单片机实验报告Word格式文档下载.docx
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一、实验目的
1.了解仿真板的整体结构及功能。
2.能够识别仿真板的各模块组成。
3.理解仿真板各个模块的结构及功能。
二、实验器材
计算机、单片机、仿真板、仿真软件。
三、实验内容
1.仿真板的整体结构
如图1所示,一块完整的仿真板由单片机、时钟模块、A/D转换模块、D/A转换模块、LED显示模块、串行接口模块、数码管显示模块、按键模块、E2PROM模块及一些功能电路组成。
第01页共11页指导老师签名
院系电子信息工程系班级10电气3班姓名-----学号107301316
2.仿真板各模块结构及功能详解
⑴时钟模块
主要由PCF8563时钟芯片及小电路组成,其作用是产生单片机工作所需要的的时钟脉冲序列。
电路图如下:
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⑵LED显示模块1
该模块由8个LED和74HC595芯片组成,74HC595芯片及移位寄存器,能将串行输入转换为并行输出。
也具有引脚扩展的功能。
74HC595内部结构图
第03页共11页指导老师签名
院系电子信息工程系班级10电气3班姓名----学号107301316
⑶LED显示模块2
这8个LED灯由单片机P0口经SW2直接控制。
⑷A/D转换模块
A/D转换模块
第04页共11页指导老师签名
该模块能够将模拟信号转为数字信号送给单片机,此部分由芯片TLC1549CP芯片及外部电路构成。
TLC1549是10位、开关电容、逐次逼近模数转换器。
这些器件具有两个数
字输入端和一个3态输出端[芯片选择(CS),输入——输出时钟(I/OCLOCK)以及数据输出(DATA
OUT),它们提供了与主处理器串行端口的3线接口。
采样-保持功能是自动的。
组合在这些器件中的转换器具有以下特点:
易于比率转换的差分高阻抗基准
输入,定标(scaling)以及模拟电路与逻辑和电源噪声相隔离。
开关电容设计可在整个工作温度范围内(自
然通风)实现低误差的转换。
TLC1549C的工作温度范围为0℃至70℃。
TLC1549I的工作温度范围为-40℃至85℃。
TLC1549M工
作于-55℃至125℃的整个军品温度范围。
⑸D/A转换模块
该模块能够将单片机的数字信号转换为模拟信号输出。
由芯片DAC0832及其外部电路组成。
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DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。
与微处理器完全兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
DAC0832芯片结构:
*D0~D7:
8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错);
*ILE:
数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效;
*CS:
片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效;
*WR1:
数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存;
*XFER:
数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效;
*WR2:
DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
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*IOUT1:
电流输出端1,其值随DAC寄存器的内容线性变化;
*IOUT2:
电流输出端2,其值与IOUT1值之和为一常数;
*Rfb:
反馈信号输入线,改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度;
*Vcc:
电源输入端,Vcc的范围为+5V~+15V;
*VREF:
基准电压输入线,VREF的范围为-10V~+10V;
*AGND:
模拟信号地
*DGND:
数字信号地
⑹232串行接口模块
第07页共11页指导老师签名
该模块由HIN232芯片及其外部电路构成。
具有串行接口特点。
⑺485串行接口模块
该模块由LBC184芯片及其外部电路构成。
⑻数码管显示模块
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院系电子信息工程系班级10电气3班姓名-------学号107301316
⑼按键模块
该模块是矩阵开关,有开关灯功能。
⑽音频处理模块
该模块由LM386芯片及其外部电路构成,能够制成音乐盒等功能。
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LM386芯片:
LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少,电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。
输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
⑾单片机
第10页共11页指导老师签名
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
四、实验小结
1.通过本次实验,认识了仿真板的整体结构及功能。
2.理解了仿真板各个模块的结构及其详细功能。
3.认识到了虽然是小小的芯片,但组合起来却又着多样的功能。
4.单片机看上去简单,但却很不简单。
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