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文檔簡介
1、2020年大學(xué)生寒假生產(chǎn)社會實踐調(diào)查報告范文 一、生產(chǎn)實踐的目的和意義 生產(chǎn)實踐是培養(yǎng)本科學(xué)生理論聯(lián)系實際,提高實際動手操作能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本專業(yè)的生產(chǎn)實踐旨在使學(xué)生廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程,熟悉電子產(chǎn)品的主要技術(shù)管理模式,并在實踐的操作過程中學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的焊接、安裝、調(diào)試的實際操作技能。鞏固和加深理解所學(xué)的理論,開闊眼界,提高能力,為培養(yǎng)高素質(zhì)大學(xué)本科人才打下必要的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí),是理論與實際相結(jié)合,可以使學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解,并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供必要的感性知識,同時使學(xué)生直接了解本業(yè)的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)內(nèi)容,為將來走上工作崗位提供必要的實際生產(chǎn)知識。 二、實踐的基本內(nèi)
2、容 集中授課,進行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。 學(xué)習(xí)、掌握電子產(chǎn)品的獨立性設(shè)計與安裝、調(diào)試的能力;進一步掌握電子測量儀器的正確使用方法,電元器件的測量與篩選技術(shù)。 初步了解電子整機產(chǎn)品的工藝過程。 為能使學(xué)生得到充分的鍛煉,較大的提高學(xué)生的實際動手能力,本次生產(chǎn)實踐安排每一位學(xué)生獨立完成全部系統(tǒng)的設(shè)計與安裝工作。 本實踐環(huán)節(jié),學(xué)生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試設(shè)備電路安裝與調(diào)試,要學(xué)生嚴格遵守電器設(shè)備的使用安全,遵守實驗室的各項規(guī)章制度。 三、基本要求 在教師的指導(dǎo)下練習(xí)在測試電路德核心板上焊接元件,掌握焊接要領(lǐng)。 熟悉元器件的性能及管腳分配。 在給定的pcb板上焊接跳線,ic插座,電阻,電容,led器件
3、等。 檢查焊接是否正確。 插上元器件,運行系統(tǒng),并觀測系統(tǒng)工作是否正常。 四、總體設(shè)計電路思想和原理 本次生產(chǎn)實踐用到的開發(fā)板和模塊共7塊,分別為:單片機核心板,電子鐘模塊,mp3模塊,rfid模塊,無線傳輸模塊,脈搏傳感模塊,gps模塊。 各模塊相互組合,其所能實現(xiàn)的基本功能 單片機核心板+電子鐘模塊:實現(xiàn)時間的顯示,溫度的測量,且可通過遙控器調(diào)時、定鬧等。 單片機核心板+無線傳輸模塊:實現(xiàn)數(shù)據(jù)的近距離無線傳輸。 單片機核心板+mp3模塊(含sd卡):實現(xiàn)mp3播放功能。 單片機核心板+rfid模塊:實現(xiàn)地鐵檢票系統(tǒng)的模擬。 單片機核心板+脈搏傳感模塊:實現(xiàn)人體脈搏傳感的測量。 單片機核心板
4、+gps模塊:實現(xiàn)gps衛(wèi)星定位功能。 (一)核心板電路設(shè)計 單片機核心板電路主要包括stc12c5a60s2單片機,電子鐘模塊接口電路,mp3接口電路,無線傳輸模塊接口電路,脈搏傳感模塊接口電路,gps模塊接口電路,串口擴展電路,電源供電電路。該系統(tǒng)的單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘機器周期(it)的單片機,是高速、低功耗、超強干擾的新一代8051單片機。通過使用stc-isp軟件,該單片機可實現(xiàn)串口在線編程,無需編程器,無需仿真器。 核心板電路的設(shè)計思想主要是圍繞單片機芯片的工作原理和特點,為其實現(xiàn)合理的設(shè)計出外圍電路:包括電源電路,顯示電路部分,復(fù)位電路部分,串行口通信電路,按鍵電路等。 (
5、二)電子鐘模塊電路設(shè)計 該模塊主要用到的芯片有:時鐘保持芯片ds1302,單總線數(shù)溫度傳感器ds18b20,紅外遙控解碼器tl1838a。 該模塊電路設(shè)計的思想是了解這三種芯片的工作電壓,ds1302的工作時鐘頻率以及三種芯片與單片機之間的硬件連接。 (三)mp3模塊電路設(shè)計 該模塊用到的主要芯片有mp3音頻解碼芯片vs1003,3.3v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-3.3,2.5v電壓轉(zhuǎn)換芯片lm1117-2.5。 該電路的設(shè)計思想主要是了解芯片的作用和特點,尋找各芯片之間的聯(lián)系,vs1003芯片是該模塊的主要部分。單片機設(shè)有單獨解碼mp3文件的功能,而單片機可與通過vs1003的接口電路的連接
6、,進行mp3的解碼,實現(xiàn)音頻的輸出。通過芯片各引腳的功能和特點,合理的設(shè)計出相應(yīng)的外圍電路。 (四)rfid模塊電路的設(shè)計 該模塊的電路所用到的主要芯片為13.56mhz的非接觸式通信讀卡芯片fm1702。該芯片是基于iso/4443標準的非接觸卡讀卡機專用芯片,采用0.6微米cmos 、eeprom工藝,支持13.56mhz頻率下的type a非接觸式通信協(xié)議, 支持多種加窗算法,兼容philips的mfrc530(spi接口)讀卡機芯片。 該模塊的電路設(shè)計思想是基于fm1702各引腳的功能和特點,合理的設(shè)計芯片的外圍電路,其中的電容和電感所構(gòu)成的天線是芯片與s50卡通信的工具。 五、單元電
7、路設(shè)計 單片機核心板電路分析 單片機核心板是本次實踐中最重要的部分,它是實現(xiàn)各種模塊功能的基礎(chǔ)部分。單片機核心板的核心是stc12c5a60s2單片機芯片,圍繞該芯片設(shè)計出相應(yīng)電源供電電路,蜂鳴器驅(qū)動電路,按鍵電路,串行口通信電路,復(fù)位電路,液晶屏驅(qū)動電路以及各模塊的接口電路,由以上的電路部分就構(gòu)成一個核心板電路系統(tǒng)。 電子鐘模塊電路分析 電子鐘模塊配合單片機核心板,可在lcd1602液晶屏上顯示當前的日期(年月日)時間(時分秒),環(huán)境溫度值,和紅外遙控解碼值。用戶可通過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時間的設(shè)置。 通過遙控上的“eq”鍵,可控制led顯示界面在時間、溫度、紅外解碼之間
8、的切換。如果想調(diào)整時間,需要首先使用遙控器的“eq”鍵將lcd顯示調(diào)制時間界面;之后通過按“播放停止鍵”將時間停止;然后再按“左快捷鍵”向右切換;最后按“加減鍵”可以進行數(shù)值的加減操作,調(diào)整完成后,再次按“播放停止鍵”,時間開始運行。另外通過單片機核心板上的k1-k4鍵也可以完成時間的調(diào)整:其中k1鍵對應(yīng)遙控器的“右快捷鍵”,即實現(xiàn)向右切換年月日時分;k3鍵對應(yīng)遙控器的“加鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的加1;k4鍵對應(yīng)遙控器的“減鍵”,即實現(xiàn)年月日時分的減1。 mp3電路模塊分析 是一單芯片mp3/wma/midi音頻解碼和adpcm編碼芯片,其擁有一個高性能低功耗的dsp處理器核vs-dsp。5k
9、的指令ram,0.5k的數(shù)據(jù)ram,串行的控制和數(shù)據(jù)輸入接口,4個通用io口,1個uart口;同時片內(nèi)帶有一個可變采樣率的dac,一個立體聲dac以及音頻耳機放大器;vs1003通過一個串行接口來接收輸入的比特流,它可以作為一個系統(tǒng)的從機。 與單片機連接的引腳主要有7個,分別為:so、si、sclk、xdcs、xreset、dreq、mosi,只有保證它們與單片機正確可靠的連接,才能對vs1003進行有效的操作與控制。另外,vs1003各部分的供電電壓與輸出電壓值是不同的。 芯片各部分供電電壓如下表 供電部分最小電壓推薦電壓最大電壓 模擬) 數(shù)) 卡是一種大容量,性價比高,體積小,訪問接口簡單
10、的存儲卡。sdimmc卡大量 應(yīng)用于數(shù)碼相機、mp3、手機、大容量存儲設(shè)備。作為這些便攜式設(shè)備的存儲載體,它具有低功耗,非易失性,保存數(shù)據(jù)無需消耗能量的特點。 卡只使用了1-7觸點。對于1號引腳(cd/dat3)擴展的dat線(dat1-dat3)在上電后處于輸入狀態(tài),它們在執(zhí)行set-bus-width命令后作為dat線操作,當不用dat1-dat3線時,主機應(yīng)使自己的dat1-dat3線處于輸入模式,這樣定義是為與mmc卡保持兼容。上電后,cd/dat3作為帶50k上拉電阻的輸入線(可用于檢測卡是否存在或選擇spi模式)。用戶可以在正常的數(shù)據(jù)傳輸中用set-clr-card-detect(
11、acmda口)命令斷開上拉電阻的連接。mmc卡的該引腳在sd模式下為保留引腳,在sd模式下無任何作用。對于2號引腳cmd,mmc卡在sd模式下為io/pp/oo,mmc卡在spi模式下為i/pp。 關(guān)于電壓匹配問題,sd卡的邏輯電平相當于3.3v ttl電平標準,而單片機的邏輯電平為5v。因此,它們之間不能直接相連,否則會有燒毀sd卡的可能。解決邏輯器件接口的電平兼容問題,原則主要有兩條:一為輸出電平器件輸出高電平的最小電壓值,應(yīng)大于接受電壓器件識別為高電平的最低電壓值;二為輸出電平器件輸出低電平的最大電壓值,應(yīng)小于接受器件識別為低電平的最高電壓值??紤]到sd卡在spi協(xié)議的工作模式下,通訊都
12、是單向的,于是在單片機向sd卡傳輸數(shù)據(jù)時采用晶體管加上拉電阻法的方案。在sd卡向單片機傳輸數(shù)據(jù)時,可以直接連接。因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平兼容原則,既經(jīng)濟又實用。該方案可以雙電源供電(一個5v電源,一個3.3v電源供電),3.3v電源可用asl1117穩(wěn)壓管從5v電源穩(wěn)壓獲取。 rfid模塊電路分析 基于fm1702sl的非接觸式ic卡讀寫器,只要稍加改動就能開發(fā)成不同的射頻識別應(yīng)用系統(tǒng),如考勤系統(tǒng),門禁系統(tǒng),公交車收費系統(tǒng)等。s50非接觸式卡符合mifare的國際標準,容量8k位,數(shù)據(jù)保存期xx年,又可改寫10萬次,讀無限次。s50卡不帶電源,自帶天線,內(nèi)含加密控制邏輯電路和通用邏
13、輯電路,卡與讀卡器之間的通訊采用國際通用des和res保密交叉算法,具有較高的保密性能。 單片機與fmitdisl通用spi總線通信,采用中斷工作模式,在fmitdisl復(fù)位后,必須進行一次初始化程序以便初始化spi接口模式,而且可以同步實現(xiàn)單片機和fmitdisl的啟動工作。信息存儲在mifarse卡里,讀寫器與卡通過各自的天線建立起二者之間非接觸信息傳輸通道。當卡進入系統(tǒng)的工作區(qū)時,讀寫器向卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波,卡內(nèi)有一個lc串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同,在電磁波的激勵下,lc諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷,在這個電容的另一端接有一個單向?qū)ǖ碾娮铀?,將帶?nèi)容內(nèi)
14、的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲,當所有積累的電荷達到2v時,此電容可做到電源為其它電路提供工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或讀取讀寫器的數(shù)據(jù)。 根據(jù)互感原理可知,讀寫器天線半徑越大,匝數(shù)越多,讀寫器上的天線和卡上的天線的互感系數(shù)就越大。根據(jù)國際標準的要求,卡和讀寫器的通信距離為10cm,通過調(diào)整天線驅(qū)動電壓可以改變通信的最長距離。天線的傳輸帶寬和品質(zhì)因數(shù)成反比關(guān)系。過高的品質(zhì)因數(shù)會導(dǎo)致帶寬減小,從而減弱讀寫器的調(diào)制邊帶,會導(dǎo)致讀寫器無法與卡通信。 無線傳輸模塊分析 是一無線通信芯片,采用fsk調(diào)制,可以實現(xiàn)點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度最高可達2mbps,只需為單片機系統(tǒng)預(yù)留5個gpio,1
15、個中斷輸入引腳,就可很容易地實現(xiàn)天線通信的功能,非常適合用mcu系統(tǒng)構(gòu)建無線通信功能。 具有收發(fā)模式,待機模式和掉電模式,四種工作模式,并由ce、寄存器內(nèi)部pwr、vp和prim、rx共同控制。nrf24l01所有的配置都由配置寄存器來定義,這些配置寄存器可通過spi口訪問。spi接口由sck、mosi、miso及csn組成,在配置模式下單片機通過spi接口配置nrf24l01的工作參數(shù),在發(fā)射或接收模式下單片機spi接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 單片機的控制指令從nrf24l01的mosi引腳輸入,而nrf24l01的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)是從其miso引腳輸出并送給單片機的。利用spi傳輸數(shù)據(jù)時,是先傳輸?shù)臀还?jié),再傳輸高位節(jié),并且在傳輸每個節(jié)時是從高位傳起。 六、單片機軟件系統(tǒng)工作流程 通過使用stc-isp軟件,stc12c5a60s2單片機可實現(xiàn)串口在線編程。由于現(xiàn)在大的數(shù)據(jù)計算機都不存在提供單獨的串口,所以需要usb轉(zhuǎn)rs232串口線。 usb轉(zhuǎn)rs232串口設(shè)備驅(qū)動程序的安裝 stc-isp v483串口下載軟件 七、實踐過程心得 新學(xué)期伊始,就迎來了為期四周的單片機生產(chǎn)實踐。在這次生產(chǎn)實踐過程中,我受益頗多。這是我們經(jīng)歷的第一次廣泛了解實際電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從最初的設(shè)計,到焊接,安裝,調(diào)試,我們都是逐一親
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