基于51單片機(jī)led流水燈設(shè)計(jì)(參考版)
2024-10-28 18:46本頁面
【正文】 經(jīng)過這些天的設(shè)計(jì)制作，在老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助下，我們終于完成了這次的設(shè)計(jì)，同時(shí)也增加了我們以后學(xué)習(xí)的信心和熱情。 通過本次課程設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗(yàn)，認(rèn)識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高！也 提醒我們，只有通過團(tuán)隊(duì)合作才能制作出優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，閉門造車不會取得實(shí)質(zhì)性的成功。更重要的是我們要學(xué)會把從書本中學(xué)到的知識和實(shí)際的電路聯(lián)系起來，用實(shí)踐鞏固理論，用理論優(yōu)化實(shí)踐，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會起到很大的促進(jìn)和幫助。 工具： 20W電烙鐵一把、烙鐵架一個(gè)、萬用電表一個(gè)、尖嘴鉗一把、螺絲刀一把、焊錫絲和松香水若干、吸水棉一塊、三氯化鐵、砂紙、透明膠、油性筆、剪刀、 1mm鉆頭。焊接時(shí)必須注意焊接質(zhì)量，可先在廢舊的電路板上多練習(xí)幾次，然后再正式焊接。 安裝過程 工具準(zhǔn)備： 20W電烙鐵一把、烙鐵架一個(gè)、萬用電表一個(gè)、尖嘴鉗一把、螺絲刀一把、焊錫絲和松香水若干、吸水棉一塊、三氯化鐵、砂紙、透明膠、油性筆、剪刀、 1mm鉆頭。 （ 3） 安裝順序一般為先低后高，先輕后重，先易后難，先一般元器件后特殊件。 元器件的標(biāo)志方向應(yīng)按照圖紙規(guī)定的要求，安裝后能看清元件上的標(biāo)志。注意不要打磨的太用力一面刷去表面的覆銅。如孔太小還可再重新修鉆。打孔過程中，注意鉆機(jī)應(yīng)取高速轉(zhuǎn)速，鉆頭要刃磨鋒利，進(jìn)刀不易太快，以免將銅箔擠出毛刺。 （ 5） 清洗：用三氯化鐵腐蝕取出后應(yīng)立即用清水洗去三氯化鐵水溶液，否則容易殘留銅渣不易洗去。將覆銅板全部浸入腐蝕液，把沒 有被漆膜覆蓋的銅箔腐蝕掉。特別是拐角和布線較習(xí)的地方應(yīng)用油性筆加粗防止信號短線，信號過不去。注意轉(zhuǎn)印的時(shí)候要等銅板冷卻后再才可將油性紙圖的時(shí)候撕下，洗板的時(shí)候也應(yīng)等銅板恢復(fù)到室溫的時(shí)候才可進(jìn)行腐蝕洗板，否則會洗板效果會不好。 （ 2） 拓圖：將設(shè)計(jì)好的 PCB布線圖用透明膠粘在覆銅板的銅箔面上，然后用 PCB制板熱轉(zhuǎn)印機(jī)將 PCB布線圖拓印在覆銅板的 銅箔面上。初步檢查可用示波器探頭監(jiān)視 RST 引腳，按下復(fù)位鍵，觀察是否有足夠幅度的波形輸出（瞬時(shí)的），還可以通過改變復(fù)位電路阻容值的方法進(jìn)行檢測。復(fù)位電路雖然簡單，但其作用十分重要。 V C CV S S+ 5 VM C S 5 1R S TS+2 2 μ FCR 22 7 0 Ω R 18 . 2 K ΩV D 圖 手動按鍵復(fù)位電路 系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，一般是通過手動復(fù)位來實(shí)現(xiàn)的。其工作原理為：復(fù)位鍵按下后，電容 C通過 R2 放電，放電結(jié)束后， RST 引腳的電位由 R1 和 R2 分壓決定，由于 R2R1，因此， RST 引腳為高電平，單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，松開按鍵后，電容充電， RST 上的電位降低，經(jīng)過一定的延時(shí)，單片機(jī)就脫離復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作模式。 復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位操作有上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位兩種方式。片內(nèi) RAM 不受復(fù)位的影響，上電后 RAM 中的內(nèi)容是隨機(jī)的。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，也須重新啟動單片機(jī)，使其復(fù)位。如圖 所示。為了說明信號的時(shí)間關(guān)系，需要定義時(shí)序單位。 X T A L 1X T A L 2M C S 5 1V S SO C 門外 部 脈 沖 信 號V C C 圖 MCS51 單片機(jī)外部時(shí)鐘輸入接線圖 所謂時(shí)序，是指在指令執(zhí)行過程中， CPU 的控制器所發(fā)出的一系列特定的控制信號在時(shí)間上的先后關(guān)系。這種方式常用于多塊芯片同時(shí)工作，便于同步。這時(shí)外部脈沖信號是經(jīng) XTAL1 引腳引入的，而 XTAL2 引腳懸空或接地。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，晶振和電容等應(yīng)盡可能靠近芯片，以減少分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。 10pF。 在圖 中，使用晶體振蕩器時(shí)， C C2 取值 30177。振蕩脈沖在片內(nèi)通過一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生電路二分頻后才作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號。晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)的運(yùn)行速 度也就快。 6C 1C 2晶振 反相放大器 圖 MCS51 單片機(jī)時(shí)鐘振蕩電路示意圖 在 MCS51 芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。 2247。MCS51 單片機(jī)時(shí)鐘電路示意圖如圖 所示。 單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)鐘時(shí)序單位 時(shí)鐘電路 ： 單片機(jī)本身如同一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號控制下，嚴(yán)格地按規(guī)定時(shí)序工作。由于 P0口是分時(shí)復(fù)用總線，分時(shí)輸送低 8位地址（通過地址鎖存器鎖存）和高 8 位數(shù)據(jù)信息。 地 址 鎖存 器數(shù) 據(jù)總 線地址總線控制總線P 2P 0A L EPSENEARDWRM C S 5 1單 片 機(jī) 圖 MCS51 系列單片機(jī)片外三總線結(jié)構(gòu) 地址總線（ Address Bus， AB）： MCS51 系列單片機(jī)總共有 16 根地址線 A15~ A0，片外存儲器可尋址范圍達(dá) 64KB（ 216=65536 字節(jié)），由 P2 口直接提供高 8位地址 A15~ A8， P0 口經(jīng)地址鎖存器提供低 8 位地址 A7~ A0。單片機(jī)的引腳除了電源端 VCC、接地端 VSS、復(fù)位端 RST、晶振接入端 XTAL1 和 XTAL通用 I/O 口的 ~ 以外，其余的引腳都是為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。采用總線結(jié)構(gòu)便于擴(kuò)展外部器件和外圍設(shè)備，而統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)則使不同設(shè)備間的互連更容易實(shí)現(xiàn)。如果各部件及每一種外圍設(shè)備都分別用各自的一組線路與 CPU 直接連接，那么連線將會錯綜復(fù)雜，甚至難以實(shí)現(xiàn)。 外部總線構(gòu)成 所謂總線，就是連接單片機(jī)與各外部器件的一組公共的信號線。
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