断源的中断控制系统;

一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;

片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。

四．实验内容

本课题使用MCU8051单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有三十个LED灯的单片机最小应用系统，即为由 LED灯、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。

如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～P1.30口的其他29个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED30依次点亮、熄灭，30只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。同样的道理，可以30个灯左移

点亮，全亮、全灭。

在此还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则就看不到“流水”效果了。

五．实验过程

1. 原理学习，清点元件，整理实验器材，认识元件。

2. 基本的电子制作工具：

（1）、电烙铁一个。

（2）、焊锡丝若干。

（3）、松香少许，助焊剂也可以。

（4）、镊子（有更好，没有也行）

3.器件装配：所有元件安装遵循先低后高，尽量紧贴电路板表面安装的原则。

4.进行焊接时，先接电烙铁，后接锡丝，然后迅速都撤离，以防时间久了烧坏器件。

5.焊接结束后，检查是否漏焊，虚焊及搭焊等现象，做好修正工作。

6.所有器件都焊好之后，接上电源，进行测试。

六．实验注意事项

1.元件先低后高，尽量紧贴电路板表面安装的原则。

2.电阻R1-30为限流电阻，一般为100欧-1K均可，功率1/16W或1/4W均可，

值小亮度高些。

3.电源供电确保4-

4.5V,并注意正负极的方向。所有LED，电解电容都有+-分别，

注意不要装反。

4. 芯片12脚外接按键AN，预留有遥控接收头的位置，

5．集成电路注意缺口位置。

6．电解电容器及二极管注意正负级。

7．表贴电阻焊接在PCB板的底层。

8．安装7805注意有字面向下。

9．电阻器和普通电容器没有级性。

七．调试过程

1．首先，出现的问题是所有的LED灯不亮，经检查电路焊接后，灯还是不亮，最后发现，电源线接触不良，才导致的问题。

2．其次就是发现大部分灯都亮，只有五个灯不亮，经多次检查之后发现，LED 灯与PC板接触不良，经焊接后，灯全部都亮。

3. 还有就是接上电源之后，没有声音，和原理图对比之后，发现两个三极管8050

和8550位置接反了，纠正之后，可以正常工作了。

4．将上述问题处理之后，作品可以正常工作，达到了实验目的。

八．实验总结及体会

在本学期数电知识的基础上，同时有数电课程相应的一些小实验为根基，我

们进行了这次数字电路课程设计实验。对于这次实验，自己总结了如下几点。

首先，要熟悉电路图，对单片机的各种功能进行分析，并且结合《数字电路》所学知识及所给的元器件和电路图认真分析每一部分电路的功能和原理。这是进行以后实验的基础。

其次，实验线路连接要有层次，有条理。电路分块搭接，电源，地线首先搭好，焊接要清晰，方便线路检查。同时要增强安全意识，电路出现问题迅速断电，避免造成元器件损坏。安装单片机插座电路没什么问题，关键是找准各个管脚的位置，电阻排放时得注意位置的合理性，可以减少干扰的可能性。

经过一段时间的努力，我们顺利的完成了这次单片机课设。这是一个磨练意志的过程。从课题的选择开始，电路的焊接，到最后的调试，这其中经历了很多困难，但是更重要的是在这个过程中我得到了很大的锻炼。通过本次课设，我不仅学到了关于单片机技术方面的许多专业知识，同时也让我感觉到学习方法的的重要性。其实如何有效和快速的找到资料也是课设给我的启发，利用好图书馆和网络，是资源的到最好的利用。与他人交流思想是取得成功的关键，在交流中，不仅强化了自己原有的知识体系，也扩展了自己的思维。课设是一个通过思考、发问、自己解惑并动手、提高的过程。我会在以后的学习中不断学习，积累经验，完善自己。

对于这次单片机课程设计不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上没有学到过的知识，掌握了一种系统的研究方法，可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，加深了我对知识的理解，培养了我的动手能力，学会了与同学共同讨论解决遇到的问题，分享问题被解决、实验完成的喜悦！纵观整个实验，出现了若干问题，需要我冷静处理，仔细检查线路，自行分析出错原因。学会使用仪器对线路进行检查与调试。必要时向同学，老师寻求帮助。通过自己解决实验中遇到的问题，提高了能力，巩固了理论知识，也增强了信心。通过这次实验，锻炼了我的动手能力，学到了很多书本上学不到的电路调试经验，我还懂得了做任何事情都要有条理，要细心，要耐心。

九．实物展示