生产实习 煤气报警器 无线通讯 实习报告 论文Word文档下载推荐.docx

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b）原理图设计

1.原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。

2.图中所使用的元器件要合理选用，电阻、电容等器件的参数要正确标明。

3.原理图要完整，CPU、外围器件、外扩接口、输入/输出装置要一应俱全。

c）程序调计

1.根据要求，将总体功能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。

2.根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设计出完整的程序流程图。

d）程序调试

1.编写相关程序，并进行仿真。

2.将程序下载到单片机，进行运行调试。

e）设计说明书

1.原理图设计说明

简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能及在图中的作用，各器件的工作过程及顺序。

2.程序设计说明

对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。

3.画出工作原理图，程序流程图并给出相应的程序清单。

指导教师（签字）：

教研室主任（签字）：

批准日期：

2015年6月29日

第一部分:

煤气报警电路

第1章器件、电路介绍

1.1元器件介绍

1.1.1MQ-5气体传感器：

a特点：

（1）对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度。

（2）对乙醇，烟雾几乎不响应。

（3）快速的响应恢复特性。

（4）长期的使用寿命和可靠的稳定性。

（5）简单的测试电路应用。

b应用：

（1）适用于家庭或工业上对液化气，天然气，煤气的监测装置。

（2）优良的抗乙醇，烟雾干扰能力。

C结构、外形：

图1.1

1.1.2lm324n

图1.2

1.1.3MQ-K1空气污染传感器

主要用于当传感器所处环境中存在污染气体，如氨气、硫化物、苯系蒸汽，对烟雾和其它有害气体的进行监测，该传感器可检测多种有害气体。

1.1.4音乐芯片

音乐芯片外形和管脚说明如图2所示，触发音乐芯片工作，音乐芯片上电就由2脚输出音频信号（一般有110声、119声、120声）。

图1.3音乐芯片外形和管脚说明

1.1.5集成电路LM324

图1.4LM324电路符号与管脚图

LM324是四运放集成电路，电路符号与管脚图如图3所示。

它内部包含四组形式完

全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。

11脚接负电源，4脚接正电源。

1.2“煤气泄漏检测器”电路原理图

图1.5“煤气泄漏检测器”电路原理图

1.2.1电源指示灯电路：

当电路通电后，电源VCC通过R9给电容C2充电，当C2的正极（U1C的10脚）电位高于U1C的9脚电位后，U1C的8脚输出高电平，使三极管Q4导通，电源指示灯LED1点亮。

1.2.2有害气体检测、报警电路：

当传感器Y1检测到有有害气体后U1A的3脚电压升高，当3脚电压高于2脚电压（RW1可以调节电路检测的灵敏度），U1A的1脚输出高电平，经过U1B跟随器，使Q1导通，使语音芯片U2得电，其2脚输出信号，该信号经Q2、Q3组成的达林顿管放大及三脚电感L1提升电压，使蜂鸣片Y2发出报警声。

第2章焊接过程

2.1焊接步骤 

2.1.1准备工作：

在安装之前，首先对每个元件进行检测，看一看是否合格（包括型号、数值、耐压和极性），不合格的需及时更换；

其次把每只元件的引线用砂纸或小刀刮干净，露出金属光泽，涂上焊剂进行上锡；

最后把元件的引线按电路板上位置的长度弯好，弯线时使标记朝外，一手用镊子夹住元件根部附近，另一手弯动引线，拐弯处成弧形。

2.1.2安装：

安装主要根据安装图进行。

通常安装图是以印制板有铜箔面为正面，元件面为背面。

安装时先安装大元件。

然后再把电阻电容等小元件插入焊点孔中，要求元件排列整齐美观，元件型号数值朝外易看到，便于检查维修，最后把测试好的晶体管或集成电路插入焊孔后，就可进行焊接。

二、焊接技术 

印制板上元件安装好后，下一步工序就是焊接了，焊接方法可安装一个元件焊一个元件，也可全部安装好后统一焊接，但总的要求是一样的。

2.1.3 

清洁烙铁头：

要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物。

2.1.4 

加热焊接部位：

用适当的力将烙铁头压在加热的部位。

烙铁与铜箔之间角度为40度至60度左右。

对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。

使其受热均匀。

对于热容量小的焊件，例如印制板上较细导线的连接，可以直接省略。

加热时，应该让焊件上需要焊锡浸润的各部分均匀受热，而不是仅仅加热焊件的一部分，更不要采用烙铁对焊件增加压力的办法，以免造成损坏或不易觉察的隐患。

2.1. 

5 

供应焊锡：

先在铜箔与元件的供有点加微量焊锡，为提高导热性，如有管脚的话，再给管脚的切段面加微量焊锡，覆盖即可，目的防止氧化。

因为焊锡由低温向高温流动的性质，所以离烙铁头

较远处慢慢注入焊锡丝，并调整供给的量及速度，注意不要供给烙铁头上。

烙铁头必须放在能对铜箔和元件同时加热的部位，根据铜箔的大小材质，铜箔和元件大的，烙铁头的接触面积大，反之烙铁头接触面积小，这样可使铜箔和元件在同一时间达到同一温度。

2.2焊接遇到的问题

（a）不知道电阻的的大小

解决办法：

万用表测量

（b）原件焊接错误

用吸锡器吸掉重新焊接

2.3焊接实物展示

图2.1

第3章调试过程

3.1排除逻辑故障

这类故障出现的比较多，要包括错线、开路、短路。

排除的方法是首先将焊接的电路板认真对照原理图,看两者是否一致。

必要时我利用数字万用表的短路测试功能,这样可以缩短排错时间。

图3.1编程界面

3.2排除元器件失效

在保证安装无误后,可以通过用替换方法排除错误，或者通过测试元器件相连接的元器件是否工作来排除错误。

3.3排除电源故障

每次在通电前,都一定要检查电源电压的幅值和极性,否则很容易造成集成块损坏，这方面我都很小心，加电后检查各插件上引脚的电位,一般先检查VCC与GND之间电位,在5V～4．9V之间属正常。

图3.2成品展示

第4章总结

在通过本次课程中，我们遇到很多问题，但是与此同时，我们也学到了很多，对于本次课题的心得体会，我们觉得有以下几点：

1、不管做什么事,计划是很重要的。

没有一个完好的计划，做事情就会没有一个好的顺序，做事情会比较乱，很难成功。

而有一个好的计划，不管做什么事都会事半功倍，做事心中有数，明确重点和缓急，不会有疏漏。

这样才能提高成功率。

2、做事要多动脑,选出最好的方法。

一件事往往有多种解决方法，一个好的方法，不仅能使事情事半功倍，而且往往决定最后的成与败，所以做事时一定要多动一下脑筋，想出最好的方法。

3、要注意细节。

细节决定成败，这句话在这次课题中不仅一次得到了印证，特别是在元件的焊接过程中，一点点的错误就会使你整个焊接失败。

因此我们不仅仅要有整体意识，也要注意细节，不要因一个关键地方的一个细节而导致满盘皆输。

4、团队合作很重要。

团队做一件事时，要发挥出门一个人的长处。

人无完人，但一个团队可以互相帮助，互相补充，只要互相合作，个人完成各自专长的，离成功就只有一步之遥。

人人总是有疏漏的方面，但是只要互相合作，互相交流，就会考虑问题更全面化，在本次课题中，我们组团结合作不仅事半功倍，而且发现了一些好的有趣的构想，我们对单片机有了更浓的兴趣。

第二部分单片机部分

第1章总体设计方案

1.1系统整体的最终方案

综合考虑之后，nRF24L01无线通信系统的系统结构框图如下：

LED显示

显示

中心模块

nRF24L01无线通信模块

图1.1系统结构图

1.2系统工作流程图

本系统的工作流程图如下：

按下键盘

第2章单元模块原理

2.1nRF24L01电路图

图2.1nRF24L01电路图

2.2.nRF24L01与STM32的接口设计

图2-2nRF24L01与MCU接口原理图

图2.2nRF24L01与STM32的接口设计

第3章软件编写流程

3.1nRF24L01无线通信分系统的软件结构

SPI

双向通信

图3.1nRF24L01无线通信系统软件设计结构

3.2初始化程序的设计

3.2.1nRF24L01初始化配置

3.3nRF24L01无线通信软件设计

（1）接收方

接收方对新接收数据包的PID值与上一包进行比较如果PID值不同则认为接收的数据包是新数据包如果PID值与上一包相同则新接收的数据包有可能与前一包相同，接收方必须确认CRC值是否相等如果CRC值与前一包数据的CRC值相等则认为是同一包数据并将其舍弃。

（2）发送方

每发送一包数据则发送方的PID值加1。

3.3.3nRF24L01发送程序设计

图3.5发送程序设计

3.3.4nRF24L01接收程序设计

第4章调试过程

4.1nRF24L01无线通信系统调试

4.1.1硬件调试

图4.1nRF2401无线通信调试图

在实物连接完成后，对线路进行检查。

看nRF2401的电源是否正确连接在了STM32开发板的3.3V电源上，地线是否正确连接在开发板地线，然后其他6脚分别和PA4~PA7和PB0~PB1相连接。

4.1.2软件调试

软件的调试主要是在Keil上进行，初步编译完成后，生成相关的.hex文件，将hex烧入STM32开发板中，检查软件是否实现了自己想要的功能。

检测程序功能效果，再经过编译修改，最终得到理想的程序代码。

软件调试建立在硬件调试成功的基础之上。

4.2nRF2401无线通信系统总体调试

1.按下矩阵键盘，观察数码管是否正确显示对应的数值。

2.观察接收端是否同步显示对应数值。

第5章结果分析

5.1nRF2401无线通信系统的功能实现

本文设计了一个无线通信系统系统，以低成本、高性能和高可靠性为目标，有针对性的选择硬件芯片型号，反复设计与调试软件程序，最终实现数据的收发，本系统成功实现了预计的功能。

5.2nRF2401无线通信系统功能展示

5.2.1发送数据

按下发送方的字母所对应的按键，接受方同步显示对应的数字。

图5.2发送数据

5.2.3最远有效通信距离

经测试，本系统最远有效通信距离可达5.5米。

第6章总结

通过nRF2401的点对点相结合的无线通信，nRF2401无线通信系统实现了数据的收发，并在数码管上将数据展现给用户。

通过现场测试与应用证明了该系统的可用。

经过的实习，我知道了知道单片机内有哪些资源,设计程序要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；

在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；

要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；

在实习过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。

但是从中学到的知识会让我受益终身。

发现、提出、分析、解决问题和实践能力提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。

附录

发送程序

//#include"

reg51.h"

#include"

2401.h"

absacc.h"

#include<

stdio.h>

math.h>

string.h>

typedefunsignedcharBYTE;

typedefunsignedintWORD;

/*液晶12864口地址*/

#definewr_comXBYTE[0xC000]//写命令

#definewr_dataXBYTE[0xC100]//写数据

#definerd_comXBYTE[0xC200]//读命令

#definerd_dataXBYTE[0xC300]//读数据

#defineKEYBOARDP1//4X4键盘

voidUpdate（）;

//键盘映射表

charcodekey_map[4][4]={

'

A'

'

B'

C'

D'

E'

F'

G'

H'

I'

J'

K'

L'

M'

N'

O'

P'

};

voidDelay（WORDn）;

voidDelay2（WORDn）;

voidlcd_init（void）;

//lcd初始化

voidwrite_cmd（BYTEcmd）;

//lcd写命令

//voidwrite_string（unsignedchar*s）;

//写字符串

voidwrite_data（BYTEdat）;

//写数据

voidset_display_place（BYTEline,column）;

voidwrite_string_lcd（BYTEline,column,unsignedchar*string）;

voidwrite_data_lcd（BYTEline,column,dat）;

/************************************************************************

Functionname:

write_cmd

Descriptions:

向lcd输入指令

************************************************************************/

voidwrite_cmd（BYTEcmd）

{

BYTEdl;

do{

dl=rd_com;

}while（（dl&

0x80）!

=0）;

//判忙

wr_com=cmd;

Delay

（1）;

}

/**********************************************************************

write_data

写入数据

**********************************************************************/

voidwrite_data（BYTEdat）

{

wr_data=dat;

}

/***********************************************************************

write_string

写入字符串

***********************************************************************/

voidwrite_string（BYTE*s）

while（*s!

='

\0'

）//'

为字符串结束标志

{

write_data（*s）;

s++;

}

set_display_place

设置字符的显示位置

voidset_display_place（BYTEline,column）

BYTEaddress;

if（line==1）

address=0x80+column;

elseif（line==2）

address=0xc0+column;

write_cmd（address）;

/*******************************************************************

将字符串写到指定的位置

将字符串显示在lcd的特定位置

*******************************************************************/

voidwrite_string_lcd（BYTEline,column,unsignedchar*string）

set_display_place（line,column）;

write_string（string）;

/******************************************************************

将字符写到指定的位置

voidwrite_data_lcd（BYTEline,column,dat）

write_data（dat）;

/***************************************************

************液晶模块初始化******************************

****************************************************/

voidlcd_init（void）

write_cmd（0x38）;

//

//

write_cmd（0x06）;

write_cmd（0x0c）;

write_cmd（0x01）;

voidDelay（WORDn）

WORDx;

while（n--）

x=500;

while（x--）;

voidDelay2（WORDn）

x=5000;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//键盘扫描，无按键返回0

charScanKey（）

charret=0;

BYTEkey;

BYTEline,row;

KEYBOARD=0xf0;

//扫描列

key=KEYBOARD;

if（key==0xf0）break;

//没有键按下

//有键按下

Delay2

（1）;

//延时消除抖动

//再次读端口值

switch（key）//有键按下，记录行值

{

case0x70:

line=3;

break;

case0xb0:

line=2;

case0xd0:

line=1;

case0xe0:

line=0;

}

KEYBOARD=0x0f;

//扫描行

if（key==0x0f）break;

Delay2

（1）;

switch（key）//有键按下，记录列值

case0x07:

row=3;

case0x0b:

row=2;

case0x0d:

row=1;

case0x0e:

row=0;

//查找对应的键值

ret=k