單片機實(shí)驗報告與心得體會(huì )

學(xué)習單片機這門(mén)課程（教學(xué)中選用 inter公司的mcs-51），要掌握單片機指令系統中匯編語(yǔ)言各種基本語(yǔ)句的意義及匯編語(yǔ)言程序設計的基本知識和方法，以及單片機與其他設備相連接的輸入輸出中斷等接口技術(shù)。使學(xué)生從硬件軟件的結合上理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力，從而全面掌握單片機的應用。
實(shí)驗教學(xué)的全過(guò)程包括認識、基礎、綜合3個(gè)階段。以往的單片機實(shí)驗是進(jìn)行軟件的編制和調試，與實(shí)際應用中的硬件電路相脫節。使學(xué)生缺乏硬件設計及調試分析能力，對單片機如何構成一個(gè)單片機最小應用系統，缺乏認識。單片機論壇http://www.51hei.com/bbs/ 發(fā)布的單片機實(shí)驗板，通過(guò)計算機連接仿真器在實(shí)驗板上把硬件和軟件結合起來(lái)一起調試，
軟件的修改也非常方便，軟件和硬件調試都通過(guò)后，把程序固化在 eprom當中，插上8051單片機構成一個(gè)完整的單片機應用系統。

單片機實(shí)驗板的構成及基本功能
單片機實(shí)驗板，它由 8031、8155,eprom2764,max232鍵盤(pán)及顯示器組成。其中8155 片內有256個(gè)ram單元，接6個(gè)7段碼顯示器和8個(gè)按鍵作輸入。串行口連接max232串行口轉換芯片，p1口留出作為一些控制量的輸入輸出用以擴展使用。在實(shí)驗板上可編寫(xiě)鍵盤(pán)掃描程序、顯示程序、時(shí)間的設定及計時(shí)程序、從鍵盤(pán)上輸入兩個(gè)加數或減數顯示結果程序、位變量的邏輯運算程序及串行口和上位機通訊程序等，還可和其它課程相結合，進(jìn)行實(shí)驗。同時(shí)可參考單片機網(wǎng)http://www.51hei.com上的比較生動(dòng)的單片機學(xué)習教程，學(xué)習和試驗一起進(jìn)行.例如，《電子測量》課程中各種頻率的測量，可通過(guò)8031單片機 p1口輸入被測量，由單片機來(lái)進(jìn)行檢測和顯示，把幾門(mén)課程結合在一起學(xué)習，使課程有延續性，也提高了學(xué)生學(xué)習的積極性。由于p1口通過(guò)插座引出，也可外部擴展a/d d/a 等其他接口芯片，以構成新的應用系統。

單片機實(shí)驗板的衍生功能

此單片機實(shí)驗報告中的實(shí)驗板是一個(gè)單片機應用系統的硬件電路。有鍵盤(pán)輸入和顯示輸出，在這個(gè)基礎電路上通過(guò)p1口對不同檢測或控制對象還可衍生出各種應用來(lái)。例如：時(shí)間的設置及顯示、溫度的檢測及控制等，在此實(shí)驗板上，編寫(xiě)相應的軟件即可，否則，只在計算機上模擬調試軟件，則無(wú)法了解單片機接口中各種控制信號的使用。還可幫助學(xué)生學(xué)會(huì )分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這在單片機實(shí)驗報告中都要體現出來(lái)。例如：如何檢查程序存儲器和外部數據存儲器及i/o接口，執行訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲器eprom2764的0000h 單元的指令，只能讀取該單元的內容，不能改寫(xiě)，當dptr=0000h 時(shí)，執行 movca @dptr指令，這時(shí)候74ls373應鎖存地址信號低8位，可用示波器測量74ls373的Q0-Q7 ，檢驗是否鎖存了零信號，同樣用示波器檢測P2口是否輸出了地址信號的高8位，用示波器檢測P0口和 ALE控制信號。若和原理分析有偏差，很快就可判斷出哪個(gè)管腳有問(wèn)題，可順藤摸瓜，找出問(wèn)題所在。同理，執行單條指令訪(fǎng)問(wèn)外部接口8155的PA PB PC 口，軟件執行時(shí)序信號和管腳測量結果相比較，看是否一致，以便檢查硬件線(xiàn)路是否正確。訪(fǎng)問(wèn)外部RAM數據存儲器（8155片內）時(shí)，用示波器測WR及 RD控制信號，如：讀RAM時(shí)，應測到讀控制信號脈沖，而寫(xiě)RAM時(shí)，應測得寫(xiě)控制信號脈沖。測得的信號一定是數字信號（0或1，0.7V左右或 3.8V左右），2.5V左右的數字信號肯定有問(wèn)題。在仿真器上調試軟件時(shí)，通過(guò)察看http://www.51hei.com單片機網(wǎng)的相關(guān)專(zhuān)欄得知,可采用仿真器上的晶振，通過(guò)后，改用用戶(hù)板上的晶振，看結果是否一致，若有問(wèn)題，說(shuō)明用戶(hù)板上的晶振有問(wèn)題，再次通過(guò)后，把程序固化在EPROM2764中，拔掉仿真頭，插上8031芯片，看是否通過(guò)，此時(shí)有問(wèn)題，說(shuō)明用戶(hù)板上的復位信號有問(wèn)題。逐步學(xué)會(huì )硬件電路的調試。外部可連接溫度傳感器，經(jīng)A/D轉換，檢測溫度信號，并根據鍵盤(pán)輸入的設定值范圍，進(jìn)行報警，切換繼電器工作；還可通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)對多點(diǎn)溫度進(jìn)行輪檢，構成一臺多點(diǎn)溫度測試系統。作為測量設備，要考慮精度，在硬件電路上要考慮模擬開(kāi)關(guān)的選擇，因為其導通電阻的大小對模擬輸入量有影響，應選擇導通電阻小，帶過(guò)壓保護的模擬開(kāi)關(guān)，同樣A/D轉換芯片應根據精度要求，選擇8位、 12位等轉換器，或滿(mǎn)足精度要求的壓頻轉換器。也可對外部多種傳感器進(jìn)行檢測，如：溫度、煙霧、水警、門(mén)警、紅外等，構成監控電路，被測量中既有模擬量，又有數字量，特別要加強抗干擾性，在線(xiàn)路板設計時(shí)，每塊芯片電源引腳的濾波電容排放時(shí)盡量靠近芯片，模擬地和數字地先分別共地，最后，再把模擬地和數字地共地，模擬地和數字地只能出現一個(gè)共地點(diǎn)，最好電源和地單獨布層，走線(xiàn)合理，提高線(xiàn)路板的抗干擾性，為了提高抗干擾能力，軟件設計時(shí)，可連續測量幾次，去掉最大值和最小值，剩下的量取平均值，以濾去一些突變信號，提高整個(gè)系統的抗干擾能力。

由于單片機體積小、成本低、使用方便，所以被廣泛地應用于儀器儀表、現場(chǎng)數據的采集和控制，但單片機存儲量有限，數據處理能力差，不利于數據信息的保存和處理，在這里利用單片機的串行口和上位PC機串口通訊，實(shí)驗板上的MAX233串行轉換芯片實(shí)現TTL信號和RS232 信號之間的轉換，和 PC機通訊，從而實(shí)現遠距離的監控及信息的存儲、處理和打印清單，單片機完成現場(chǎng)數據的采集及各種信號的控制，構成一套環(huán)境監控單元。

幾點(diǎn)單片機實(shí)驗心得體會(huì )

在電子技術(shù)應用領(lǐng)域中，單片機的應用愈來(lái)愈多地應用到各行各業(yè)。如：工業(yè)控制、儀器儀表、電訊技術(shù)、辦公自動(dòng)化和計算機外部設備、汽車(chē)與節能、商用產(chǎn)品、家用電器等。目前，單片機正朝著(zhù)大容量片上存儲器、多功能i/o接口、寬范圍工作電源和低功耗方向發(fā)展。要開(kāi)發(fā)單片機的應用，不但要掌握單片機硬件和軟件方面的知識，而且還要深入了解各應用系統的專(zhuān)業(yè)知識，只有將這兩方面的知識融會(huì )貫通和有機結合，才能設計出優(yōu)良的應用系統。一個(gè)好的工程設計師不僅要掌握單片機的工作原理，而且還要不斷了解各公司最新芯片的結構和應用，在實(shí)際應用中找到最好的性能價(jià)格比。所以還要注意培養學(xué)生接受新知識的自學(xué)能力，掌握芯片發(fā)展動(dòng)態(tài)。