单片机最小系统电路原理图
单片机最小系统原理图
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单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让R C组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.复位电路:一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图:二、复位电路的工作原理在书本上有介绍,51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现,那这个过程是如何实现的呢?在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。
所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
单片机最小系统的概念
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1.单片机最小系统的概念:能使单片机正常工作的最小硬件单元电路,就叫单片机最小系统。
2.单片机最小系统的组成:(1)复位电路:t=RC1(t≥10ms);(2)时钟电路:C2=C3=(30±10)pF(一般是20~30pF);(3)存储器访问路经控制:EA/VPP=+5V时,先内后外。
另外,一般还有单片机的ISP下载口也包含在单片机最小系统中。
3.51系列单片机的最小系统电路的原理图:这学期开了一门新的课程,单片机。
一门实用性很强的课程!而我们所学习的就是以Atemel 公司出的8051为基础的结构及编程。
在接触过程中,我们学到了8051的最小系统,通过该最小系统,我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制!比如一些简单的实验:闪烁灯、模拟开关灯等等!所以制作一个最小系统就显得很重要。
下面就介绍一下我所知道的一些简单的电路图:1.电源电路:我们知道单片机正常工作所需要的电压是+5V的电压,而我们不能直接得到,所以只能进行转换,用7805将+9V的电压转换成+5V的电压,焊接电路的时候注意C1,C2为极性电容,所以注意正负极。
还有那个+9V的电源,本来是很方便的,往电路上焊一个接口,直接插上电源就OK了。
但是考虑到经济问题,我给大家买的不是那种。
用的时候把线前面的接头剪了,里面应该有4条线,2根是+9V的,另两根是+24V的,我们用+9V的线就行了!电源电路图如下:2.单片机焊接电路:这个电路较为简单,而且用得是上电复位电路,所用到的元器件也很少,但是要特别注意单片机的接口,尤其是I/O接口,因为我们要用它们输出或者是进行数据传输,所以最好是能多有几个接口,所以用到双排插针或者是单排插针,用排线连接它们和外设。
3.串口焊接,也就是下载线!我们通过Keil软件编译一些程序,通过单片机实现一些功能,但是我们必须通过下载线将程序下载到单片机内部,也可以用烧写器,但是成本太高,而且利用率太低,所以我们选用下载线!本来是打算焊USB接口的,但是感觉难度很大,所以感觉还是用这个串口电路比较好,成功率较高!这个电路主要用到的就是74373锁存器。
51单片机最小设计系统与电源电路
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单片机最小系统介绍单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
最小系统原理图如图4.1所示。
图4.1最小系统电路图电源供电模块图4.1.1 电源模块电路图对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象,克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
复位电路图4.1.2 复位电路图单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位:按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
单片机系统里都有晶振,在单片机系统里晶振作用非常大,全程叫晶体振荡器,他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快,单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
单片机最小系统电路
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未来展望与挑战
01
人工智能应用
随着人工智能技术的不断发展,未来单片机最小系统电路将更多地应用
于人工智能领域。通过集成神经网络算法和深度学习技术,可以实现更
加智能化的控制和应用。
02
安全性挑战
随着单片机最小系统电路应用的不断扩大,安全性问题也日益突出。未
来需要加强对单片机最小系统电路的安全防护和加密技术研究,确保系
分析最小系统电路在 单片机应用中的重要 性。
最小系统电路概述
最小系统电路的定义
是指能够使单片机正常工作的最基本 的电路,包括电源电路、时钟电路和 复位电路。
最小系统电路的作用
为单片机提供稳定的工作电压、准确 的时钟信号和可靠的复位信号,确保 单片机的正常运行。
02 单片机最小系统电路组成
电源电路
可靠性优化
提高抗干扰能力
通过增加滤波电容、采用差分信号传输等方式,提高系统的抗干 扰能力。
加强ESD保护
在关键信号线上增加ESD保护器件,提高系统的静电放电防护能 力。
优化布局布线
合理规划PCB布局布线,减小信号传输延迟和串扰,提高系统稳 定性。
06 单片机最小系统电路应用 与展望
应用领域介绍
设计调试接口电路,包括接口芯 片或模块与单片机的连接和参数 配置。
通过调试工具与调试接口连接, 实现对单片机的在线编程和调试 功能。
04 单片机最小系统电路测试 与验证
测试方案制定
确定测试目标
明确要测试的单片机型号、功能及性能指标,以及最小系统电路的 基本构成和预期功能。
设计测试用例
根据测试目标,设计针对不同功能模块和性能指标的测试用例,包 括正常情况下的操作测试和异常情况下的容错测试。
51单片机最小系统原理图
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接触过单片机的朋友们都时常会听到别人提"最小系统"这个词.那到底什么是最小系统,有怎样设计称上"最小"呢?下面让依依电子来告诉大家:单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,单片机+晶振电路+复位电路,便组成了一个最小系统.但是一般我们在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出等加到上述电路中,成为小系统。
应用89C51(52)单片机设计并制作一个单片机最小系统,达到如下基本要求:1、具有上电复位和手动复位功能。
2、使用单片机片内程序存储器。
3、具有基本的人机交互接口。
按键输入、LED显示功能。
4、具有一定的可扩展性,单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。
51单片机学习想学单片机,有一段时间了,自己基础不好,在网上提了许多弱智的问题,有一些问题网友回答了,还有一些为题许多人不屑一顾。
学来学去,一年多过去了,可是还是没有入门,现在我就把我学习中遇到的一些问题和大家分享一下,希望在大虾的帮助下能快速的入门:)在学习之前我在网上打听了一下atmel公司的单片机用的人比较多,avr 系列这几年在国内比较流行,但是考虑到avr还是没有51系列用的人多,51系列的许多技术在实践中都已经的到了前人的解决,遇到问题后,有许多高人可以帮助解决,所以这次学习,选用了atmel公司的at89s52,来进行学习。
学习单片机是需要花费时间实践的;学之前我们先准备好所需的东西一、所需硬件at89s52一片;8m晶振一个,30pf的瓷片电容两个;10uf电解电容一个,10k的电阻一个;万用板(多孔板)一块;其他的器件如电烙铁一把30w的,松香,焊锡若干,如果是第一次学习,不知道这些东西,没关系,以下是它们的照片:Atmel公司生产的at89s528m晶振22pf瓷片电容电解电容图1/4 w 10k 的电阻普通的电木万用板好了,有了这些东西,我们就可以把它们组合到一起做成我们的最小系统了:)有了这些东西我们怎么焊接丫?不用着急,过一会我们把原理图给大家画出来大家就会了。
单片机最小系统
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单片机最小系统4.1 单片机最小系统介绍单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
最小系统原理图如图4.1所示。
图4.1最小系统电路图4.1.1 电源供电模块图4.1.1 电源模块电路图对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象,克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给,也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。
电源电路中接入了电源指示LED,图中R11为LED的限流电阻。
S1 为电源开关。
4.1.2 复位电路图4.1.2 复位电路图单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位:按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
《单片机最小系统》课件
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• 单片机最小系统概述 • 单片机最小系统硬件设计 • 单片机最小系统软件设计 • 单片机最小系统调试与测试 • 单片机最小系统进阶应用 • 单片机最小系统案例分析
01
单片机最小系统概述
单片机的定义与特点
总结词:核心组件
详细描述:单片机是一种集成电路芯片,集成了微处理器、存储器、输入输出接 口等核心组件,具有高性能、低功耗、易于编程等优点。
感谢您的观看
THANKS
复位模块
总结词
确保单片机从初始状态开始工作
详细描述
复位模块用于在单片机出现异常时将 其恢复到初始状态,保证程序的正常 运行。复位电路可以采用上电自动复 位或按键复位方式,根据实际需求进 行选择。
JTAG调试接口
总结词
用于程序调试和烧写
详细描述
JTAG调试接口是一种常见的单片机调试接口,通过它可以将程序下载到单片机中进行 调试和烧写。JTAG接口由多个数据线组成,可以实现单步调试、断点调试等多种功能
机器人、自动化等领域。
案例二:基于单片机的智能家居控制系统
总结词
智能家居控制系统是单片机最小系统在 家庭智能化方面的应用,通过单片机实 现对家居设备的智能化控制。
VS
详细描述
智能家居控制系统以单片机为核心,通过 与各类传感器、执行器等设备的连接,实 现对家居设备的智能控制。例如,通过温 度传感器实现自动调节室内温度,通过光 线传感器实现自动调节室内灯光亮度等。
,是单片机开发过程中必不可少的工具。
03
单片机最小系统软件设计
编程语言与开发环境
编程语言
C语言和汇编语言是常用的单片机编 程语言,它们具有高效、易读和可移 植性强的特点。
51单片机最小系统电路图及实验
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51单片机最小系统电路图及实验(含调试程序)--------------------------------------------------------------------------------51单片机最小系统电路图及实验一、任务开发单片机最小系统二、任务分析:该系统具有的功能:(1)具有2位LED数码管显示功能。
(2)具有八路发光二极管显示各种流水灯。
(3)可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。
(4)具有复位功能。
三、功能分析(1)两位LED数码管显示功能,我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能;(2)八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能;(3)各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。
(4)利用单片机的第9脚可以设计成复位系统,我们采用按键复位;利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路,我们利用单片机的内部振荡方式设计的。
四、设计框图五、最小系统电路图设计根据本系统的功能,和单片机的工作条件,我们设计出下面的电路图。
六、元器件件清单的确定:数码管:共阴极2只(分立)电解电容:10UF的一只30PF的电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻一只1.2K的电阻一只4.7K的排阻一只,12MHZ的晶振一只有源5V蜂名器一只AT89S51单片机一片常开按钮开关1只紧锁座一只(方便芯取下来的,绿色的)发光二极管(5MM红色)8只万能板电路版15*17CMS8550三极管一只4.5V电池盒一只,导线若干。
七、硬件电路的焊接按照原理图把上面的元件焊接好,详细步骤省略。
八、相关程序设计针对上面的电路原理图,设计出本系统的详细功能:(1)、第一个发光二极管点亮,同时数码管显示“1”。
(2)、第二个发光二极管点亮,同时数码管显示“2”。
(3)、依次类推到第八个发光二极管点亮,同时数码管显示“8”。
以上出现的是流水灯的效果(4)、所有的发光二极管灭了,同时数码管现实“0”。
STC15系列单片机最小系统原理图
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PNL3P030 PNL3P131 PNL3P232 PNL3P33 PNL3P434 P35 P36 P37
PIP301 PIP302 PIP303 PIP304 PIP305 PIP306 PIP307 PIP308
1 2 3 4 5 6 7 8
Header 8
PIR501
PIP4016 16
CROR5555
CCOC1111
PIC901 0.1uF PIC101 1uF
GND
PIU201LM1117-3.3
PIC602 PIC502 CCOC66 CCOC55
PIC601 0.1uFPIC50110uF
VCC
PIR601 RCO6R6
10K
P17
PIR602
NCOTNCT接C½口Ó¿Ú
2 PINTC½Ó¿Ú02 1 PINTC½Ó¿Ú01
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
PIU103 PIU104 PIU105 PIU106 PIU107 PIU108 PIU109 PIU102 PIU102 PIU102 PIU1023 PIU1024
NLP17NLP54 NLP55 NLP40
NLP50
GND
1 2 3 4 5 6 7 8
Header 8
PCO2P2
P20 P21 P22 P23 P24 P25 PNL2P626 PNL2P727
PIP201 PIP202 PIP203 PIP204 PIP205 PIP206 PIP207 PIP208
1 2 3 4 5 6 7 8
Header 8
PCO3P3
a3p53txt42p14adc4miso10p15adc5sclk11p16adc6rxd3xtal2mclko212p51txd3225p35t1t0clkoccp0226p36int2rxd2ccp1227p37int3txd2ccp2ccp2228p41miso329p42wrccp330p43sclk331p44rdccp432p20a8rstoutlow33p21a9sclk234p22a10miso235p23a11mosi236u1iap15w4k58s4lqfp48j45vinputgndc901uf电源接口电路vinvoutgndu2lm11173333vc510ufc601ufs1pwswitchj2gnd33vdc5vj1dc5v33v5v或33v的vcc选择跳线vcc可用于外接的电源插针p0headerp2headerp3headerp1header10111213141516p4header16p05p06p07p10p11p12p13p14p15p16p20p21p22p23p35p36p37p41p42p43p44vccgndp00p01p02p03p04p05p06p07p10p11p12p13p14p15p16p17p20p21p22p23p24p25p26p27p30p31p32p33p34p35p36p37p40p41p42p43p44p45p46p47p53p54p55led1ledredled2ledyellowled3ledbluep50p52k1k2k3k4gndp20p21p22p23gnddsr10ri11dcd12dtr13rts14rs23215vcc16u3ch340gc2001ufgnddc5vc422pfc322pfy1xtalgndc101ufc1100ufgndgndd1diodej3headergnddc5vdc5vgndgndvccvcc10kr1rpotrp11kgndvccled4ledredvccgndu4dht1118b20p17r610kvccvccj6op1optotriacr3100ntc接口gnddht11ds18b20接口也可外接ntc或光敏电阻aqy212eh光耦继电器电路ch340usb转ttl串口电路按键电路led电路单片机iop4可用于连接显示屏接口mcuutxdj8wificonnector33v33vgnd33ve
51单片机最小系统原理图
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51单片机最小系统原理图51单片机是一种常用的微控制器,它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点,因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。
而要搭建一个完整的嵌入式系统,首先需要设计并搭建一个最小系统,本文将介绍51单片机最小系统的原理图设计。
首先,我们需要明确51单片机最小系统的组成部分。
一个完整的最小系统包括51单片机、晶振、复位电路、电源电路、下载电路等几个基本部分。
其中,晶振是单片机工作的时钟信号源,复位电路用于单片机的复位控制,电源电路提供单片机所需的电源,下载电路用于单片机的程序下载。
其次,我们需要根据这几个基本部分设计出相应的原理图。
首先是晶振电路,一般使用的是12MHz的晶振,其原理图是将晶振的两端分别连接到单片机的晶振输入引脚和晶振输出引脚。
接下来是复位电路,复位电路一般由一个电阻和一个电容组成,其原理是通过电容的充放电来实现单片机的复位控制。
然后是电源电路,电源电路一般包括稳压电路和滤波电路,其原理是通过稳压电路将输入的电压稳定在单片机所需的工作电压范围内,并通过滤波电路去除电源中的杂波。
最后是下载电路,下载电路一般由一个串口电平转换芯片和一个串口接口组成,其原理是通过串口电平转换芯片将电脑串口的TTL电平转换成单片机所需的电平,并通过串口接口与单片机相连接。
最后,我们需要将这几个部分的原理图进行整合,设计出完整的51单片机最小系统原理图。
在设计原理图时,需要注意各个部分之间的连接关系,以及引脚的连接方式。
同时,还需要考虑到原理图的布局和美观性,尽量使得原理图清晰易懂,方便后续的调试和维护工作。
总的来说,设计51单片机最小系统原理图是搭建一个完整嵌入式系统的第一步,它直接关系到后续系统的稳定性和可靠性。
因此,在设计原理图时需要认真对待,确保各个部分的连接正确,电路设计合理,从而为后续的系统开发奠定良好的基础。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读。
AT89C52最小系统电路图接口电路图分享
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AT89C52最小系统电路图接口电路图分享
AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
基于AT89C52单片机最小系统接口电路AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求单片机正常工作时,都需要有一个时钟电路和一个复位电路。
单片机复位、晶振电路如图所示。
AT89C52与时钟电路(包括晶体振荡器、电容C19、C20),上电复位电路(包括R42、C5、S3、VD1、C3、R9)构成单片机的最小系统。
其中,晶体振荡器选用12MHz的高稳定无源晶体振荡器,它与AT89C52中的反向放大器构成振荡器,给CPU提供高稳定的时钟信号。
电容C19、C20可起频率微调作用,电容值在5pF~30pF之间选择,本电路选20pF。
电容C5和电阻R42构成上电复位电路。
电源开启时,电源对电容C5 充电,在CPU的复位端产生一高脉冲。
只要高电平的维持时间大于两个机器周期(24 个振荡周期)。
CPU就可复位。
二极管VD1的作用是当断电时,可使电容C5所储存的电荷迅速释放,以便下次上电时可靠复位。
电容C5可滤除高频干扰,防止单片机误复位。
按键S3和电阻R9构成按键复位电路。
51单片机最小系统原理图PCB大牙兔工程师论坛

回想自己自己当初学习单片机的历程倍感艰辛,大一开始就进入实验室,学过51单片机、MSP430单片机、C8051F单片机、PIC单片机、ZIGBEE(CC2530处理器,个人觉得比单片机层次更高一些,可以应用的协议栈系统比较丰富),后来又学习了DSP、FPGA、ARM,参加过很多电子设计大赛,做了不少项目,也申请了几个专利。
当然,这期间的付出也非常非常多,大学七年里面几乎没有歇息过,放弃了寒暑假,一直呆在实验室里面,双休日也很少出去玩......所以我想说的是做技术确实很辛苦,需要坚韧不拔的毅力,需要付出很多很多。
当然这期间也走了不少的弯路,撞来撞去,像个丈二和尚摸不着头脑,哈哈。
所以希望分享一些有用的东西给大家,希望对大家有所帮助吧。
以前做了不少的PCB板子,现在也用的不多了,共享给大家,希望对大家有所帮助。
以后有时间,我会定期分享给大家一些做单片机方面的资料,还有如果哪位师弟师妹嫌买的学习板太贵的话,可以多几个人一起找我,我给大家做PCB电路板,大家自己买元器件,自己焊接调试,我想这样可能你们会学到的更多一些,而且还能少华一点钱。
今天我先把51单片机的最小系统原理图还有PCB文件共享给大家,这个是我以前做的PCB,大家可以直接拿去做PCB板子,如果那里有什么不懂的可以找我。
资料我上传到了“大牙兔工程师论坛,在STC板块就可以找到,或者直接搜索‘免费开源共享了,原理图+PCB+实物,教会大家做单片机最小系统’也可以找到”,也可以添加群234717900要资料。
1.最小系统原理图:2.PCB顶层设计3.PCB底层设计4.实物图6.基于Altium designer的原理图文件原理图文件.rar(10.12 KB, 下载次数: 1286) 7.基于Alitum designer的PCB文件PCB文件.rar(47.56 KB, 下载次数: 1569)。
C51最小系统的电路原理

C51单片机最小系统的电路原理与制作——吴越1 C51单片机最小系统电路图及电路原理单片机最小系统,是指用最少的元件组成并可工作的单片机系统,相关的资料网上或书店都很多。
图1为一个常见的单片机最小系统电路图。
C51最小系统电路由复位电路、时钟电路组成。
另外还需要DC+5V的电源最小系统才能工作。
(1)复位电路:复位电路在单片机系统中很关键,当程序运行不正常或死机时,就需要进行复位,一般有两种复位方式。
①上电复位:由电容C3和电阻R1串联组成,系统一通电,RST脚(9脚)为高电平,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。
典型的C51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。
一般C3取10μF、R1取10K。
也有不同取值的,原则是RC组合要在RST脚上产生2个机器周期以上的高电平。
②手动复位:由电阻R2和开关S组成,R2取值没有严格的要求,一般能把复位脚的电压下拉至0.5V以下即可,可以把R2理解为缓冲电阻或与C3、R1组成防抖动电路,也有不用R2的。
单片机通电启动后,电容C3两端的电压持续充电约为5V,此时电阻R1两端的电压接近于0V,RST脚为低电平,系统进入正常工作状态。
当按下开关S时,开关导通,电容被短路,电容释放之存储的电量。
电容两端的电压从5V降到约等于0V,电阻R1两端的电压上升到约等于5V,RST脚为高电平,系统进入复位状态。
(2)时钟电路:时钟电路由晶振CY和C1、C2组成,一般晶振的取值1.2MHz~24MHz。
典型的晶振取11.0592MHz或12MHz,11.0592MHz适用于串口通讯,12MHz适用于定时控制,C1、C2一般取15pF~50pF。
如果要自己设计单片机系统的PCB板,注意,C1、C2要紧靠晶振CY,并且晶振CY和C1、C2要紧靠C51芯片,以保证振荡器可靠的工作。
系统通电后可以检测一下晶振是否起振。
若起振,可以用示波器观察到XTAL2会输出很漂亮的正弦波波型,也可以用万用表测量(用直流档)XTAL2和地之间的电压,可以看到有2V左右的电压(有效电压值)。
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按下“空格” 键,总线拐角的样式就会改变,有直角、45°和任意
角度三种不同形式供用户选择。 4)单击鼠标右键,或按Esc键,结束这条导线的绘制过程。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.3.2 绘制“Bus Entry” (总线分支)
在总线绘制完成后,需要用总线分支将它与导线连
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第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
《
4.3.3 放置网络标号
在存在总线和总线分支的原理图中,添加网络标号 至关重要。因为有那么多条线并入总线,哪个与哪个连 接,如果没有标号是无法区分的。 我们知道,在电路原理图上具有相同网络标号的电
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《
图所示), 学习较复杂电路原理图的设计方法。
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第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.1 创建设计数据库和原理图文件
4.1.1创建设计数据库
《
1)选择“File”菜单,然后在弹出的下拉菜单中执行 “New”菜单命令, 2)弹出的“New Design Database”对话框,在项目
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图 2)执行命令后,光标将变成十字状,系统进入“画总线”命 《
令状态。将光标移到合适位置,单击鼠标左键,确定总线的起点,
然后开始画总线。 3)移动光标拖动总线线头,在转折位置单击鼠标左键确定总 线转折点的位置,每转折一次都需要单击一次。当导线的末端到达 目标点,再次单击鼠标的左键确定导线的终点。 原理图中的总线拐角一般为45°。 Protel 99 SE提供了走其他 角度的方法:在绘制总线拐角过程中,先按下“Shift” 键不放,再
下方的“Add”按钮添加。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.2.2 放置元件
⑴ 单击“Wiring tools”工具栏中的放置元件图标 《 图所示 “Place Part” 放置元件对话框。。 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》 ,会出现如下
在对话框栏中填入要放置的元件图形样本名“D8031(40)”,标号
钮。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
2)执行绘制总线分支命令后,工作面上出现带着 “/”或“\”等形状总线分支的十字光标。如果总线分支
《
的方向不合适,可以按动空格键进行调整。
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3)移动十字光标,将分支线带到总线位置后,单击
鼠标左键即可将它们粘贴上去。 4)重复上面操作,完成所有总线分支的绘制。然后 单击鼠标右键或按动Esc键回到闲置状态。 下图为总线和总线分支的绘制图示。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
《
双击“单片机最小系统 .sch” 图标,就进入到原理 图编辑画面,如下图 所示。
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第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.1.3 设置图样参数
《
在原理图设计窗口单击右键,屏幕上出现如左下图所示 的快捷菜单,单击“ Document Options…” ,将会出现右 下图所示设置图样的对话框。可进行图样参数设置。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
《
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第4章 绘制单片机最小系统 电路原理图
4.1 创建设计数据库和原理图文件 4.2 装载元件库和放置元件 4.3 连接线路和放置标号
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第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
本章我们练习绘制单片机最小系统电路原理图(下
4.3 连接线路和放置标号
《
4.3.1 绘制“Bus” (总线) 所谓总线就是用一条线来代表数条并行的导线。 1)执行绘制总线的命令。选择“Place”菜单,然后 在弹出的下拉菜单中选择“Bus”选项。此操作也可用下
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面的方法代替:
●按下P键,松开后按下B键。 ●用鼠标左键单击“Wiring Tools”工具栏中的 按钮。
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按钮。
2)此时,光标将变成十字状,并且将随着虚线框 在工作区内移动,接着按下Tab键,工作区内将出现 “Net Label”对话框,在对话框中输入网络标号的名称, 放置在相应的元件引脚或导线上即可。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.3.4 放置连线和节点
按第3章讲述的方法Байду номын сангаас置线路中的连线和节点。
《
线路中的节点在连线过程中,会在连线的丁字口 交叉处自动加入,而在连线的十字交叉处不会自动加 入。要想在连线的丁字口交叉处去掉节点,只要用鼠 标左键单击该节点(节点周围会出现虚框),然后按 Delete键即可;如果要在连线的十字交叉处加入节点, 单击菜单栏中的“Place\Junction”,光标变为十字状,
即可将矩形左上角固定,接着水平方向移动光标可调节矩形的宽
度,垂直方向移动光标可改变矩形的高度,直到调整到合适的尺 寸时,单击左键就完成所画的矩形图形了。
接着在画出的矩形内放置“单片机最小系统电路原理图”字
符,可单击“Drawing tools”工具栏内的按钮 ,光标变成十字 状,并在其右上角有一个虚框,这时再按下Tab键,屏幕出现一个 文字编辑对话框,可在对话框“Text”栏中填入文字“单片机最小 系统”,通过编辑文字对话框“Font”栏中“Change…”可以改变编 辑文字的字体和大小。将光标移到合适的位置单击左键,完成文 字放置,然后单击右键退出放置图形状态。
名称“ U1” ,元件类型“ 8031” ,元件封装“ DIP40” 。单击下部的 “OK”,元件即可出现在原理图样画面上 。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
还有其他放置元件的方法,例如,可在菜单栏单击
“Place\Part…”;还可以在原理图设计画面上单击鼠标
《
右键,在弹出的快捷菜单中单击“Place\Part…”,都会 出现如上图同样的对话框。还可以使用元件库浏览器 放置元件。 放置时元件是呈虚线浮动状态,移动鼠标可拖动元 件移动,并且通过按X键可使元件左右翻转,按Y键可 使元件上下翻转,按空格键使元件沿逆时针方向依
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90°旋转,通过这些操作把元件安放到合适的位置。
依此方法可继续放置表中的其它元件。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
下图所示为放置了元件的单片机最小系统电路原理图。 《 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
绘制完毕的单片机最小系统电路原理图,如下图所示。
《 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》
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《
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谢谢!
展开,按下栏中的“Add/Remove”按钮,出现 “Change Library File 《 List”对话框,从中选择需要的原理图元件库Miscellaneous Devices.ddb、 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》
AMD Microcontroller. ddb和Protel DOS schematic Libraries.ddb ,单击
技 术 及 应 用 》
3)单击图中的“OK”按钮,设计数据库就创建
好了。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.1.2
《 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》
创建原理图设计文件
执行“File\New…”命令,弹出“New Documents”对话框,如下图 所示。在对话框中选择“Schematic Document”图标,单击对话框下方 的“OK”按钮,这时在设计窗口弹出一个新图标,我们将新图标下面的 文件名重新命名为“单片机最小系统.sch ” 。
气连线是连在一起的,即在两个以上没有相互连接的网
络中,定义成相同的网络标号,就表示它们属于同一网 络。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
设置网络标号的具体步骤如下:
《
1)选择“Place”菜单,然后在弹出的下拉菜单中 选择“Net Label”选项。此操作也可用下面的方法代替: ●按下P键,松开后按下N 键。 ●用鼠标左键单击“ Wiring Tools”工具栏中的
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第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
4.2 装载元件库和放置元件
4.2.1 装载元件库 《 单片机最小系统电路原理图中的元件,如下表所示。 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图
用鼠标左键单击元件库浏览器“Browse Sch”标签,元件浏览器
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十字中间有一个小圆点,移动鼠标将十字移动到合适
交点处,单击左键即可。另外应注意连线过程中不要 与元件引脚交叉,否则会生成多余的节点。
第4章 绘制单片机最小系统电路原理图 4.3.5 放置文字 在“Drawing tools”工具栏内单击绘制矩形按钮 《 Protel 99 SE EDA 技 术 及 应 用 》 ,发现光标 变为十字状并挂着一个矩形图形,移动光标到合适位置单击左键,
《
接起来。下面介绍绘制总线分支的方法。 1)执行绘制总线分支的命令。选择“Place”菜单, 然后在弹出的下拉菜单中选择“Bus Entry”选项,此操 作也可用下面其他方法代替: ●按下P键,松开后按下U键。 ●用左键单击“Wiring Tools”工具栏中的 按