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成 都 理 工 大 学 核技术与自动化工程学院 实 习 报 告 实习名称： 单片机课程设计 实习内容： 单片机的运用 姓 名： 许助 学 号： 201106010208 专 业： 测控技术与仪器 学 期： 2013-2014 第二学期 任课教师： 成毅 实习地点： 校内 实习时间： 2014.6 一：设计内容与要求 1：基本要求 1.1：完成单片机电路板的焊接与调试。 1.2：通过编程来实现基本功能外加附加功能。 2：基本功能（已实现） 2.1：流水灯的闪烁和移动。 2.2：按键控制流水灯的刷新频率和亮度（占空比）。 2.3：利用串口通讯来控制流水灯的刷新频率和亮度。 2.4：利用定时器来改变刷新频率和亮度（占空比）。 3：附加功能 3.1：I/O键盘的扩展。 3.2：1602液晶的显示控制。 （已实现：显示心形图形） 3.3：串口加液晶显示传输。 3.4：实现加减乘除的计数器。 3.5：实现可设置的定时功能。 二：电路原理说明 1：电路的原理框图 1.1：电源电路 1.2：单片机CPU 1.3：晶振电路与独立按键电路 1.4：双复位电路与红外接受电路 1.5：RS232电路 1.6：接口电路与上拉电阻排 1.7：I/O扩张排针 1.8：8路LED灯电路与1602液晶电路 2：电路原理介绍 2.1：键盘接口的电路原理 键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传送命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。 按键的确认，键的闭合与否，反映在行线输出电压上就是呈现出高电平或低电平，如果高电平表示断开的话，那么低电平则表示键闭合，所以通过对行线电平的高低状态的检测，便可确认按键按下与否。为了确保CPU对一次按键动作只确认一次按键，必须消除抖动的影响。消除抖动分软件和硬件两种（本实验采用的是定时器消抖）。 独立式键盘是各按键相互独立，每个按键各接一根输入线，一根输入线上的按键工作状态不会影响到其他输入线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以很容易判断那个键被按下了。 独立式按键电路配置灵活，软件简单，但每个按键需要占用一根输入口线，在按键数量较多时，需要较多的输入口线且电路结构复杂，故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。 2.2：LED流水灯显示驱动的电路原理 由于LED正向伏安特性非常陡（正向动态电阻非常小），要给LED供电就比较困难。直接用电压源供电，否则电压波动稍增，电流就会增大到将LED烧毁的程度。为了稳住LED的工作电流，保证LED能正常可靠地工作，我需要加一个驱动，本实验加的驱动就是每个LED灯串联了一个电阻，由欧姆定律的知识可知，当电压增大时，由于串联了电阻，流过LED的电流就减小，从而控制在有效电流范围里面。 2.3：通讯接口电路原理 本实验采用的是USB通信接口设计 USB总线的控制是主从结构，有一个Host和多个Device。 Host负责总线的带宽管理（帧的编组），Device枚举，Device的编址。Device对Host在总线上的行为做出回应，如从总线上读取数据或写出数据，处理或生成回应。 USB总线的数据线由两根差分信号线D+ D-构成，Host和Device都挂接在这两条信号线上通讯。 USB协议内容分两大块，一个是对通讯逻辑进行分层定义；一个是对设备的组成逻辑进行分层定义。 数据包的最大长度为1023个字节，一个事务最多只有一个数据包； 数据处理顺序由Host控制，一个事务的包不会分到不同的帧里； 事务处理中，包的传输是顺序，如令牌包总在数据包之前传送； 令牌包都是由Host发出的； 设备Device根据令牌包决定自己是否发送数据，不能主动发送数据。 3：附加功能（液晶l602显示）的电路原理介绍 显示容量:16×2 个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 1602LCD 采用标准的 14脚（无背光）或 16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下表所示: 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地