基于51单片机多功能实验板设计

毕业设计说明书

设计题目：基于51单片机多功能实验板设计作者姓名：

班级学号：

系部：机电工程系

专业：机电一体化

指导教师：

2012年4月15 日

摘要

设计一种基于51单片机的实验板，实验板具有成本低、体积小、可靠性能高,功能多、低功耗设计、操作方便等特点。本设计介绍了该开发板的开发过程及相关硬件设计。实验板以STC89C52以单片机为核心控制器，板上资源主要包括通信模块、数码管模块、LED模块、蜂鸣器模块、键盘模块等。

实验板可以作为主控制模块安装于控制系统中执行控制任务，也可以用于高校教学，实验板能够完成多数通用实验，操作简单，控制结果可见，性价比高，具有一定的实用价值和现实意义。

关键词：

STC89C52 MAX232 键盘LED灯数码管蜂鸣器

目录

第1章绪论

1.1单片机基本概念及引脚说明 (1)

1.2STC89C芯片介绍………………………………………………………………。3

1.3MAX2芯片介绍...........................................................................。3 第2章方案介绍 (5)

2.1系统原理框图 (5)

第3章硬件电路设计 (6)

3.1 键盘模 (6)

3.2 发光二极管模块 (6)

3.3 数码管模块 (8)

3.4 蜂鸣器模块 (8)

3.5 串行通信模块 (8)

3.6 中断模块 (9)

3.7 电源模块 (10)

3.8 复位模块 (10)

第4章实验板实用方法 (11)

4.1 KEIL 软件介绍 (11)

4.2 STC-ISP下载 (13)

附A单片机引脚分配 (15)

致谢 (16)

参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.17

第一章绪论

1.1单片机基本概念及引脚说明

图1.1单片机组成框图

单片机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。

输入 / 输出引脚：(1) P0口(39~32脚)：P0.0~P0.7统称为P0口。在不接片外存储器与不扩展I/O口时，可作为准双向输入/输出口。在接有片外存储器或扩展I/O口时，P0口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。(2) P1口(1~8脚)：P1.0~P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O口使用。对于52子系列，P1.0与P1.1还有第二功能：P1.0可用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2，P1.1可用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。(3) P2口(21~28脚)：P2.0~P2.7统称为P2口，一般可作为准双向I/O口使用；在接有片外存储器或扩展I/O口且寻址范围超过256字节时，P2口用作高8位地址总线。(4) P3口(10~17脚)：P3.0~P3.7统称为P3口。除作为准双向I/O口使用外，还可以将每一位用于第二功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。P3口的第二功能如表1.1所示。

表1.1 P3口第二功能表

外接晶体引脚： XTAL1(19脚)：接外部石英晶体的一端。在单片机内部，它是

一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。

控制线：（1) ALE/PROG(30脚)：地址锁存有效信号输出端。ALE在每个机器周

期内输出两个脉冲。在访问片外程序存储器期间，下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址；在不访问片外程序存储器期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。但要注意，在访问片外数据存储器期间，ALE脉冲会跳空一个，此时作为时钟输出就

不妥了(详见2.3.3节CPU时序)。

对于片内含有EPROM的机型，在编程期间，该引脚用作编程脉冲PROG的输入端。(2) PSEN(29脚)：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。当从外部程序存储器

读取指令或常数期间，每个机器周期该信号两次有效，以通过数据总线P0口读回指

令或常数。在访问片外数据存储器期间，PSEN信号将不出现。(3) RST/VPD(9脚)：RST即为RESET，VPD为备用电源。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片

机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使

单片机回复到初始状态。上电时，考虑到振荡器有一定的起振时间，该引脚上高电平

必须持续10 ms以上才能保证有效复位。当VCC发生故障，降低到低电平规定值或掉

电时，该引脚可接上备用电源VPD(+5 V)为内部RAM供电，以保证RAM中的数据不丢失。(4) EA/VPP(31脚)：EA为片外程序存储器选用端。该引脚有效(低电平)时，只

选用片外程序存储器，否则单片机上电或复位后选用片内程序存储器。对于片内含有EPROM的机型，在编程期间，此引脚用作21 V编程电源VPP的输入端。

1.2 STC89C522芯片介绍

STC89C51RC介绍系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成max810专用复位电路

特点：

1.增强型6时钟/机器周期，12时钟/机器周期 8051 CPU。

2.工作电压：5.5-

3.4v(5v单片机)/3.8-2.0v(3v单片机)。

3.工作频率范围：0-40MHZ。户应用程序空间:4K/8K/13K/16K/20K/32K/64K 字节。

片上集成1280字节/512字节 RAM。

4.通用I/O(32/366个)，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉（普通8051

传统I/O口）P0口是开漏输出，作为总线扩展时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。

5.ISP（在系统可编程）/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器/仿真。可通过串口

（P3.0/P3.1））直接下载用户程序，8K程序3秒即可完成一片。

6.EEPROMM功能。看门狗。

7.共有3个16位定时器/计数器，其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用。

8.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发中断，POWER DOWNN模式可由外部中断

低电平触发中断方式唤醒。

9.通用异步串行口还可以用定时软件实现多个UART。

10.工作温度范围：0-75℃/-40-+85℃

1.3 MAX232芯片介绍

MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单/TIA-232-E电平。每个接收器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为5V TTL/CMOS电平。典型门限值及0.5V的典型迟滞，而且可以接收±30V的输入。每个驱动器将TTL/C/TIA-232-E电平。所有的驱动器、接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的元件库中找到标准单元。