1.3 任务2 LED控制电路焊接制作与调试
工作任务
完成单片机最小系统和LED电路焊接制作,并下载LED闪烁控制程序,实现LED控制电路焊接制作与调试。
1.3.1 LED控制电路设计
按照任务要求,LED控制电路由单片机最小系统和LED电路构成。参考图1-25所示的电路图,列出LED控制电路的元器件清单,如表1-2所示。
表1-2 单片机最小系统和LED电路元件清单
1.3.2 LED控制电路焊接
1. 元器件识别和检测
在LED控制电路板焊接之前,要先对元器件进行识别和检测。
(1)结合元器件清单,找出要焊接的晶振、瓷片电容、按键、IC锁紧插座、排阻、电解电容、各种阻值电阻(通过色环判断其大小)等元器件。
(2)用万用表对所要焊接的元器件进行筛选检测,检查元器件有没有坏的或质量差的等,特别是发光二极管(LED)和电解电容,一定要判断出其正负极。
2. 电路板焊接
焊接元器件的一般原则是由小到大、由低到高。首先要焊接IC锁紧插座,然后依次按模块电路(如晶振电路、复位电路等)进行焊接。焊接好的电路板如图1-26所示。
图1-26 单片机最小系统和LED焊接电路板
元器件焊接时的注意事项如下。
(1)电解电容(瓷片电容不分正负极)、发光二极管都具有一长一短两个引脚,长脚为正极、短脚为负极。
(2)焊接IC锁紧插座时要先将每个脚插入线路板,然后焊对角两脚,将其固定在线路板上,防止底座焊接不平,最后焊接其他引脚。
(3)晶振电路尽量靠近单片机芯片进行焊接,以减少寄生电容,更好地保证振荡器稳定和可靠地工作。选用复位电路使用的开关时,最好选用点触开关,便于操作。
(4)焊接排阻时,要让排阻侧面有字的一面对着单片机。
(5)焊接后,元器件外观要整齐、焊点要饱满(防止虚焊)、引脚不宜过高。在放置元器件时,还要考虑方便以后开发,在线路板上预留一定空间。
3. 硬件电路检测
(1)通电前检测
首先观察所焊接部分是否存在漏焊、虚焊、脱焊、短路和焊错位置等现象,若发现问题要及时解决。
然后把单片机装入IC锁紧插座中,注意单片机管脚(即方向)不能装反。
最后结合原理图,用万用表再次检测焊接是否正常,特别是要检测单片机的第40引脚VCC和第20引脚(GND)之间是否短路。若短路就不能通电,要把短路故障排除以后才能进行后面的操作。
(2)通电检测
上电后,检测单片机第40引脚(VCC)和第20引脚(GND)之间是否有5V电压。
检测晶振(单片机的第18引脚和第19引脚)两端电压是否为0.5V~1.6V,如果有,则说明晶振电路工作正常。
按下复位按键,检测单片机的第9引脚的电压是否为5V,若按前为0V、按后为5V,按键释放后降为0V,则说明复位电路正常。
1.3.3 LED控制程序下载与调试
1. 编写“LED闪烁.c”文件
由于本任务的电路图与技能训练1-1“单片机控制LED闪烁”的电路图一样,故其代码也一样。
2. 下载“LED闪烁.hex”文件
把“LED闪烁.hex”文件下载(烧入)到STC89C52单片机芯片中,是通过stc-isp下载软件实现的。下载“LED闪烁.hex”文件的操作步骤如下。
(1)运行stc-isp下载软件
单击stc-isp下载软件图标,打开下载软件。
(2)选择单片机型号
在“单片机型号”下拉框中,选择LED控制电路板所使用的单片机型号,这里使用的单片机型号是STC89C52RC/LE52RC,如图1-27所示。
图1-27 单片机型号选择
(3)选择串口号
在“串口号”下拉框中,选择相应的串口号。台式机通常只有一个RS232串口,若使用串口下载线,串口号就选择COM1。
笔记本电脑通常没有RS232串口,只能使用USB转串口下载线了,选择的串口号一般为COM3,如图1-28所示。
图1-28 串口号选择
若“串口号”下拉框只显示出COM1串口号,单击后面的“扫描”按钮,就可以显示出其他串口号了。使用不同的USB接口,会产生不同的串口号。
(4)打开程序文件
单击“打开程序文件”按钮,在“打开程序代码文件”对话框中选择存放“LED闪烁.hex”的文件夹,并打开该文件,如图1-29所示。
图1-29 STC-ISP下载软件打开程序文件
注意
其他选项全部使用默认值即可,最好不要乱改,否则可能会把芯片锁死,以后就不能用了。
(5)下载程序
单击“下载/编程”按钮,下载“LED闪烁.hex”文件到STC89C52RC单片机。在“LED闪烁.hex”文件下载之前,在下载界面右下角文本框中会显示“正在检测目标单片机”,如图1-30所示。
图1-30 “LED闪烁.hex”下载完成之前
注意
在单击“下载/编程”按钮之前,先关闭电路板电源开关,在单击“下载/编程”按钮之后,再给电路板上电。
当右下角文本框显示“操作成功!”时,表示下载完成,如图1-31所示。
图1-31 “LED闪烁.hex”下载完成
3. LED闪烁控制运行与调试
“LED闪烁.hex”文件下载完成后,观察LED控制电路板上的LED是否不断闪烁,一直到电源关闭才熄灭。若与任务要求相符合,说明任务已经完成,否则需要进行硬件检查和程序调试,直到功能实现为止。