單片機實驗報告與心得體會

學習單片機這門課程（教學中選用 inter公司的mcs-51），要掌握單片機指令系統(tǒng)中匯編語言各種基本語句的意義及匯編語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。使學生從硬件軟件的結合上理論聯系實際，提高動手能力，從而全面掌握單片機的應用。
實驗教學的全過程包括認識、基礎、綜合3個階段。以往的單片機實驗是進行軟件的編制和調試，與實際應用中的硬件電路相脫節(jié)。使學生缺乏硬件設計及調試分析能力，對單片機如何構成一個單片機最小應用系統(tǒng)，缺乏認識。單片機論壇http://www.51hei.com/bbs/ 發(fā)布的單片機實驗板，通過計算機連接仿真器在實驗板上把硬件和軟件結合起來一起調試，
軟件的修改也非常方便，軟件和硬件調試都通過后，把程序固化在 eprom當中，插上8051單片機構成一個完整的單片機應用系統(tǒng)。

單片機實驗板的構成及基本功能
單片機實驗板，它由 8031、8155,eprom2764,max232鍵盤及顯示器組成。其中8155 片內有256個ram單元，接6個7段碼顯示器和8個按鍵作輸入。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。在實驗板上可編寫鍵盤掃描程序、顯示程序、時間的設定及計時程序、從鍵盤上輸入兩個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，進行實驗。同時可參考單片機網http://www.51hei.com上的比較生動的單片機學習教程，學習和試驗一起進行.例如，《電子測量》課程中各種頻率的測量，可通過8031單片機 p1口輸入被測量，由單片機來進行檢測和顯示，把幾門課程結合在一起學習，使課程有延續(xù)性，也提高了學生學習的積極性。由于p1口通過插座引出，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(tǒng)。

單片機實驗板的衍生功能

此單片機實驗報告中的實驗板是一個單片機應用系統(tǒng)的硬件電路。有鍵盤輸入和顯示輸出，在這個基礎電路上通過p1口對不同檢測或控制對象還可衍生出各種應用來。例如：時間的設置及顯示、溫度的檢測及控制等，在此實驗板上，編寫相應的軟件即可，否則，只在計算機上模擬調試軟件，則無法了解單片機接口中各種控制信號的使用。還可幫助學生學會分析問題和解決問題的能力。這在單片機實驗報告中都要體現出來。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(zhí)行訪問外部程序存儲器eprom2764的0000h 單元的指令，只能讀取該單元的內容，不能改寫，當dptr=0000h 時，執(zhí)行 movca @dptr指令，這時候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管腳有問題，可順藤摸瓜，找出問題所在。同理，執(zhí)行單條指令訪問外部接口8155的PA PB PC 口，軟件執(zhí)行時序信號和管腳測量結果相比較，看是否一致，以便檢查硬件線路是否正確。訪問外部RAM數據存儲器（8155片內）時，用示波器測WR及 RD控制信號，如：讀RAM時，應測到讀控制信號脈沖，而寫RAM時，應測得寫控制信號脈沖。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題。在仿真器上調試軟件時，通過察看http://www.51hei.com單片機網的相關專欄得知,可采用仿真器上的晶振，通過后，改用用戶板上的晶振，看結果是否一致，若有問題，說明用戶板上的晶振有問題，再次通過后，把程序固化在EPROM2764中，拔掉仿真頭，插上8031芯片，看是否通過，此時有問題，說明用戶板上的復位信號有問題。逐步學會硬件電路的調試。外部可連接溫度傳感器，經A/D轉換，檢測溫度信號，并根據鍵盤輸入的設定值范圍，進行報警，切換繼電器工作；還可通過模擬開關對多點溫度進行輪檢，構成一臺多點溫度測試系統(tǒng)。作為測量設備，要考慮精度，在硬件電路上要考慮模擬開關的選擇，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，帶過壓保護的模擬開關，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，或滿足精度要求的壓頻轉換器。也可對外部多種傳感器進行檢測，如：溫度、煙霧、水警、門警、紅外等，構成監(jiān)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，在線路板設計時，每塊芯片電源引腳的濾波電容排放時盡量靠近芯片，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共地點，最好電源和地單獨布層，走線合理，提高線路板的抗干擾性，為了提高抗干擾能力，軟件設計時，可連續(xù)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，提高整個系統(tǒng)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，實驗板上的MAX233串行轉換芯片實現TTL信號和RS232 信號之間的轉換，和 PC機通訊，從而實現遠距離的監(jiān)控及信息的存儲、處理和打印清單，單片機完成現場數據的采集及各種信號的控制，構成一套環(huán)境監(jiān)控單元。

幾點單片機實驗心得體會

在電子技術應用領域中，單片機的應用愈來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、辦公自動化和計算機外部設備、汽車與節(jié)能、商用產品、家用電器等。目前，單片機正朝著大容量片上存儲器、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(tǒng)的專業(yè)知識，只有將這兩方面的知識融會貫通和有機結合，才能設計出優(yōu)良的應用系統(tǒng)。一個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，在實際應用中找到最好的性能價格比。所以還要注意培養(yǎng)學生接受新知識的自學能力，掌握芯片發(fā)展動態(tài)。