单片机最小系统仿真设计
51单片机最小系统设计
51单片机最小系统设计单片机是一种集成电路,具备处理器、内存和输入输出设备等功能。
51单片机是一种常见的单片机,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将介绍51单片机最小系统的设计过程。
一、概述51单片机最小系统由四个基本部分组成:单片机、晶振、复位电路和电源。
单片机是系统的核心,晶振提供时钟信号,复位电路保证系统的可靠复位,电源为系统提供电能。
二、单片机选型在进行最小系统设计前,需要选择合适的51单片机型号。
根据具体的应用需求和性能要求,选择合适的芯片型号。
常见的51单片机型号有AT89S52、STC89C52等。
三、晶振选型晶振的作用是产生稳定的时钟信号,为单片机提供时钟脉冲。
选择晶振时,应考虑系统所需的主频和稳定性要求。
常见的晶振频率有11.0592MHz、12MHz等。
四、复位电路设计复位电路用于保证系统在上电或其他异常情况下的可靠复位。
常见的复位电路设计包括电源复位电路和外部复位电路。
电源复位电路通过电源控制芯片实现,外部复位电路通常由稳压芯片和复位电路芯片组成。
五、电源设计为了保证单片机系统的正常运行,需要提供稳定的电源电压。
常见的电源设计方案有稳压电路和滤波电路。
稳压电路通过稳压芯片实现,滤波电路通过电容和电感组成。
六、最小系统连接在进行最小系统连接时,需要按照51单片机的管脚连接要求进行。
一般包括连接晶振、连接复位电路和连接电源等步骤。
在连接过程中,应注意线路的布局和连接的牢固性。
七、编程与调试当最小系统连接完成后,需要进行单片机的编程和调试。
编程可以通过编程器进行,调试可以通过示波器等工具进行。
在调试过程中,需要注意程序的正确性和系统的稳定性。
八、应用案例最小系统设计完成后,可以用于各种嵌入式系统。
例如,可以用于温度控制系统、电子秤系统、自动化设备等。
根据具体应用需求,可以进行系统功能的扩展和改进。
总结本文介绍了51单片机最小系统的设计过程。
通过正确选型、合理设计和精心调试,可以实现一个稳定可靠的最小系统。
毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计(可编辑)
毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计摘要MCS-52单片机的内部虽已集成了很多资源,但这类单片机内部的各种资源都是折中配置的,在实际许多应用中,基本型MSC-52单片机的资源显得缺乏,针对这个问题,本文首先通过对主要部件方案论证,选取合理可用的部件,其次详述了通过对单片机进行扩展外围设计一个能满足广泛应用要求的单片机通用系统,并重点介绍了单片机扩展原理,系统硬件原理图的设计过程与说明和软件的设计过程,同时也简要介绍了硬件制作工艺等环节。
最后,通过硬件测试和软件调试,该系统具有功能强,效率高等优点,符合大部分单片机应用设计要求并可投入使用关键词 MCS-52单片机,系统硬件原理图,单片机AbstractMCS-52 microcontroller has integrated a lot of internal resources, but such single-chip resources are the various configurations of compromise, in many practical applications, the basic MSC-52 MCU resources it is lack of response to this problem, this paper first of all, the main components of the program through the demonstration, select the components reasonably available, followed by details of the external expansion of single-chip design of a widely used to meet the requirements of general-purpose single-chip systems, and focuses on extension of theprinciple of the single-chip, system hardware schematic diagram and description of the design process and software design process, as well as a brief introduction of the hardware manufacturing process and so on. Finally,Through the hardware test and debug software, the system has a strong functions, high efficiency, in line with the requirements of most single-chip microcomputer application design and put into use.Key Words MCS-52 microcontroller ,system hardware schematic diagram,microcontroller目录摘要IAbstract II1 引言 11.1选题意义 11.2单片机简介 11.3 单片机应用 22系统设计及工作原理 42.1 系统整体方案提示42.2 系统工作原理及整体电图框图 42.3 AT89C52芯片的介绍 53 系统硬件设计113.1 硬件模块设计113.1.1 AT89C52单片机电路113.1.2 指拨开关,按键和显示接口电路的设计123.1.3 独立按键电路的设计143.1.4 蜂鸣器电路定时模块设计153.1.5 LCD液晶显示接口电路的设计153.1.6 A/D转换电路设计173.1.7 EEPROM存储器电路设计173.1.8 RS-232接口电路设计183.1.9 电源电路设计194 系统软件设计204.1 键盘扫描程序的设计204.2显示程序设计23结论25致谢26参考文献27附录 A1.1 28附录 A1.2 291 引言1.1选题意义由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
51单片机最小系统设计
注:该课程大作业需要说明设计过程,并附上Protel99SE原理图、PCB图以及电子版数据库文件。
Protel99SE原理图绘制基础课程大作业作业题目51单片机最小系统设计姓名班级学号2012年月日制作步骤:一建立工程:分别建立原理图文件,PCB图文件,原件封存库文件,原件库文件。
二制作元件库:在元件库文件中绘制出各个原件的原理图,然后保存一下。
注意在添加引脚时一点要标明序号,且与封装原件的序号相应。
否则将会报错。
三绘制原理图:把我们刚才制作的“原件库”在添加到工程中。
这时工程中有两个库,一个包含杂原件的软件自带库,一个我们自己的库。
打开库,双击原件,即可把原件依次添加到操作界面里。
然后我们把原件用线连接起来。
注意当原件较多时,我们可以用网络标号的方法来代替。
四添加封装:如果对封装名称对应得具体大小不是很清楚,请务必在PCB窗口调出封装,然后测量其具体尺寸。
一定要保证其大小与我们手中的原件大小一样。
其中ctrl+g 是测量的快捷键,q是用于转换成毫米的键。
打开软件只带的PCB封装库,这是一个较综合的封装库,集成了常用原件的封装,但并不是非常全。
需要我们自己绘制一些没有的封装五PCB库的制作:测出实物的大小,然后根据大小画出他的形状。
例如蜂鸣器,用游标卡尺精确测量蜂鸣器两引脚之间的距离,同时测量朔料圆盘的外径,另外还要测量金属引脚的直径,然后我们根据已测的数据画出对应的封装。
注意画时一定要标明正负极,只有这样我们才能在焊接时分清正负。
一般而言长引脚是正极,短的是负极。
对于三极管这样的复杂物件,一定分清你手中的是哪一种,不同的引脚连接不同。
确保你画的是对的。
六生成PCB并布线:绘制好原理图,添加好所有元件封装,接下来由软件检测一些细节错误,当没有错误时,然后生成PCB图。
之后进行布线。
我们最好选择手工布线,这样更有规律。
布线之前我们要对线的属性进行设定,比如线的粗细,间距。
布线时,对于双层板,通常在两层走相互垂直的线。
基于AT89C51单片机的最小系统设计
基于AT89C5仲片机的最小系统设计组员:田竹、王维、袁倍明摘要:本次实验课题为设计一个基于AT89C51单片机的最小系统。
用P1 口设计流水灯,用P2 口和P0 口分别作段选和位选设计了六位数码管的静动态显示和简易的电子钟,用P3 口设计了一个4*4的矩阵键盘,并用蜂鸣器实现了唱歌功能和键盘按下的声响,用62256扩展内部RAM,还扩展并实现了LCD1602的静动态显示,最后通过ADC0809和DAC0832分别实现了A/D、D/A转换功能。
一、系统电源用MC7805集成稳压器将输入电压转为+5V稳压给系统供电二、晶振(12MHZ )及复位电路采用12MHz的外部晶振,给系统提供时钟信号。
并采用了按键复位电路。
LJMP LOOPDLY:MOV R7,#250 ;延时子程序 DLY1: MOV R6,#200DJNZ R6,$ DJNZ R7,DLY1 RET 源程序:ORG 0000HLJMP START ORG 0100H START:MOV P0,#0 MOV P2,#0F9HSETB P0.0 LCALL DELAY CLR P0.0 MOV P2,#0C4H源程序: 流水灯116 D3U1 2 1T°3■EKSK"--------- ---1 1亠门7 rS-------- 1^EHZFHk.11~6二93ICMrn寸9日。
日日日。
日且Q26LEDq o pJ3 p1…「zgLo o 二o1 d—-1--1、流水灯功能描述:让8个led 灯循环闪烁 D2*5V| LEDORes Pack436ORPIOPll P12P13P14P15P16数码管动态显示窝21END四、数码管功能描oSETB P0.1LCALL DELAYCLR P0.1MOV P2,#0D0HSETB P0.2LCALL DELAYCLR P0.2MOV P2,#99HSETB P0.3LCALL DELAYCLR P0.3MOV P2,#92HSETB P0.4LCALL DELAYCLR P0.4MOV P2,#82HSETB P0.5LCALL DELAYCLR P0.5LJMP STARTDELAY: MOV R5,#10D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETEND五、4*4矩阵键盘和蜂鸣器功能描述:通过按键让数码管显示0-F,按键按下时,蜂鸣器响一下LSIP2_ Speaker —GND源程序:ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV P0,#0FFHMOV B,#4MOV P3,#0F0H;列置0,看行电平JNB P3.4,L1JNB P3.5 ,L2JNB P3.6 ,L3JNB P3.7 ,L4AJMP MAINL1: MOV R1,#0AJMP LL1L2: MOV R1,#1AJMP LL1L3: MOV R1,#2AJMP LL1L4: MOV R1,#3AJMP LL1LL1: ACALL DL10MS;消抖MOV A,P3XRL A,#0F0HJZ MAINMOV P3,#0FH;行置0,看列电平JNB P3.0,L5JNB P3.1 ,L6JNB P3.2 ,L7JNB P3.3 ,L8L5: MOV 20H,#0AJMP KEYL6: MOV 20H,#1AJMP KEYL7: MOV 20H,#2AJMP KEYL8: MOV 20H,#3AJMP KEYKEY:MOV A,R1; 计算键值并查表赋值MUL ABADD A,20HMOV R2,AMOV DPTR,#TABLEMOV A,R2MOVC A,@A+DPTRMOV P2,ACALL BEEP_BLLCALL DELAYLJMP MAINBEEP_BL: CLR P2.7;蜂鸣器子程序ACALL DELAY SETBP2.7 RETDELAY: MOV R5,#50延时D1: MOV R6,#20D2: MOV R7,#50DJNZ R7,$DJNZ R6,D2DJNZ R5,D1RETDL10MS:MOV R7,#05HLOOP1: MOV R6,#0F9HLOOP2:NOPNOPDJNZ R6,LOOP2DJNZ R7,LOOP1RETTABLE:DB 0A0H,0F9H,0C4H,0D0H,99HDB 92H,82H,0F8H,80H,90HDB 88H,83H,0A6H,0C1H,86H DB 8EHEND六、时钟功能描述:在数码管上实现时钟功能,并通过矩阵键盘的调时,调分。
基于STC89C52单片机最小系统的设计
基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求设计题⽬:基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。
设计要求:输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式,单⽚机型号可以⾃⼰选择(51,128,430等),输出控制信号为模拟电压或者数字信号,控制对象可以是电机(直流电机,步进电机)、开关、显⽰器等。
(注:可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。
)使⽤器材:感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件(详见附录)。
2 STC89C52单⽚机2.1 STC89C52单⽚机简介单⽚微型计算机简称单⽚机,是典型的嵌⼊式微控制器(Microcontroller Unit),常⽤英⽂字母的缩写MCU表⽰单⽚机,它最早是被⽤在⼯业控制领域。
单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。
最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中,使计算机系统更⼩,更容易集成进复杂的⽽对体积要求严格的控制设备当中。
⽤专业语⾔讲,单⽚机就是在⼀块硅⽚上集成了微处理器、存储器及各种输⼊/输出接⼝的芯⽚。
2.2 单⽚机的特点(1)⾼集成度,体积⼩,⾼可靠性单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上,集成度很⾼,体积⾃然是最⼩的。
芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。
单⽚机程序指令,常数及表格等固体化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在⼀个芯⽚内,故可靠性⾼。
(2)控制功能强为了满⾜对控制对象的要求,单⽚机的指令系统均有极丰富的条件:分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒,⾮常适⽤于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于⽣产携带为了便于⼴泛使⽤于便携式系统,许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V~3.6V,⼯作电流仅为数百微安。
(4)易扩展⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。
芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及并⾏、串⾏输⼊/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应⽤系统。
Get清风单片机最小系统的设计与制作 单片机课程设计
单片机最小系统的设计与制作单片机课程设计单片机课程设计报告——单片机最小系统的设计与制作学院:信息与电气工程学院姓名:马杰学号:0804040234指导老师:曾照福设计时间:2021.5.30—2021.6.10目录摘要1一、设计与制作目的2二、设计与制作要求2三、设计方案比拟说明3四、原理说明54.1 单片机的选择54.2 显示电路64.3 4*4矩阵键盘电路和4个独立键盘电路74.4 存储电路84.6 LCD接口114.7 程序下载接口114.8 电源电路134.9 温度测量接口134.10 跳线电路13五、程序流程图及说明错误!未定义书签。
六、程序清单及注释15七、硬件调试及调试结果15八、软件测试及其结果17数码管测试178.2 键盘测试178.3 24C02存储电路测试188.4 DS1302 实时时钟电路测试188.5 DS18B20温度测量电路测试18九、测试仪器及测试结果19十、结果分析及设计心得20参考文献21附录1:原理图、PCB图以及实物图21 附录2:程序清单21附录3:元器件清单86摘要随着单片机的应用越来越广泛,比方日常生活中的电冰箱、洗衣机、微波炉等等,都是用单片机作为MCU来控制这些器件,对于我们来说,学习单片机是非常有必要的,而单片机的最小系统更是我们学习单片机的根底。
此次需要设计的单片机最小系统中,除了电源电路、复位电路、晶振电路外,还需要4*4矩阵键盘、4个独立键盘、8位数码管显示电路、存储电路、实时时钟电路、温度测量接口、LCD接口、程序下载接口。
因为单片机只有32个口,所以这32口如何合理的分配给这些模块是本设计的重点,但是由于大多数同学编程还不是过硬,故最好选择直接用I/O进行控制的系统,而不要用锁存器等在编程中要设置相应模式的器件,这个要求使得对单片机的32个I/O如何分配的问题更加重要。
在设计完这个单片机最小系统后,最起码要实现以下功能:数码管能显示数字和字母;设置按键和数码管,当按下相应键时,可以在数码管上显示设置的数字和字母,如1、2、3、A、b等等;设置数码管能使其显示数字和字母;设置数码管和24C02芯片,能在掉电后还显示掉电之前的内容;设置DS1302芯片,能用数码管或液晶显示年月日和实时时间;设置DS18B20芯片,能用数码管或液晶显示实时温度。
单片机最小系统的设计
单片机最小系统的设计以AT89C51单片机为例,设计一个单片机最小系统。
要求:1、功能:有按键开关、键盘进行高低电平的输入。
有数码管显示输出数字。
有LED灯显示输出的高低电平。
LCD显示输出数字和中文文字符号。
有使单片机工作的最小外围电路。
2、设计采用Keil单片机开发软件进行,在该软件上设计虚拟电路并进行仿真实现键盘、按键输入数据,在数码管、LED、LCD上显示输入内容,或运算、控制结果。
3、写出完成上述工作的全部过程。
包括软件选取、软件安装、每个功能硬件的选取和连接过程,软件的编写过程、源程序调试过程,最后附上全部工程文件和程序。
上述工作的目的:通过单片机的学习,学会基本的科研工作方法:构思、系统框图、详细设计、硬件设计、软件设计、研究工作中的记录、总结、归纳。
正反两方面的经验都要写。
方法:先建设一个WORK文档,以后每做一步写步,做完设计工作同时文档也就写完,然后对文档总结、整理、提高,这样每做完一件事,一篇可发表的论文也应完了,而不要做完了设计才来回想、写论文,时间就浪费了,很多设计过程中遇到的问题也忘了。
下面是去年同学写的内容,仅参考,不要抄,要自己写,比这个更好。
一、软件的介绍本文以AT89C51作为控制部件,同时利用LCD显示当前状态,从而实现依次按键控制LED灯亮灭的最简控制系统。
1、proteus软件的使用方法Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件,它包括ISIS、ARES等软件模块,ARES模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。
Proteus的软件仿真基于VSM技术,它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片,比如MCS-51系列、PIC系列等等,以及单片机外围电路,比如键盘、LED、LCD等等。
通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。
单片机最小系统设计
单片机最小系统设计单片机最小系统是指由单片机与外围电路构成的最小功能完整的系统。
在单片机设计中,最小系统起到了连接单片机和外界外设的桥梁作用。
本文将从电源、晶振、复位电路以及外设接口等方面详细讨论单片机最小系统的设计。
一、电源设计在单片机系统中,合理的电源设计对于保证系统正常运行非常重要。
通常情况下,单片机系统需要提供稳定的电压供给,并且需要考虑到不同功耗的模块之间的电源隔离。
为了满足这些需求,可以使用稳压芯片对电源进行调整和稳定,同时添加滤波电容以保证电源的稳定性。
二、晶振电路设计单片机系统需要一个可靠的时钟源来提供精确的计时功能。
晶振电路是实现单片机时钟源的重要组成部分。
一般来说,晶振电路由晶体振荡器和负载电容构成。
在设计晶振电路时,需要注意选择合适的晶振频率以及相应的负载电容。
三、复位电路设计复位电路是单片机系统中不可或缺的一部分,它能够在系统上电或异常情况下将单片机恢复到初始状态。
常见的复位电路包括电源按键复位电路和复位电路。
在设计复位电路时,需要考虑到稳定的复位电平、合适的延时电路以及可靠的触发条件。
四、外设接口设计外设接口设计是单片机最小系统中的重要环节。
通过合适的外设接口设计,可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
常见的外设接口包括串口、并口、I2C接口等。
在设计外设接口时,需要充分考虑接口的稳定性、兼容性以及通信速率的要求。
五、系统调试与测试在完成单片机最小系统的硬件设计后,需要进行系统的调试和测试。
通过合理的调试和测试措施,可以保证系统的稳定性和可靠性。
常见的调试工具包括示波器、逻辑分析仪等。
通过这些工具,可以对单片机系统进行信号捕获、时序分析等操作,以确保系统的正常运行。
六、总结单片机最小系统设计是单片机开发中的重要环节。
通过合理的电源设计、晶振电路设计、复位电路设计以及外设接口设计,可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
在系统设计完成后,需要进行系统的调试和测试,以确保系统的稳定性和可靠性。
基于STC89C52单片机最小系统的设计
基于STC89C52单片机最小系统的设计基于STC89C52单片机最小系统的设计一、引言随着科技的不断进步,单片机在各个领域中的应用越来越广泛。
STC89C52是一种常用的单片机,具有高性能、低功耗、可编程等特点,被广泛应用于工业控制、智能家居、物联网等领域。
最小系统是单片机应用的基础,本文将介绍基于STC89C52单片机的最小系统设计。
二、STC89C52单片机简介STC89C52是一种8位微控制器,采用CMOS工艺制造。
它具有8K字节的闪存程序存储器,支持在线编程和调试。
STC89C52单片机具有高性能、低功耗、高可靠性等特点,并且具有丰富的外设资源,如定时器、中断控制器、串行通信接口等。
三、最小系统设计思路最小系统是指能够让单片机正常工作所需的最基本的电路,包括电源电路、晶振电路、复位电路和下载电路等。
1、电源电路:为整个系统提供电源,需要根据单片机的供电要求选择合适的电源模块。
2、晶振电路:为单片机提供时钟信号,一般采用外部晶振。
3、复位电路:用于将单片机恢复到初始状态,一般采用上电复位和手动复位两种方式。
4、下载电路:用于将编写好的程序下载到单片机中,一般采用串口或SW下载方式。
四、硬件选型1、电源模块:选择12V电源模块,通过降压电路转换为5V供电。
2、晶振电路:选择11.0592MHz的外部晶振。
3、复位电路:选择上电复位和手动复位两种方式。
4、下载电路:选择SW下载方式,使用CH340芯片实现USB转串口下载功能。
五、软件设计软件设计主要包括程序的编写和调试。
根据实际需求编写程序,并进行仿真和调试。
在调试过程中,可以使用串口调试助手等工具进行程序的下载和调试。
六、实验结果在实验室中,我们成功地搭建了基于STC89C52单片机的最小系统,并编写了一个简单的程序,实现了LED的闪烁控制。
实验结果表明,最小系统能够正常工作,并且程序运行稳定。
七、总结本文介绍了基于STC89C52单片机的最小系统设计,包括硬件选型和软件设计等方面。
protel课程设计实验报告--单片机最小系统的设计
工程应用软件上机实训报告学院: 机电工程学院专业: 测控技术与仪器班级:学号:姓名:时间:目录1 任务 (2)2 所用设备 (2)3 设计过程 (2)3.1原理图的绘制 (2)3.1.1 单片机89C51芯片的绘制 (2)3.1.2 按键电路 (3)3.1.3 复位电路 (3)3.1.4 晶振电路 (4)3.1.5 蜂鸣器电路 (4)3.1.6 数码管显示电路 (4)3.1.7总原理图 (5)3.2 PCB板的生成 (6)3.2.1数码管的封装 (6)3.2.2各元器件的封装号 (6)3.2.3 PCB图 (7)4 结论 (7)5参考文献 (7)实训报告1、任务1.熟悉PROTEL的基本操作。
2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法4.设计一个89C51单片机最小系统系统, 其中包括晶振电路、按键复位电路、两位数码管、一个蜂鸣器、两个按键输入。
2.所用设备1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件3.设计过程3.1原理图的绘制1、首先启动PROTEL 99 SE软件;在File>New中新建一个名为YY.ddb的数据库文件, 并将其设置合适的保存位置;4、3.双击Documents文件夹, 再次选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
双击其中的Schematic Document图标, 新建一个名为Sheet1.Sch的原理图文件;5、双击原理图子文档, 启动原理图编辑器;6、添加元件库, 需要的有Miscellaneous Devices.ddb;添加元件, 手动编辑自己想要的元件并导入元件库, 本次设计编辑了一个单片机89C51元器件;7、连接线路, 形成原理图。
3.1.1 单片机89C51芯片的绘制在Documents文件夹中选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
51单片机最小系统电路图及实验
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”。
51单片机最小系统
51系列单片机最小系统设计与调试实验实验指导书目录一:实验目的 (1)二:原理 (1)三:实训任务. (2)四:最小系统的构成 (3)五:程序 (7)六:心得体会 (7)一:实验目的1. 了解单片机的基本工作原理2. 学习并掌握相关软件的使用方法(Protel、keil)2. 掌握单片机片内程序存储器下载方法3. 掌握单片机程序设计(汇编及C51)二:原理1、什么是单片机单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
用专业语言讲,单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器及各种输入/输出接口的芯片。
2、最小系统的概念单片机最小系统,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AT89C51高性能8位单片机功能AT89C51提供以下标准功能:8K字节Falsh闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟电路,同时A T89C51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,时/计数器,串行通信口及中断系统持续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但震荡器停止工作并禁止其他所有部件工作等加到上述电路中,成为小系统三:实训任务.1)认识MCS-51的ROM及片外RAM空间:认识51系列单片机的程序存储器(ROM)的空间范围;汇编指令编码在ROM中存储形式;掌握指令编码和指令编码所在地址的概念;了解51系列单片机的程序存储器(ROM)固定地址的用途。
MSP430单片机最小系统
MSP430单片机最小系统8.2BSL编程器原理图8-1MSP430单片机正常启动复位时序信号当TEST引脚出现至少两个跳变沿,当TEST为高电平而RST引脚出现高电平,如图8-2所示启动程序载入器(Boottrap)所需的时序时,单片机进入启动程序载入器工作方式。
图8-2MSP430单片机进入BSL时序信号图8-43.3V电源电路图图8-3中USB插座的1、2、3、4脚分别为5v电源,D-和D+差分信号线,地线。
5、6脚为插座外壳接地引脚。
电脑可通过1脚提供5V电源,由于PL23032图8-5IAR生成MSP430-t某t编程文件配置2)打开MSPFET软件,做如下设置,如图8-6所示,并选择芯片型号为MSP430F149。
3图8-6MSPFET配置通过电脑的并行端口实现MSP430单片机的JTAG端口编程和调试,对于初学者是一种成本较低的方案,下面介绍用电脑的并行口实现JTAG编程,但是在4用JTAG烧断保密熔丝后,要再想修改闪存程序,就只能用BSL方法了。
图8-9IAR的调试器配置5图8-10IAR的FET调试器并口配置8.4MSP403F149单片机最小系统设计前面的章节中,我们主要采用MSP403F249作为仿真器件详述了单片机内部功能和外部扩展电路的设计和应用,本节主要介绍实用的单片机小系统开发板的硬件设计,可以作为单片机实验学习使用。
在选择单片机型号时,由于市面上MSP403F149较为常用且购买容易,且与MSP403F249功能基本相同,管脚也兼容,因此选择MSP403F149作为单片机最小系统的主芯片。
该单片机的特点如下:1.8V~3.6V超宽供电电压5种低功耗模式,从tandby模式唤醒时间小于6μ0.1uARAM保持0.8uA实时时钟模式2KRAM,60KB+256BFlahMemory(支持IAP)片内硬件乘法器支持四种乘法运算两个具有PWM输出单元的16-Bit定时器(TimerA3,TimerB7)两个UART接口,两个SPI接口(与UART复用)一个8通道12-Bit模数转换器(ADC),具有片内参考电压源一个模拟比较器,看门狗电路等开发板可使用的资源如下:两种可选供电方式(标准稳压器接口、USB接口)符合TI标准的14芯JTAG仿真调试端口蜂鸣器18B20单芯片12-Bit高精度温度传感器12-Bit模数转换器(ADC)接口和单路输出10-Bit数模转换器(DAC)6标准的1602液晶接口和标准的12864液晶接口六位共阴极动态扫描数码管电路RTC实时时钟+纽扣电池IIC接口的EEPROM4某4的矩阵式键盘标准的RS232接口和RS485接口含8个LED的流水灯电路(红、黄、绿)1)单片机电路图8-11MSP430F149单片机电路7图8-12MSP430F149电源电路2)RS232串行口电路这里选用MA某3232作为单片机串行口转换芯片,MA某3232是一款3.0V~5.5V供电、低功耗的RS232收发器,支持高达1Mbp的通信速率,仅需要四个0.1uF的电容作为外部元件即能工作。
单片机最小系统的设计
真值表如下:
五、单片机系统的基本外设 RS232串行接口
术语解释:RS232接口是1970年由美国电子工业协 会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机 终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它 的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备 (DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
了解了锁存器的功能以后,就知道如何操 作板载LED了,首先将JP1用跳线器短路, 确保为LED提供工作电压。其次将锁存器 的LE端设置为低电平,最后往锁存器数据 输入端口D1-D8输入电平数据就可以了。 由于本电路采用的是共阳结构,只有当锁 存器输出为低电平的时候LED方可点亮, 反之高电平熄灭,设计程序的时候需注意 这点。
我们使用的51单片机需要在+5V的直流电的坏境下,才能够 稳定的工作(并不是所有的单片机都是工作在+5V,有的低 电压单片机的工作电压为3.3V,有的甚至更低)。而在直流 电源中,一般会有正电源和地两根线。单片机的接+5V的引
脚为40引脚VCC,而接地引脚为20引脚GND。
二、单片机系统的基本外设 键盘电路
本系统板采用动态显示的原理设计,电路如下: 其中JP2为数码管电源跳线,使用数码管时,必 须用跳线帽将其短路。Q2-Q9为PNP型扩流三 极管,为每位数码管公共端提供约80mA的电源。 R4-R11为三极管的基极偏流电阻,当B0-B7 端电压低于4.3V时,PNP管导通,为数码管提 供公共电压。74HC573为锁存器,功能在上一 章已经说明,在此不再赘述。74HC138为3-8 译码器,当一个选通端(E3)为高电平,另两个 选通端(E1)和/(E2))为低电平时,可将地址 端(A0、A1、A2)的二进制编码在一个对应的 输出端以低电平译出。
MCS51单片机最小系统
(3)用户指令集汇总: )用户指令集汇总:
复位指令:ZLG7289_Reset(); 复位指令:ZLG7289_Reset(); 测试指令:ZLG7289_Test(); 测试指令:ZLG7289_Test(); 左移指令:ZLG7289_SHL(); 左移指令:ZLG7289_SHL(); 右移指令:ZLG7289_SHR(); 右移指令:ZLG7289_SHR(); 循环左移:ZLG7289_ROL(); 循环左移:ZLG7289_ROL(); 循环右移:ZLG7289_ROR(); 循环右移:ZLG7289_ROR(); 下载数据: dat); 下载数据:ZLG7289_Download(mod, x, dp, dat); 闪烁控制:ZLG7289_Flash(x); 闪烁控制:ZLG7289_Flash(x); 消隐控制:ZLG7289_Hide(x); 消隐控制:ZLG7289_Hide(x); 段点亮控制:ZLG7289_SegOn(seg); 段点亮控制:ZLG7289_SegOn(seg); 段关闭控制:ZLG7289_SegOff(seg); 段关闭控制:ZLG7289_SegOff(seg); 读键盘数据指令: ZLG7289_Key()。 读键盘数据指令:char ZLG7289_Key()。
SPI串行接口 4、SPI串行接口
根线实现数据双向传输。 串行外围接口 Serial peripheral interface,3根线实现数据双向传输。 , 根线实现数据双向传输
(1)ZLG7289B 的SPI 串行接口信号 )
(2) SPI 总线时序图 )
纯指令时序图(单字节命令) 纯指令时序图(单字节命令)
四、电路板制作中的几点说明
基于STC89C52单片机最小系统的设计
基于STC89C52单片机最小系统的设计在现代电子技术领域,单片机的应用无处不在,从家用电器到工业自动化,从智能仪器仪表到航空航天设备,都能看到单片机的身影。
STC89C52 单片机作为一款经典的 8 位单片机,以其高性能、低功耗、易于开发等优点,被广泛应用于各种电子系统中。
而要让 STC89C52 单片机正常工作,就需要设计一个可靠的最小系统。
一、STC89C52 单片机简介STC89C52 单片机是由宏晶科技生产的一款增强型 8051 单片机,它具有 8K 字节的 Flash 程序存储器、512 字节的 RAM、4 个 8 位并行I/O 口(P0、P1、P2、P3)、3 个 16 位定时器/计数器、1 个全双工串行通信口等资源。
其工作电压为 5V,工作频率可达 35MHz,能够满足大多数应用场景的需求。
二、最小系统的组成一个完整的 STC89C52 单片机最小系统通常包括以下几个部分:1、电源电路电源是整个系统的动力源泉,STC89C52 单片机的工作电压为 5V,因此需要一个稳定的 5V 电源为其供电。
可以使用线性稳压器(如7805)将输入的电压(如 9V 或 12V)转换为 5V 输出,也可以使用USB 接口直接提供 5V 电源。
2、复位电路复位电路的作用是在系统上电或出现异常时,将单片机的内部状态恢复到初始状态,使其能够正常工作。
常见的复位电路有上电复位和手动复位两种。
上电复位电路通过电容充电实现,手动复位电路则通过按键实现。
3、时钟电路时钟电路为单片机提供工作所需的时钟信号,决定了单片机的运行速度。
STC89C52 单片机可以使用内部时钟,也可以使用外部时钟。
内部时钟通过在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 引脚之间连接一个晶振和两个电容来实现,晶振的频率通常为 110592MHz 或 12MHz。
4、下载电路为了将编写好的程序下载到单片机中,需要设计一个下载电路。
STC89C52 单片机支持通过串口下载程序,可以使用 MAX232 芯片将单片机的 TTL 电平转换为 RS232 电平,然后通过串口线与计算机连接进行程序下载。
单片机最小系统课程设计
单片机最小系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机最小系统的基本组成,掌握各部分功能及相互关系。
2. 学生能描述单片机的工作原理,了解指令执行过程。
3. 学生能运用C语言或汇编语言编写简单的程序,实现对单片机的控制。
技能目标:1. 学生能独立设计并搭建单片机最小系统电路,进行基本的程序下载与调试。
2. 学生能运用所学知识解决实际问题,具备初步的故障排查与处理能力。
3. 学生能够通过团队协作,共同完成一个具有实际应用价值的单片机项目。
情感态度价值观目标:1. 学生对单片机技术产生兴趣,认识到其在工程技术领域的重要性。
2. 学生在学习过程中,培养动手能力、创新意识和解决问题的能力。
3. 学生通过课程学习,树立科技改变生活的观念,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,以项目为导向,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本年级学生已具备一定的电子技术基础,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:课程要求教师以讲解与实践相结合的方式进行教学,注重引导学生主动探究,培养学生的实际操作能力。
同时,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生将理论知识与实践相结合,提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础理论:包括单片机的基本结构、工作原理、指令系统等,对应教材第一章内容。
- 单片机硬件组成- 指令执行过程- 中断系统与定时器2. 单片机编程语言:C语言与汇编语言基础,对应教材第二章内容。
- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句与函数- 汇编指令与伪指令3. 单片机最小系统设计:包括硬件电路设计、程序下载与调试,对应教材第三章内容。
- 最小系统组成与原理- 常用接口电路设计- 程序下载与调试方法4. 实践项目:设计并实现一个具有实际应用价值的单片机控制系统,如温度控制器、智能小车等,结合教材第四章内容。
- 项目需求分析- 系统设计与电路搭建- 程序编写与调试- 系统测试与优化教学内容安排与进度:第一周:单片机基础理论第二周:单片机编程语言第三周:单片机最小系统设计第四周:实践项目设计与实施第五周:项目展示与总结在教学过程中,教师需根据学生的实际情况调整教学进度,确保学生能够充分理解和掌握所学内容。
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二○一六~二○一七学年第二学期暑期物理与电子工程学院
课程设计报告
班级:
姓名:
学号:
摘要
基于AT89C51为核心制作的单片机最小系统,含有单片机工作的最基本组成单元——电源电路、复位电路和振荡电路。
芯片AT89C52包含8KFLASH、512字节RAM、32个IO口、3个定时器、1个UART、8个中断源。
关键字:单片机最小系统、AT89C52
图一设计框图
二、电路设计
1、电源电路
为单片机提供一个稳定的5V电源,原理图如下:
图二电源电路原理图
2、复位电路
复位电路由上电复位和按键复位两部分组成。
AT89C51系列单片机即为高电平复位,在复位引脚RST上接一电容到VCC,再接一电阻到GND,由此形成一个RC充放电路,原理图如下:
图三复位电路原理图
3、晶振电路
振荡电路由一个11.0592M的晶振和两个电容所组成,原理图如下:
图四晶振电路原理图
4、LED显示电路
LED显示电路通过使LED两端产生电压差点亮LED并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁,原理图如下:
图五 LED显示电路
5、整体电路图
三、仿真
1、仿真图
利用仿真软件Proteus根据原理图绘制出仿真图,并加载程序,仿真
图七仿真图
2、仿真结果图
运行程序,查看结果。
仿真结果图如下:
图八仿真结果图
四、心得体会
单片机主要擅长系统控制,而不适合做复杂的数据处理,所以在设计单片机最小系统时不应该应用过多的嵌套,一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电路等部分组成,有时也外扩有片外RAM和ROM以及外部扩展接口等电路。
本次设计中,通过仿真软件Proteus进行单片机最小系统的设计验证,根据原理图画出仿真,加载程序后运行,成功点亮LED并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁并使其闪烁小灯。
在此次仿真实验中,我更加了解了单片机的最小系统,通过仿真我更加了解最小系统中的各个元件及其摆放,也更加了解仿真软件Proteus。
在仿真过程中,最大的问题是不知道如果找到合适的元件,但通过上网搜查最终成功找到元件并仿真成功。
附录:
程序设计
#include<reg52.h> //52系列单片机头文件sbit LED=P2^0; //声明单片机P1口的第一个引脚
void delay unsigned char k //延时子函数
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<k;i++)
for(j=0;j<200;j++);
}
Main() //主函数
{
while(1) //实现永久循环 {
LED=0; //点亮LED1
delay(200); //延时
LED=1; //熄灭LED1
delay(200); //延时
}
}。