时光飞逝,一转眼,一个学期又进尾声了,本学期的单片机综合课程设计也在一周内完成了。
俗话说“好的开始是成功的一半”。说起课程设计,我认为最重要的就是做好设计的预习,认真的研究老师给的题目,选一个自己有兴趣的题目。其次,老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想,因为只有都明白了,做起设计就会事半功倍,如果没弄明白,就迷迷糊糊的去选题目做设计,到头来一点收获也没有。最后,要重视程序的模块化,修改的方便,也要注重程序的调试,掌握其方法。
虽然这次的课程设计算起来在实验室的时间只有三天,不过因为我们都有自己的实验板,所以在宿舍里做实验的时间一定不止三天。
硬件的设计跟焊接都要我们自己动手去焊,软件的编程也要我们不断的调试,最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了,很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。
当然,这其中也有很多问题:
第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线,由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。
第二,是在学习态度上,这次课设是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机综合课程实习,我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员,要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。
第三,在做人上,我认识到,无论做什么事情,只要你足够坚强,有足够的毅力与决心,有足够的挑战困难的勇气,就没有什么办不到的。
在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。通过题目选择和设计电路的过程中,加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。在方案设计选择和芯片的选择上,培养了我们综合应用单片机的能力,对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力,动手能力,发现问题,解决问题的能力。并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。
再次感谢老师的辅导以及同学的帮助,是他们让我有了一个更好的认识,无论是学习还是生活,生活是实在的,要踏实走路。课程设计时间虽然很短,但我学习了很多的东西,使我眼界打开,感受颇深。
今天为止,学习单片机已经快一个月了,感觉还是不太熟练!总体来说,可以归纳为以下几个阶段:
1、了解阶段。这一阶段主要是为了熟悉51的基本结构与组成。例如,51中的串口,定时器,i/o口等等。
2、实验阶段。这一阶段的主要工作就是写程序,不要怕动手,因为你不动手的话,永远也不能发现你到底学到了什么,还有什么不晓得的东西。在这一阶段,可以编写一些比较容易的程序,例如,数码管动态显示与静态显示,串口与上位机通信,计算器,点灯等等一些程序。
3、综合阶段。这一阶段的主要目的就是将以前的一些零碎的知识结合起来。那就是将以前编写的程序综合起来,统一到一个程序中来。
结束了两周的电视机实习,我们又迎来了单片机课程设计实习,真是让我们受益匪浅啊?学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会。真正的学到了东西。为期一周的单片机课程设计让我们受益匪浅。此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力。对于我们应用电子技术的学生而言焊接是不成问题,也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍,先开始的显示时钟还算顺利,下面的报警部分就花费了相当长的时间,还有加上报警时的音乐也是我们到图书馆里查阅资料由汇编转化成C语言得来的。本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提。单片机是我们上学期开设的课程,所以很多专业知识也都忘记了。不过经过我们一步步的努力,花费的时间与精力终于没有白费,效果渐渐地出现了。其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达到效果了。
我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来,出不了预期的效果。对于硬件在编程过程中PCB板的接触又是一个头疼的问题,在进行编译的时候,数码显示管上什么都没有,按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了,所以也花费了好多时间在PCB板的重新焊接上。对于软件我们在时钟完成后就对其加入了报警系统,可加了之后发现程序乱了,以前的时钟也不可以控制了。经过反复研究,发现接地接错了位置,导致了用来报警的红灯跟绿灯根本不亮,然后就将接地线重新焊接了一下,功夫不负有心人,红灯亮了,配合编好的程序,用纸板挡住了发射管与接收管之间的信号传输,数码显示管出现闪烁的效果,并且没信号的时候绿灯亮,有信号的时候红灯就亮了,这个现象让我们喜出望外。经过修改时钟程序和报警系统都被使用上了,可更大的难题就是如何让它报警?这困扰了我们,数码显示管上终于有了闪烁的效果,可报警声还没加的上去。老师的要求是除了蜂鸣器上的报警声再加一段音乐。翻阅了图书馆里的书籍,查出来的音乐程序都是用汇编编的,要将此程序放到主程序中就必须将汇编程序改编成C语言程序。这再次困扰了我们,虽然以前也学过汇编跟C之间的.互换,可都是简单的,从没涉及到这么复杂的程序过,改编很是有压力,经过研究,我们将汇编程序舍弃了,到网上下载了一段音乐程序,是C语言编的。要让音乐在我们的红外报警系统中唱出来可不是什么简单的事情,虽然找到了音乐程序,但要让音乐程序跟我们的主程序融合在一起得花费点心思了。
最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,程序基本编写成功,这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期一周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识。,也让我们对单片机有了更深一步的了解。虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的,她引导我们的思路,本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了,所以说老师是功不可抹的。
第一步:数字I/O的使用
使用按钮输入信号,发光二极管显示输出电平,就可以学习引脚的数字I/O功能,在按下某个按钮后,某发光二极管发亮,这就是数字电路中组合逻辑的功能,虽然很简单,但是可以学习一般的单片机编程思想,例如,必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理,才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。每使用单片机的一个功能,就要对控制该功能的寄存器进行设置,这就是单片机编程的特点,千万不要怕麻烦,所有的单片机都是这样
第二步:定时器的使用
学会定时器的使用,就可以用单片机实现时序电路,时序电路的功能是强大的,在工业、家用电气设备的控制中有很多应用,例如,可以用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关,该开关在按钮按下一次后,灯亮3分钟后自动灭,当按钮连续按下两次后,灯常亮不灭,当按钮按下时间超过2s,则灯灭。数字集成电路可以实现时序电路,可编程逻辑器件(PLD)可以实现时序电路,可编程控制器(PLC)也可以实现时序电路,但是只有单片机实现起来最简单,成本最低。
定时器的使用是非常重要的,逻辑加时间控制是单片机使用的基础。
第三步:中断
单片机的特点是一段程序反复执行,程序中的每个指令的执行都需要一定的执行时间,如果程序没有执行到某指令,则该指令的动作就不会发生,这样就会耽误很多快速发生的事情,例如,按钮按下时的下降沿。要使单片机在程序正常运行过程中,对快速动作做出反应,就必须使用单片机的中断功能,该功能就是在快速动作发生后,单片机中断正常运行的程序,处理快速发生的动作,处理完成后,在返回执行正常的程序。中断功能使用中的困难是需要精确地知道什么时候不允许中断发生(屏蔽中断)、什么时候允许中断发生(开中断),需要设置哪些寄存器才能使某种中断起作用,中断开始时,程序应该干什么,中断完成后,程序应该干什么等等。
中断学会后,就可以编制更复杂结构的程序,这样的程序可以干着一件事,监视着一件事,一旦监视的事情发生,就中断正在干的事情,处理监视的事情,当然也可以监视多个事情,形象的比喻,
中断功能使单片机具有吃着碗里的,看着锅里的功能。
以上三步学会,就相当于降龙十八掌武功,会了三掌了,可以勉强护身。
第四步:与PC机进行RS232通信
单片机都有USART接口,特别是MSP430系列中很多型号,都具有两个USART接口。USART接口不能直接与PC机的RS232接口连接,它们之间的逻辑电平不同,需要使用一个MAX3232芯片进行电平转换。
USART接口的使用是非常重要的,通过该接口,可以使单片机与PC机之间交换信息,虽然RS232通信并不先进,但是对于接口的学习是非常重要的。正确使用USART接口,需要学习通信协议,PC机的RS232接口编程等等知识。试想,单片机实验板上的数据显示在PC机监视器上,而PC机的键盘信号可以在单片机实验板上得到显示,将是多么有意思的事情啊!
第五步:学会A/D转换
MAP430单片机带有多通道12位A/D转换器,通过这些A/D转换器可以使单片机操作模拟量,显示和检测电压、电流等信号。学习时注意模拟地与数字地、参考电压、采样时间,转换速率,转换误差等概念。
使用A/D转换功能的简单的例子是设计一个电压表。
第六步:学会PCI、I2C接口和液晶显示器接口
这些接口的使用可以使单片机更容易连接外部设备,在扩展单片机功能方面非常重要。
第七步:学会比较、捕捉、PWM功能
这些功能可以使单片机能够控制电机,检测转速信号,实现电机调速器等控制起功能。
如果以上七步都学会,就可以设计一般的应用系统,相当于学会十招降龙十八掌,可以出手攻击了。
第八步:学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计
学习USB接口、TCP/IP接口、各种工业总线的硬件与软件设计是非常重要的,因为这是当前产品开发的发展方向。
到此为止,相当于学会15招降龙十八掌,但还不到打遍天下无敌手的境界。即使如此,也算是单片机大虾了。