機(jī)電一體化生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告目錄TOC\o"1-2"\h\u16231機(jī)電一體化生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告 128018一、實(shí)習(xí)目的 16765二、主要實(shí)習(xí)過程 1321501、熟悉電路結(jié)構(gòu)，分析電路原理圖。 1101122、元器件的識別與檢測 3149761K的電阻四個(gè)，表面顏色為“棕棕黑黑棕”； 3282794、測試 3281935、程序的下載 513608三、安裝與調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法 51012四、實(shí)習(xí)后的體會(huì)和收獲及不足 6一、實(shí)習(xí)目的機(jī)電一體化專業(yè)是一個(gè)涉及面廣的專業(yè)，具有廣泛的適應(yīng)能力。在校期間，除了學(xué)習(xí)各種理論知識，如機(jī)械制造及原理，電氣與電子，計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)，參加各類技能培訓(xùn)和國家職業(yè)資格證書的考核，充分體現(xiàn)了附屬于技能培訓(xùn)的特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，已成為集計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)于一體的系統(tǒng)技術(shù)。應(yīng)用越來越廣泛。對應(yīng)用能力和動(dòng)手能力要求很高。通過單片機(jī)小系統(tǒng)板安裝實(shí)習(xí)，鞏固所學(xué)理論知識、培養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想、提高自身的動(dòng)手能力，學(xué)到電子產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)知識，了解電子產(chǎn)品制造過程、熟悉電子產(chǎn)品工藝，掌握制作電子產(chǎn)品的操作技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。二、主要實(shí)習(xí)過程1、熟悉電路結(jié)構(gòu)，分析電路原理圖。(1)實(shí)驗(yàn)板的特性SXY-MCU單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的CPU可與51系列（DIP40）單片機(jī)兼容，其功能強(qiáng)大，充分利用單片機(jī)自身的資源構(gòu)成最小系統(tǒng)。主要由I2CROM模塊、RS232模塊、485接口、數(shù)碼管顯示模塊、指示燈模塊、繼電器模塊、鍵盤顯示模塊、溫度傳感模塊、紅外線接收器模塊等八個(gè)模塊組成。通過一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)I/O控制、中斷控制、數(shù)碼管顯示、鍵盤掃描輸入、數(shù)據(jù)通信、溫度采集、紅外線遙控、繼電器控制、音響控制和I2C總線功能，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能。(2)各個(gè)功能模塊的連接情況I2CROM模塊：本模塊采用了AT24C02串行ROM，此器件使用了I2C總線接口模式，如原理圖所示，單片機(jī)的P3.4和P3.5分別連接24C02的時(shí)鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA。RS232模塊：此模塊直接由單片機(jī)的串行口P3.0（RXD）、P3.1（TXD）通過電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232并連接到232接口。具體的電路請見原理圖。485接口：本模塊也是直接有單片機(jī)串行口P3.0（RXD）、P3.1（TXD）連接到485接口芯片SN75176，SN75176的RE信號由單片機(jī)的P3.3控制。數(shù)碼管顯示模塊：此模塊有4位一體共陰數(shù)碼管一個(gè)，段碼直接由單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線P0口輸出，位碼是單片機(jī)的地址線（P2.1、P2.2、P2.3）經(jīng)過74LS138譯碼驅(qū)動(dòng)顯示，四位數(shù)碼管右起的地址分別是02H、04H、06H、08H。數(shù)碼管段碼與單片機(jī)P0口的具體對應(yīng)關(guān)系如下：例如要是右邊第一個(gè)數(shù)碼管顯示為0，需先對單片機(jī)的P2口輸出02H選通，然后單片機(jī)的P0口輸出ed就可以使其顯示了。指示燈模塊：此模塊有8位發(fā)光二極管，采用了74LS373鎖存器鎖存單片機(jī)的8位數(shù)據(jù)，鎖存器的使能輸出地址是0BH。而發(fā)光二極管是低電平點(diǎn)亮，故要使8位發(fā)光二極管右邊一位點(diǎn)亮，需先對單片機(jī)的P2口輸出0BH作為選通，然后單片機(jī)的P0口輸出FE就可以了，依次類推可以點(diǎn)亮各個(gè)發(fā)光二極管。繼電器模塊：本模塊采用了2個(gè)5V繼電器F4100，由單片機(jī)的P2.0控制JDQ1，單片機(jī)的P3.6控制JDQ2，輸出結(jié)果到JP2，工作中也可以由D11和D9看出繼電器控制信號狀態(tài)。鍵盤顯示模塊：本模塊采用了2*5的鍵盤，需要采用掃描方式連接到單片機(jī)P1口，鍵盤的從左起分別是單片機(jī)P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4。行分別是連接到單片機(jī)的P1.6、P1.5，注意，運(yùn)用此模塊時(shí)需要將ISP-JUMP短接。溫度傳感模塊：采用溫度傳感器DS18B20，直接連接到單片機(jī)的P1.7。此模塊運(yùn)用的時(shí)候也需要將ISP-JUMP短接。紅外線接收器模塊：此模塊直接與單片機(jī)的P3.2連接。(3)硬件連接將CPU芯片AT89S51和其他芯片插好,+5V直流電源供電即與JP1座相連，+5V指示燈亮就表示本系統(tǒng)已經(jīng)供電了,如果對此開發(fā)板采用ISP編程，請將J4（ISP-JUMP）處跳線拔掉，默認(rèn)是連接好跳線。原理圖見附錄2、元器件的識別與檢測電阻：50歐的電阻八個(gè)120的電阻一個(gè)，表面顏色為“棕紅黑黑棕”；200的電阻兩個(gè)，表面顏色為“紅黑黑黑棕”；1K的電阻四個(gè)，表面顏色為“棕棕黑黑棕”；4.7K的電阻五個(gè)，表面顏色為“黃紫黑棕棕”；排阻：若干個(gè)參數(shù)完全相同的電阻，它們的一個(gè)引腳都連到一起，作為公共引腳。其余引腳正常引出。所以如果一個(gè)排阻是由n個(gè)電阻構(gòu)成的，那么它就有n+1只引腳，一般來說，最左邊的那個(gè)是公共引腳。它在排阻上一般用一個(gè)色點(diǎn)標(biāo)出來。500歐和1K的排阻各一個(gè)。電容：電解電容：10üF2個(gè)；1üF4個(gè)；瓷片電容：瓷片電容103pF3個(gè)；瓷片電容104pF1個(gè)；二極管，三極管：二極管41482個(gè)；三極管S80503個(gè)；三極管S85501個(gè)；74LS系列和其他系列芯片若干。3、焊接利用前面檢測好的元器件，以及電路原理圖，在小系統(tǒng)板上焊接各個(gè)元器件。焊接訓(xùn)練時(shí)，首先加熱電烙鐵，然后按要求焊接導(dǎo)線。在焊接時(shí)特別要注意錫不能太多，否則易發(fā)生短路。焊接完后再利用萬用表進(jìn)行檢測。4、測試單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。

(1)排除邏輯故障這類故障由于設(shè)計(jì)和加工制板過程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。主要包括錯(cuò)線、開路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對照原理圖，看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其它信號線短路。必要時(shí)利用數(shù)字萬用表的短路測試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。(2)排除元器件失效造成這類錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買來時(shí)就已壞了；另一個(gè)是由于安裝錯(cuò)誤，造成器件燒壞。可以采取檢查元器件與設(shè)計(jì)要求的型號、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯(cuò)誤。(3)排除電源故障在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在5V～4．8V之間屬正常。若有高壓，聯(lián)機(jī)仿真器調(diào)試時(shí)，將會(huì)損壞仿真器等，有時(shí)會(huì)使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。(4)聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試聯(lián)機(jī)仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。這些工具是單片機(jī)開發(fā)的最基本工具。信號線是聯(lián)絡(luò)8031和外部器件的紐帶，如果信號線連結(jié)錯(cuò)誤或時(shí)序不對，那么都會(huì)造成對外圍電路讀寫錯(cuò)誤。51系列單片機(jī)的信號線大體分為讀、寫信號線、片選信號線、時(shí)鐘信號線、外部程序存貯器讀選通信號（PSEN）、地址鎖存信號（ALE）、復(fù)位信號等幾大類。這些信號大多屬于脈沖信號，對于脈沖信號借助示波器（這里指通用示波器）用常規(guī)方法很難觀測到，必須采取一定措施才能觀測到。應(yīng)該利用軟件編程的方法來實(shí)現(xiàn)。例如對片選信號，運(yùn)行下面的小程序就可以檢測出譯碼片選信號是否正常。MAIN：MOVDPTR，＃DPTR；將地址送入DPTRMOVXA，＠DPTR；將譯碼地址外RAM中的內(nèi)容送入ACCNOP；適當(dāng)延時(shí)

SJMPMAIN；循環(huán)。執(zhí)行程序后，就可以利用示波器觀察芯片的片選信號引出腳（用示波器掃描時(shí)間為1μs／每格檔），這時(shí)應(yīng)看到周期為數(shù)微秒的負(fù)脈沖波形，若看不到則說明譯碼信號有錯(cuò)誤。對于電平類信號，觀測起來就比較容易。例如對復(fù)位信號觀測就可以直接利用示波器，當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，可以看到復(fù)位引腳將變?yōu)楦唠娖剑灰坏┧砷_，電平將變低。對于脈沖觸發(fā)類的信號我們要用軟件來配合，并要把程序編為死循環(huán)，再利用示波器觀察；對于電平類觸發(fā)信號，可以直接用示波器觀察。5、程序的下載將通訊電纜與Easy51Pro編程器連接好，串口插頭插入電腦串口，USB插頭插入電腦任一個(gè)USB口，此時(shí)編程器上LED點(diǎn)亮，表明電源接通。啟動(dòng)Easy51Prov2.0程序后，會(huì)自動(dòng)檢測硬件及連接，狀態(tài)框中顯示“就緒”字樣，表示編程器連接和設(shè)置均正常。否則請檢查硬件連接和端口設(shè)置。

把51單片機(jī)芯片正確地放到編程器的相應(yīng)插座上，這時(shí)注意，芯片的缺口要朝向插座的把手方向。

芯片放好后，就可以對芯片進(jìn)行讀寫操作了，讀寫操作按下面的步驟進(jìn)行：(1)先選擇器件（AT89S51）(2)用“擦除器件”擦除芯片(3)用“打開文件”選擇打開要編寫的.HEX和.BIN文件(4)用“寫器件”編程(5)用“校驗(yàn)數(shù)據(jù)”檢查編程的正確與否這樣程序就被燒錄到單片機(jī)芯片中了。三、安裝與調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法在實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)的一些問題：1、在實(shí)驗(yàn)板焊接完成后，接上電源下載跑馬燈的實(shí)驗(yàn)程序后，有個(gè)發(fā)光二極管一直不亮。2、復(fù)位鍵不能用。3、下載鍵盤顯示程序后，按下小鍵盤不起作用。針對實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行分析，復(fù)位不能用是電阻焊錯(cuò)了，小鍵盤不能用是沒有將ispjump下面兩個(gè)排針短接，發(fā)光二極管不能用是排阻焊錯(cuò)了。將以電阻重新焊接，排針短接后，系統(tǒng)板各個(gè)模塊功能正常。由上得出在動(dòng)手焊接前要認(rèn)真仔細(xì)地分析電路原理圖，熟悉系統(tǒng)板各個(gè)模塊的工作原理；在焊接時(shí)先用萬用表將各元件測量一下，做到心中有數(shù)，安裝時(shí)先安裝低矮和耐熱元件（如電阻），然后再裝大一點(diǎn)的元件（如插槽、數(shù)碼管），最后裝怕熱的元件（如三極管）。焊接電解電容與發(fā)光二極管要注意正負(fù)極不要接反。四、實(shí)習(xí)后的體會(huì)和收獲及不足通過本次實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)了焊接電路板的有關(guān)知識，熟練掌握了焊接的具體操作；了解了單片機(jī)小系統(tǒng)板的基本原理，學(xué)會(huì)了動(dòng)手組裝和焊接單片機(jī)小系統(tǒng)板，而且在散件的組裝過程中還進(jìn)一步學(xué)習(xí)了電子技術(shù)以及電子安裝工藝和測量調(diào)試技術(shù)。但在實(shí)習(xí)時(shí)，犯過不少錯(cuò)誤，比如焊接時(shí)的漏錫、虛焊、焊錫無光澤；