一、生產實習的目的和意義：
生產實習是培養本科學生理論聯絡實際，提高實際動手操作能力的重要教學環節。本專業的生產實習旨在使學生廣泛瞭解實際電子產品生產的全過程，熟悉電子產品的主要技術管理模式，並在實習的操作過程中學習、掌握電子產品的焊接、安裝、除錯的實際操作技能。鞏固和加深理解所學的理論，開闊眼界，提高能力，為培養高素質大學本科人才打下必要的基礎。通過學習，是理論與實際相結合，可以使學生加深對所學知識的理解，併為後續專業課的學習提供必要的感性知識，同時使學生直接瞭解本業的生產過程和生產內容，為將來走上工作崗位提供必要的實際生產知識。
二、實習的基本內容：
集中授課，進行相關知識的學習。
學習、掌握電子產品的獨立性設計與安裝、除錯的能力；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。
初步瞭解電子整機產品的工藝過程。
為能使學生得到充分的鍛鍊，較大的提高學生的實際動手能力，本次生產實習安排每一位學生獨立完成全部系統的設計與安裝工作。
本實習環節，學生要獨立使用電焊鐵及各種電子測試裝置電路安裝與除錯，要學生嚴格遵守電器裝置的使用安全，遵守實驗室的各項規章制度。
三、基本要求：
在教師的指導下練習在測試電路德核心板上焊接元件，掌握焊接要領。
熟悉元器件的效能及管腳分配。
在給定的pcb板上焊接跳線，ic插座，電阻，電容，led器件等。
檢查焊接是否正確。
插上元器件，執行系統，並觀測系統工作是否正常。
四、總體設計電路思想和原理：
本次生產實習用到的開發板和模組共7塊，分別為：微控制器核心板，電子鐘模組，mp3模組，rfid模組，無線傳輸模組，脈搏感測模組，gps模組。
各模組相互組合，其所能實現的基本功能如下：
微控制器核心板+電子鐘模組：實現時間的顯示，溫度的測量，且可通過遙控器調時、定鬧等。
微控制器核心板+無線傳輸模組：實現資料的近距離無線傳輸。
微控制器核心板+mp3模組（含sd卡）：實現mp3播放功能。
微控制器核心板+rfid模組：實現地鐵檢票系統的模擬。
微控制器核心板+脈搏感測模組：實現人體脈搏感測的測量。
微控制器核心板+gps模組：實現gps衛星定位功能。
（一）核心板電路設計
微控制器核心板電路主要包括stc12c5a60s2微控制器，電子鐘模組介面電路，mp3介面電路，無線傳輸模組介面電路，脈搏感測模組介面電路，gps模組介面電路，串列埠擴充套件電路，電源供電電路。該系統的微控制器是巨集晶科技生產的單時鐘機器週期（it）的微控制器，是高速、低功耗、超強幹擾的新一代8051微控制器。通過使用stc-isp軟體，該微控制器可實現串列埠線上程式設計，無需程式設計器，無需模擬器。
核心板電路的設計思想主要是圍繞微控制器晶片的工作原理和特點，為其實現合理的設計出外圍電路：包括電源電路，顯示電路部分，復位電路部分，序列口通訊電路，按鍵電路等。
（二）電子鐘模組電路設計
該模組主要用到的晶片有：時鐘保持晶片ds1302，單匯流排數字溫度感測器ds18b20，紅外遙控解碼器tl1838a。
該模組電路設計的思想是瞭解這三種晶片的工作電壓，ds1302的工作時鐘頻率以及三種晶片與微控制器之間的硬體連線。
（三）mp3模組電路設計
該模組用到的主要晶片有mp3音訊解碼晶片vs1003，3.3v電壓轉換晶片lm1117-3.3,2.5v電壓轉換晶片lm1117-2.5。
該電路的設計思想主要是瞭解晶片的作用和特點，尋找各晶片之間的聯絡，vs1003晶片是該模組的主要部分。微控制器設有單獨解碼mp3檔案的功能，而微控制器可與通過vs1003的介面電路的連線，進行mp3的解碼，實現音訊的輸出。通過晶片各引腳的功能和特點，合理的設計出相應的外圍電路。
（四）rfid模組電路的設計
該模組的電路所用到的主要晶片為13.56mhz的非接觸式通訊讀卡晶片fm1702。該晶片是基於iso/4443標準的非接觸卡讀卡機專用晶片，採用0.6微米cmos 、eeprom工藝，支援13.56mhz頻率下的type a非接觸式通訊協議，
支援多種加窗演算法，相容philips的mfrc530（spi介面）讀卡機晶片。
該模組的電路設計思想是基於fm1702各引腳的功能和特點，合理的設計晶片的外圍電路，其中的電容和電感所構成的天線是晶片與s50卡通訊的工具。
五、單元電路設計：
微控制器核心板電路分析
微控制器核心板是本次實習中最重要的部分，它是實現各種模組功能的基礎部分。微控制器核心板的核心是stc12c5a60s2微控制器晶片，圍繞該晶片設計出相應電源供電電路，蜂鳴器驅動電路，按鍵電路，序列口通訊電路，復位電路，液晶屏驅動電路以及各模組的介面電路，由以上的電路部分就構成一個核心板電路系統。
電子鐘模組電路分析
電子鐘模組配合微控制器核心板，可在lcd1602液晶屏上顯示當前的日期（年月日）時間（時分秒），環境溫度值，和紅外遙控解碼值。使用者可通過遙控器或微控制器核心板上的按鍵來進行日期和時間的設定。
通過遙控上的“eq”鍵，可控制led顯示介面在時間、溫度、紅外解碼之間的切換。如果想調整時間，需要首先使用遙控器的“eq”鍵將lcd顯示調製時間介面；之後通過按“播放停止鍵”將時間停止；然後再按“左快捷鍵”向右切換；最後按“加減鍵”可以進行數值的加減操作，調整完成後，再次按“播放停止鍵”，時間開始執行。另外通過微控制器核心板上的k1-k4鍵也可以完成時間的調整：其中k1鍵對應遙控器的“右快捷鍵”，即實現向右切換年月日時分；k3鍵對應遙控器的“加鍵”，即實現年月日時分的加1；k4鍵對應遙控器的“減鍵”，即實現年月日時分的減1。
mp3電路模組分析
是一單晶片mp3/wma/midi音訊解碼和adpcm編碼晶片，其擁有一個高效能低功耗的dsp處理器核vs-dsp。5k的指令ram，0.5k的資料ram，序列的控制和資料輸入介面，4個通用io口，1個uart口；同時片內帶有一個可變取樣率的dac，一個立體聲dac以及音訊耳機放大器；vs1003通過一個序列介面來接收輸入的位元流，它可以作為一個系統的從機。
與微控制器連線的引腳主要有7個，分別為：so、si、sclk、xdcs、xreset、dreq、mosi，只有保證它們與微控制器正確可靠的連線，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。
晶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）
數字）
卡是一種大容量，價效比高，體積小，訪問介面簡單的儲存卡。sdimmc卡大量 應用於數碼相機、mp3、手機、大容量儲存裝置。作為這些行動式裝置的儲存載體，它具有低功耗，非易失性，儲存資料無需消耗能量的特點。
卡只使用了1-7觸點。對於1號引腳（cd/dat3）擴充套件的dat線（dat1-dat3）在上電後處於輸入狀態，它們在執行set-bus-width命令後作為dat線操作，當不用dat1-dat3線時，主機應使自己的dat1-dat3線處於輸入模式，這樣定義是為與mmc卡保持相容。上電後，cd/dat3作為帶50k上拉電阻的輸入線（可用於檢測卡是否存在或選擇spi模式）。使用者可以在正常的資料傳輸中用set-clr-card-detect（acmda口）命令斷開上拉電阻的連線。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。對於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。
關於電壓匹配問題，sd卡的邏輯電平相當於3.3v ttl電平標準，而微控制器的邏輯電平為5v。因此，它們之間不能直接相連，否則會有燒燬sd卡的可能。解決邏輯器件介面的電平相容問題，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，應大於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，應小於接受器件識別為低電平的最高電壓值。考慮到sd卡在spi協議的工作模式下，通訊都是單向的，於是在微控制器向sd卡傳輸資料時採用電晶體加上拉電阻法的方案。在sd卡向微控制器傳輸資料時，可以直接連線。因為它們之間的電平剛好滿足上述的電平相容原則，既經濟又實用。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穩壓管從5v電源穩壓獲取。
rfid模組電路分析
基於fm1702sl的非接觸式ic卡讀寫器，只要稍加改動就能開發成不同的射頻識別應用系統，如考勤系統，門禁系統，公交車收費系統等。s50非接觸式卡符合mifare的國際標準，容量8k位，資料儲存期10年，又可改寫10萬次，讀無限次。s50卡不帶電源，自帶天線，內含加密控制邏輯電路和通用邏輯電路，卡與讀卡器之間的通訊採用國際通用des和res保密交叉演算法，具有較高的保密效能。
微控制器與fmitdisl通用spi匯流排通訊，採用中斷工作模式，在fmitdisl復位後，必須進行一次初始化程式以便初始化spi介面模式，而且可以同步實現微控制器和fmitdisl的啟動工作。資訊儲存在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資訊傳輸通道。當卡進入系統的工作區時，讀寫器向卡發射一組固定頻率的電磁波，卡內有一個lc串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同，在電磁波的激勵下，lc諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，在這個電容的另一端接有一個單向導通的電子粟，將帶內容內的電荷送到另一個電容記憶體儲，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，將卡內資料發射出去或讀取讀寫器的資料。
根據互感原理可知，讀寫器天線半徑越大，匝數越多，讀寫器上的天線和卡上的天線的互感係數就越大。根據國際標準的要求，卡和讀寫器的通訊距離為10cm，通過調整天線驅動電壓可以改變通訊的最長距離。天線的傳輸頻寬和品質因數成反比關係。過高的品質因數會導致頻寬減小，從而減弱讀寫器的調製邊帶，會導致讀寫器無法與卡通訊。
無線傳輸模組分析
是一無線通訊晶片，採用fsk調製，可以實現點對點或是1對6的無線通訊。無線通訊速度最高可達2mbps，只需為微控制器系統預留5個gpio，1箇中斷輸入引腳，就可很容易地實現天線通訊的功能，非常適合用mcu系統構建無線通訊功能。
具有收發模式，待機模式和掉電模式，四種工作模式，並由ce、暫存器內部pwr、vp和prim、rx共同控制。nrf24l01所有的配置都由配置暫存器來定義，這些配置暫存器可通過spi口訪問。spi介面由sck、mosi、miso及csn組成，在配置模式下微控制器通過spi介面配置nrf24l01的工作引數，在發射或接收模式下微控制器spi介面傳送和接收資料。
微控制器的控制指令從nrf24l01的mosi引腳輸入，而nrf24l01的狀態資訊和資料是從其miso引腳輸出並送給微控制器的。利用spi傳輸資料時，是先傳輸低位位元組，再傳輸高位位元組，並且在傳輸每個位元組時是從高位傳起。
六、微控制器軟體系統工作流程
通過使用stc-isp軟體，stc12c5a60s2微控制器可實現串列埠線上程式設計。由於現在大的資料計算機都不存在提供單獨的串列埠，所以需要usb轉rs232串列埠線。
usb轉rs232串列埠裝置驅動程式的安裝
stc-isp v483串列埠下載軟體
七、實習過程心得：
新學期伊始，就迎來了為期四周的微控制器生產實習。在這次生產實習過程中，我受益頗多。這是我們經歷的第一次廣泛瞭解實際電子產品生產的全過程。從最初的設計，到焊接，安裝，除錯，我們都是逐一親自動手操作完成的。在這次實習中，我們遇到了不少問題，但正是因為有了這些問題，才有了我們更加深入學習的機會。為了解決這些問題，我們查資料，探討，請教老師，充分利用自己身邊的一切資源來學習。這樣的學習過程讓我們對所學內容理解的更深刻，而且大大提高了我們的團結協作能力。()在實際操作焊接的過程中，我們從笨拙到熟練，動手能力不斷提高，有了很大的進步。這為我們以後步入工作崗位做了良好的鋪墊。
總之，通過這次生產實習，我受益匪淺，各方面的能力都有了提高。最後，感謝在實踐過程中悉心指導的每一位老師！
這次微控制器課程設計我們歷時兩個星期，在我們班裡算是倒數幾組完成的吧，但經過這兩個星期的實踐和體驗下來，我們又怎樣會去在乎那個先後問題呢，因為對我來說學到的不僅僅是那些知識，更多的是團隊和合作。此刻想來，也許學校安排的課程設計有著它更深層的好處吧，它不僅僅僅讓我們綜合那些理論知識來運用到設計和創新，還讓我們明白了一個團隊凝聚在一齊時所能發揮出的巨大潛能！
微控制器作為我們的主要專業課之一，雖然在大三開學初我對這門課並沒有什麼興趣，覺得那些程式枯燥乏味，但在這次課程設計後我發現自己在一點一滴的努力中對微控制器的興趣也在逐漸增加。
兩個星期前我們五個人還在為到底選那個課題而發生分歧，最後還是在龔老師的耐心分析和指導下完成了課題的選定，但是隨之而來的問題卻遠比我們想想的要困難的多
過沒想到這項看起來不需要多少技術的工作卻是十分需要耐心和精力在兩個星期後的這天我已明白課程設計對我來說的好處，它不僅僅僅是讓我們把所學的理論知識與實踐相結合起來，提高自己的實際動手潛力和獨立思考的潛力，更重要的是同學間的團結，雖然我們這次花去的時間比別人多，但我相信我們得到的也會更多！
在做本次課程設計的過程中，我感觸最深的當屬查閱超多的設計資料了。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的設計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在做微控制器課程設計，但我們不是藝術家，他們能夠拋開實際盡情在幻想的世界裡翱翔，而我們一切都要有據可依，有理可尋，不切實際的構想永遠只能是構想，永遠無法升級為設計。
其次，在這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業課知識，如：cad製圖、組合語言、模擬和數位電路知識等。雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我發現效率很高，這是我做這次課程設計的又一收穫。後，要做好一個課程設計，就務必做到：在設計程式之前，對所用微控制器的內部結構有一個系統的瞭解，明白該微控制器內有哪些資源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟體流程圖；在設計程式時，不能妄想一次就將整個程式設計好，反覆修改、不斷改善是程式設計的必經之路；
要養成註釋程式的好習慣，一個程式的完美與否不僅僅僅是實現功能，而就應讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的儲存和交流帶給了方便；在設計課程過程中遇到問題是很正常德，但我們就應將每次遇到的問題記錄下來，並分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題的課程設計結束了，但是從中學到的知識會讓我受益終身。
發現、提出、分析、解決問題和實踐潛力的提高都會受益於我在以後的學習、工作和生活中。設計過程，好比是我們人類成長的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是第一次做，難免會遇到各種各樣的問題。在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。
我們透過查閱超多有關資料，並在小組中互相討論，交流經驗和自學，若遇到實在搞不明白的問題就會及時請教老師，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收穫同樣巨大。
透過這次課程設計我也發現了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經掌握，但在運用到實踐的過程中仍有意想不到的困惑，經過一番努力才得以解決。這也激發了我今後努力學習的興趣，我想這將對我以後的學習產生用心的影響。
透過這次設計，我懂得了學習的重要性，瞭解到理論知識與實踐相結合的重要好處，學會了堅持、耐心和努力，這將為自己今後的學習和工作做出了最好的榜樣。我覺得作為一名自動化專業的學生，微控制器的課程設計是很有好處的。更重要的是如何把自己平時所學的東西應用到實際中。
雖然自己對於這門課懂的並不多，很多基礎的東西都還沒有很好的掌握，覺得很難，也沒有很有效的辦法透過自身去理解，但是靠著這一個多禮拜的“學習”，在小組同學的幫忙和講解下，漸漸對這門課逐漸產生了些許的興趣，自己開始主動學習並逐步從基礎慢慢開始弄懂它。
我認為這個收穫就應說是相當大的。覺得課程設計反映的是一個從理論到實際應用的過程，但是更遠一點能夠聯絡到以後畢業之後從學校轉到踏上社會的一個過程。小組人員的配合相處，以及自身的動腦和努力，都是以後工作中需要的。
在學校學習期間我有幸的參加了學校的微控制器學習小組，在小組裡我瞭解了什麼是微控制器，微控制器有哪些用途，利用微控制器可以實現哪些功能來方便人們的生活如交通燈，時鐘，還有手機中，電子玩具等等，它們裡面都有微控制器的存在來實現某種功能。通過在微控制器小組裡的學習我簡單總結了幾點心得和體會：
第一：萬事開頭難，要勇敢的邁出第一步，不要總找藉口說沒有學習過就總推脫。凡事都有第一步可以先可簡單的來，然後可以逐步的向深層次學習。可以從建專案開始，然後可以找一個簡單的小程式先把它敲進微控制器內然他執行起來，感覺一下微控制器的執行，讓自己瞭解微控制器整個執行。
第二：對於知識點，學過的要掌握牢固，對於沒有學的和暫時用不到的先不用學習。比如：小燈得點亮就沒有用到中斷可以先不用看。這樣可以避免知識過多記不住的麻煩。對於程式這裡的知識點不能只停留在理論層次上，一定要結合著程式進行學習這樣才能掌握的很牢靠，當用到哪裡的知識點不記得了可以去看書，對於用不到的可以不去看。
第三：程式不要只是看別人得，一定要自己寫過才是自己的。開始不懂可以參考別人的，看看每一句代表著什麼意思，能夠實現什麼現象。明白之後自己再重新寫一遍，你會發現看別人的能懂到自己寫的時候很困難。當你自己能寫出來的時候說明你真懂了。
第四：一定要學會程式除錯的方法。有時候把程式寫完了然後執行時不能實現理想的現象。這時有人就暈了不知該怎麼辦，然後就去問別人。當別人找出問題出在哪裡時就會恍然大悟。其實當遇到問題一定要自己嘗試著解決，不能遇到問題就去問別人。自己一定要掌握解決問的方法和思路。
第五：在學習初期看別人的程式碼，學習別人的思路這個很有用。通過看別人的程式碼特別是有多年程式設計經驗的人的程式，可以迅速提高自己的程式設計水平。也可以結合著別人的手法，與自己的想法結合在一起寫出更好的程式。但是切記將學習變成抄襲，不能認為抄襲別人的你就學會了，這樣只能使你退步。 第六：面對一個新專案時，自己一定要多想想，不要急著去看別人是怎麼寫的。有的人看到新專案時就去找別人的然後抄一小段，自己在寫幾句，放在
一起完成任務，雖然省時間但不利你的學習。當你遇到一新專案時你應該先想一下程式的構架，想想如何來完成。然後自己動手去寫，當你遇到實在是沒辦法解決的問題時再去請教別人，看他是怎麼處理的，學習他的方法。這樣起碼你自己想過了，有自己的思路不會受到別人的影響，這樣更容易提高自己。
在微控制器的學習開始時感覺很吃力，在不斷的學習過程中慢慢的對微控制器產生了些好感，而且在編寫程式過程中吃力的感覺慢慢的淡了。在這其中基礎知識掌握牢固是非常重要的，然後在學習過程中要學會提問題和自己解決問題，慢慢的對於學習微控制器你也會產興趣。雖然在開始學習微控制器時感覺很青澀，但只要堅定自己的學習信心，在付出持之以恆的努力，我相信自己能進一步加深對微控制器的瞭解，在微控制器的學習道路上走得更遠！
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