51单片机最小系统学习板的设计与制作
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。
51单片机最小系统电路板的设计
51单片机最小系统电路板的设计51单片机是常用的单片机之一，它具有速度快、功能强大、成本低廉等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
为了使51单片机能够正常工作，我们需要设计一个最小系统电路板，下面就是其设计内容。
1.硬件设计1.1 电源部分51单片机的供电电压范围为2.7V~5.5V，一般使用稳压电源供电，以保证稳定、可靠的工作。
电源电路主要由稳压电路和滤波电路组成。
稳压电路通常选择7805稳压器，它能将输入的直流电压稳定在5V，并且输出电路中需要连接两个电容，一个是输入电容，一个是输出电容，以保证电路的稳定性。
1.2 时钟部分51单片机需要工作时钟才能正常运行，因此时钟电路是最小系统电路板中最关键的部分。
时钟电路的主要功能是为51单片机提供稳定、准确的时钟信号。
时钟电路通常包括晶体振荡器、电容、电阻和二极管等元器件。
晶体振荡器的选用要注意其磁耦合系数和负载能力等特性。
1.3 外围设备接口部分最小系统电路板除了提供基本的电源管理和时钟信号外，还需要提供一些需要控制的外围设备接口。
比如串口、I2C总线、SPI总线等接口，其需要连接外部被控设备才能起到作用。
2.软件设计51单片机的软件设计主要分为两部分，一部分是编写应用程序，一部分是编写系统初始化代码。
其中，应用程序主要根据用户需求编写。
而系统初始化代码则包括单片机时钟频率的初始化、外设中断的初始化等操作，以保证整个系统的功能正常运行。
3.最小系统电路板的布线设计最小系统电路板的布线设计应考虑以下因素：3.1 信号布线应保持短路，以保证电路的稳定性和抗干扰性；3.2 信号箱与高压箱应分离布置，以避免高压箱的辐射干扰影响到信号箱；3.3 信号箱内应将尽可能多的元器件与信号线层级分开，以便进行布线。
4.最小系统电路板制作在制作最小系统电路板时，应注意以下问题：4.1 电源和时钟部件应位于板的边缘部分，以方便使用者连接电源和时钟信号；4.2 布线过程中，应采用放大路线等技术来针对电路的高频特性进行优化布线，以保证系统的信号完整性。
51单片机最小系统设计与制作
51单片机最小系统设计与制作本设计是针对51单片机初学者设计出来的一款单片机学习平台，该制作将单片机40个引脚全部用排针引出，这样可以方便单片机初学者使用时根据自己的想法搭建硬件平台，能够充分培养单片机初学者的动手能力，该设计电源采用5v直流电源供电设计方框图如下下面就图2 所示的单片机最小系统各部分电路进行详细说明。
1. 时钟电路在设计时钟电路之前，让我们先了解下51 单片机上的时钟管脚： XTAL1（19 脚）：芯片内部振荡电路输入端。
XTAL2（18 脚）：芯片内部振荡电路输出端。
XTAL1 和XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。
图2 中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。
一般来说晶振可以在 1.2 ～ 12MHz 之间任选，甚至可以达到24MHz 或者更高，但是频率越高功耗也就越大。
在本实验套件中采用的11.0592M 的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时，电容可以在20 ～ 40pF 之间选择（本实验套件使用30pF）；当采用陶瓷谐振器件时，电容要适当地增大一些，在30 ～ 50pF 之间。
通常选取33pF 的陶瓷电容就可以了。
2. 复位电路在单片机系统中，复位电路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。
MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST（第9 管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式：上电自动复位和开关复位。
图2 中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。
上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET 相连，电压全部加在了电阻上，RESET 的输入为高，芯片被复位。
基于51单片机的最小系统板设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
单片机最小系统是在以51单片机为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中。
本设计主要在51单片机上扩展I/O口，扩展定时器定时范围，扩展键盘显示接口并写好底层程序。
关键词最小系统，扩展，STC89C51, I/O接口AbstractWith the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target’s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The smallest system one chip computer is in expands at the base of MCS-51 one chip computer. Make it used more convient in the test system. this design mainly expands I/O in the take 51 on chip computer, expands the timer fixed time scope, expands the keyboard to demonstrate the connection and writes the┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊first floor procedure.Keyword minimum system, expand,STC89C52, I/O目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (4)第2章单片机概述 (5)2.1 单片机 (5)2.2 单片机的特点 (5)2.3单片机的内部结构 (6)2.4单片机的引脚功能 (7)第3章单片机最小系统 (9)3.1 单片机最小系统介绍 (9)3.1.1 电源供电模块 (9)3.1.2 复位电路 (10)3.1.3 振荡电路 (11)3.1.4 LED电路 (12)3.1.5 系统串行通信电路及下载电路 (13)3.1.6时钟电路 (15)3.1.7液晶显示电路 (15)第4章调试 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录1 (21)附录2 (24)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论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-51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最小系统设计
单片机最小系统设计制作1、单片机最小系统电路板硬件设计单品机最小系统电路板选用的是DIP-40封装的单片机STC89C51作为MCU。
系统包括时钟电路，复位电路和下载电路，如图1所示。
图1 单片机最小系统原理框图1.1时钟电路STC89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。
这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，使得单片机能够以此作为时钟控制信号，从而有条不紊的进行工作。
如电路原理图2所示在引脚XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C1和C6。
电容一般选择30pf左右，电容的大小会影响振荡器频率的高低，稳定性和速度。
晶振的频率一般在1.2 MHz至12MHz之间，通常选取6MHz或12MHz。
图2 时钟电路1.2复位电路复位电路一般有两种方式，最简单的为上电自动复位。
由于只要给复位引脚RST 加上大于2个机器周期的的高电平就能使单片机复位，因此在RST端加上一个电容和电阻用来充放电就可实现，如图3所示。
本系统采用的是另一种方式，即手动复位方式。
按键没按下时RST端通过电阻接地为低电平，单片机正常工作，若按键按下RST端接高电平就实现复位，更加方便，如图4所示。
图3 上电自动复位电路图4 手动复位电路1.3下载电路图5 下载电路下载电路中所用的MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。
在传送方面，MAX232内部将+5V电源提升为+10及-10V，然后接收单片机的+5V电平，转换成10V的信号，再传送给PC机。
在接收方面，MAX232从PC上接收+10V的信号，经过内部寄存器，转换成单片机所需的+5V电平。
简单的说，MAX232不过是个电平转换装置而已，使得信号在不同处理器之间互通。
如图5所示，只要在MAX232上接4个10u左右的电容和一个串口头就可以用来下载程序了。
51单片机最小系统的设计与制作(推荐初学者)
51单片机最小系统制作(推荐初学者）实物图功能：1.流水灯2.数码管动态显示3.蜂鸣器唱歌4.红外遥控接受遥控近照：背面：虽然先看着多点。
但其实一点也不复杂，只能说费事而已。
八位LED灯八位LED灯蜂鸣器:蜂鸣器是从网卡上拆下来的，数码管一、确定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、硬件电路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。
本人又添加了红外一体化接收头。
可以对单片机进行遥控了。
使用USB口供电。
六、元件清单的确定：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、相关程序编写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”。
51单片机最小系统板设计与制作的过程
一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器，具有低成本、易编程、易使用等特点，因此在各种电子设备中被广泛使用。
而51单片机的最小系统板也是在应用中常见的一种开发板，本文将介绍51单片机最小系统板的设计与制作过程。
二、材料准备在设计与制作51单片机最小系统板之前，首先需要准备一些必要的材料与工具。
通常包括：1. 51单片机芯片：如STC89C52或AT89S52等；2. 时钟电路：通常采用晶振和电容构成的晶振电路；3. 复位电路：包括复位电路和复位按钮；4. 电源电路：可采用稳压电路或简单的电源滤波电路；5. 连接电路：用于与外部器件连接的通用引脚；6. PCB板：用于焊接上述电路的电路板；7. 焊接工具：包括焊锡、焊台、焊锡丝等。
三、设计电路图设计51单片机最小系统板的第一步是绘制电路图。
电路图是电路设计的图纸，可以清晰展现各个元器件之间的连接关系，是制作PCB板的重要依据。
1. 时钟电路设计时钟电路是51单片机最小系统板的核心部分，一般采用晶振和两个电容构成。
在绘制时钟电路的电路图时，需要注意晶振的型号和频率，并正确连接晶振引脚和电容引脚。
2. 复位电路设计复位电路用于对51单片机进行复位操作，通常由复位电路和复位按钮构成。
在绘制复位电路的电路图时，需要正确连接复位引脚和复位按钮，并注意复位电路的稳定性和可靠性。
3. 电源电路设计电源电路用于为51单片机提供稳定的工作电压，可采用稳压电路或简单的电源滤波电路。
在绘制电源电路的电路图时，需注意输入电压范围、输出电压稳定性和滤波效果。
4. 连接电路设计连接电路用于与外部器件连接，通常采用通用引脚。
在绘制连接电路的电路图时，需要考虑引脚的分配和连接关系，以及外部器件的需求和接口定义。
四、制作PCB板制作PCB板是设计与制作51单片机最小系统板的关键步骤之一。
通常包括以下几个步骤：1. 打样首先需要将设计好的电路图转换为PCB板的设计文件，并选择合适的PCB板厂家进行打样。
51系列单片机最小系统原理图和程序
51系列单⽚机最⼩系统原理图和程序51系列单⽚机最⼩系统设计与调试实验⼀、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,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。
2. 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AT89C51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直到下⼀个硬件复位。
3. AT89C51⾼性能8位单⽚机资料请参考相关书籍三、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。
认识51系列单⽚机的⽚外数据存储器（⽚外RAM）的地址空间范围；了解51系列单⽚机的⽚外数据存储器的⽤途；重点掌握⽚内⽚外访问存储器的指令。
（2）认识MCS-51⽚内RAM空间：认识51系列单⽚机⽚内随机存储器（⽚内RAM）的空间范围；认识51系列单⽚机⽚内随机存储器的区域划分；掌握字节地址和位地址的概念；了解R0~R7寄存器与字节地址的关系。
51单片机最小系统的讲解和制作
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。
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。
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。
振荡电路图4.1.3 振荡电路图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。
51单片机最小系统板
51单片机最小系统1.设计框图2.硬件电路设计3.元件清单共阴极数码管2只（分立）10UF电解电容2只（限压16V）30PF瓷片电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻1只1.2K的电阻1只4.7K的排阻1只12MHZ的晶振1只S8550三极管1只单排针2排自锁小按键1只蜂名器1只（长音）STC89C51单片机1片常开按钮开关1只（轻触开关）40引脚紧锁座或40引脚芯片插槽1只（前者方便单片机取下来的，但价格较贵；后者便宜，不便于拔插）发光二极管（5MM红色）10只电路板1张（单孔锡板，带九针串口座的焊盘）USB转串口线1根（笔记本电脑必买、台式电脑选买）USB头一个（如下一页实物图所示）双头USB线1根（两头都能插入USB 头里面）细导线2米（单芯、铁线）2CM铜柱8根（一头凸起，一头凹下）104瓷片电容5片MAX232芯片1片串口头1个（母头、9孔式）串口线1根（一端9孔、一端9针）****蓝色器件为台式电脑用****注意：有的元器件（如电阻、瓷片电容等）非常便宜，一般按10个为单位买，否则别人不卖。
必备工具：万用表、电烙铁、焊锡丝、松香、吸锡器、斜口钳、镊子相关软件：Protel 99 SE、Keil 3、单片机烧录软件4.下载电路STC89C521、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。
2、振荡电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。
只要买来晶振，电容，连上就可以了。
3、复位（RST,第9引脚）：至于复位是何含义及为何需要复位，在单片机功能中介绍。
4、EA（31引脚）：EA引脚接到正电源端。
至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。
5、P1口发光管电路：P1.0-P1.7（第1－8引脚）连接到8个470欧电阻驱动8个发光管。
6、单片机引脚控制连接：两排单排插连接单片机40个引脚，方便以后扩展或测试各引脚。
51单片机最小系统板论文设计
51单片机最小系统板论文队员：罗天宏 0900150224莫若程 0900150225梁福清 0900150220时间：2010-10-30【摘要】51单片机最小系统版的制作以及用单片机控制流水灯与数码管的显示是电子制作初学者所必须掌握的，本文介绍一种基于单片机控制流水灯的流动以及数码管的显示的设计方案,其程序设计简单 ,利用keil uvision2软件编辑程序,非常适合电子制作初学者。
【关键字】点亮LED灯、LED灯流动控制、延时控制、数码管显示、蜂鸣器控制1.方案论证与比较1.1整体系统的选择与比较方案一:系统各部分采用中小规模集成数字电路，用三极管、数字芯片等器件来控制LED灯的流动与数码管的显示。
该方案的特点是中小规模集成电路应用技术成熟，性能可靠，能方便地完成的基本功能，但是由于系统功能要求较高，所以电路连接集成电路相对较多，而且过于复杂，使用不太方便。
方案二:该系统采用MCS-51系列单片机AT89S52作为控制核心，该系统可以完成运算控制、信号识别以及显示功能的实现。
由于用了单片机，使其技术比较成熟，应用起来方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。
整个系统具有极其灵活的可编程性，能方便地对系统进行功能的扩张和更改性。
MCS-51单片机特点如下：1> 可靠性好：单片机按照工业控制要求设计，抵抗工业噪声干扰优于一般的CPU ，程序指令和数据都可以烧写在ROM许多信号通道都在同一芯片，因此可靠性高。
2> 易扩充：单片机有一般电脑所必须的器件，如三态双向总线，串并行的输入及输出引脚，可扩充为各种规模的微电脑系统3> 控制功能强：单片机指令除了输入输出指令，逻辑判断指令外还有更丰富的条件分支跳跃指令。
由于单片机具有优越的高集成电路性，使其工作速度更快、效率更高。
另外AT89S52单片机采用12MHz的晶振，提高了信号的测量精度，并且使该系统可以通过软件改进来扩张功能。
MCS51单片机最小系统设计
四、电路板制作中的几点说明
1、单片机中没有用到的I/O口必须引出，以便于日后的扩展应用。 2、按键不应超过16个。 3、数码管设计为8位，实际制作时安装4位，剩余的4位等需要时再安装。 4、数码管用插座安装，不要直接焊接在电路板上。 5、注意电路板的布局，疏密合理。 一般数码管在电路板的上方，按键在电路板的下方，单片机在电路 板的中心位置。特别注意单片机周围应留出一定的空间，以便于仿真头 的使用。 电源引入脚放置在电路板的左上角，并注意接好去耦电容，也可以 加上电源指示二极管。 I/O口必须引出插座可以放置在电路板的左侧或右侧。 6、晶振电路应尽量靠近单片机。
外部时钟 XTAL1
XTAL2
XTAL2
15～45pf×2
1～12MHz（MCS-51） 0～24MHz（Atmel-89C）
3、 复位和复位电路
RESET: 复位端 （正脉冲有效，宽度> 2个机器周期）
+5V Vcc 10uF RST 10K GND 上电复位 10K GND 手动&上电复位 1K +5V 10uF Vcc
MCS51单片机最小系统设计
一、任务与要求
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。
1、引脚图
2、典型应用电路图
3、使用注意
（1）数码管必须是共阴式的，不能直接使用共阳式的。 （2）R9～R16 是限流电阻，典型值是270Ω。 （3）为了使键盘扫描得以正常进行，下拉电阻R1～R8 和位选电阻R17～R24 是必须的。 它们之间还要遵从一 定的比例关系，比值在5:1到50:1 之间，典型值是10:1。 下拉电阻取值范围在10～100KΩ，位选电阻取值范围在 1～10KΩ。 （4）在多数应用当中可能用不到太多的按键，建议按列裁 减键盘，则相应列的位选电阻可以省略
51单片机最小系统制作 全过程
51单片机最小系统制作第一章概述1.1 缘起1. 给51初学者提供一个简单的DIY的教材。
第二章跑马灯和串口2.1 第一步：准备准备一下器件：1、烙铁（质量好点）2、焊锡（细）3、烙铁架（带一个专用海绵）4、松香块5、万用表（要有带响的，听听红黑表笔短接时的声音出来快不快）6、PCB面万用板1块7、40pin 插座1个8、11.0592M晶振1个9、30P瓷片电容2个10、11个LED11、电阻排1K 1个到VCC，做跑马灯LED的限流电阻12、max232或者兼容的芯片13、16pin的插座上去14、STC89C5115、其它杂物以上的投资加起来，不会超出100元。
价格数量和封装如下：STC的单片机可以串口下载。
解释一下：LED：8个挂在P1口，排电阻是上拉限流的；2个作为串口收发的指示灯；1个LED作为电源指示灯；独石电容6个：5个是使用在max232上的；一个是使用在单片机上，作为电源去耦的；10K电阻1个，接在EA上，上拉到5V；电解电容和电阻构成上电复位电路；（STC单片机不需要）自己买2个DB9的母头，焊接一根串口电缆；准备一个3PIN的插座，焊接在PCB的面包板上；还有电源，Dc5V的电源很多，电源电压差一点问题不大；很多单片机现在电源范围都宽；STC单片机应该可以工作在4V以上，具体查资料。
准备好以上物品，可以准备焊接好了。
来一张全家福：2.2 第二步：焊接单片机最小系统2.3 第三步：焊接串口指示灯2.4 第四步：在P1口上焊接跑马灯2.5 第五步：焊接Dc5V电源指示灯2.6 第六步：焊接max232的5个0.1u电容2.7 第七步：焊接RS232的3P接口插座2.8 第八步：测量max232的电荷泵的正电压是否正常？插上一片max232，并测量是否焊接正确。
先测量RS232的正电压：第二脚。
2.9 第九步：测量max232的电荷泵的负电压是否正常？再测量RS232的负电压：第6脚。
51单片机最小系统制版(双面板)
PCB制版51单片机小系统制版2012112020411 吴振电子信息科学与技术物理与科学学院2015/5/3电工电子中心2015年6月绘制实验九51单片机小系统制板一、实验目的：1.熟悉protel DXP中，PCB环境中各种命令的使用。
2.熟悉元器件封装的建立。
3.熟悉双面板PCB的设计。
二、实验内容使用双面板完成sheet1.pdf 文件中电路的PCB设计。
要求:1.按mcu.xls的PCB封装。
2.地线的宽度不小于1.5mm，电源线不小于1mm，信号线不小于0.254mm。
3.尽可能缩小板子尺寸,板子尺寸不能超过100mm*100mm。
三、实验步骤1.打开dxp软件，新建PCB工程，点击File-Few-Project-PCB Project，工程新建完毕。
2.制版第一步，画原理图。
在新建的工程上右键，点击Add New to Project-Schematic，即可画原理图。
添加后别忘记保存。
添加原理图过程截图方法如下：3.画原理图，按照实验内容画出原理图。
画出的原理图即为上面所给的。
画完后也别忘记了保存，以免误操作退出后所画内容全部没了。
4.在画原理图时，因为有的原理图dxp库里没有，需要自己画。
画完后在Libraries里添加即可。
以单片机原理图为例，由于上次课已经画出，此次只需要导入使用即可。
添加方法如下图：如图中标示表示，先点击最右边的libraries，在弹出的界面上选择libraries，然后在右边弹出的界面上选择Add library，找到我们上次所画原理保存的路径找到文件选择即可。
5.修改封装：修改方法同上次实验一样，通过全局进行修改。
步骤如下：选中元件右击----Find Similar Objects‘在弹出的页面里Object Specific选项卡下的Description后选择same，Symbol Reference后选择same，Current Footprint后也选择same，点击OK：Altium会高亮显示所有符电阻，而其他的元件则是灰度显示，此时界面如上面左图所示，可以摁住Shift然后依次点击剩余的电阻，可以取消或者点亮电阻。
51单片机最小系统设计
相信很多人都用过51单片机（比如STC89C52RC、STC12C5A60S2等）。
以下以做一个以STC12C5A60S2为主芯片做智能小车开发板为例讲解。
1、注意安装问题，测量装在小车上的孔的距离，对应车底座上的安装孔，而且孔可以做大一点，或者做成椭圆形，这样方便安装（本人的板安装孔为孔径4mm），另外如果这些孔比较靠近中心还应该在四角加孔以方便放在桌上稳定。
还要注意长度和宽度。
长度10cm以内工厂100*100规格普遍100元十张打样，超长的要会另外标准算钱。
宽度在这个小车上限制了为8.5cm，因为宽度太长会卡到车轮。
2、做小车用的话注意引出 H桥驱动接口和光电测速接口。
3、电源稳压。
常用的有两个，电池接口（或外电源）转5V，5V转3.3V。
5V稳压芯片可以用LM2940，3.3V稳压芯片可以用AMS1117。
外接的2PIN电源接口最好使用 2.54-2P XH-2P 接口，以防正负反接。
4、液晶接口。
标配12864接口和1602接口，注意：12864的PSB口建议以跳线帽选择的方式来选择并行或串行。
这样12864接口接彩色液晶的时候彩屏的CS脚（位置对应12864的PSB 脚）就可以用杜邦线连接到IO口。
另外可以在其背光的VCC（或GND）上加一个电位器，让背光可调，一般并不一定需要全5V的量度。
背光电位器可以用 202（2K欧），对比度电位器一般就采用103（10K欧）。
5、其它扩展接口：1）蜂鸣器的三极管要用PNP型的，因为PNP型是低电平导通，高电平阻断。
51单片机复位后默认为高电平，所以蜂鸣器默认是阻断的。
如果采用NPN型的三极管，那么默认情况下蜂鸣器一直导通，一直在耗电。
而且蜂鸣器的耗电量不少（你可以对比一下开和关蜂鸣器，看液晶背光的亮度）。
2）串口总线，可以引出几个排针排母，目前本人用过常用串口通信的有：GPS模块（仅接收），SYN6288语音模块（仅发送），蓝牙模块（收和发），串口总线的VCC电源建议设计成插电自动即通电，不经过开关。
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课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电路板设计与制作学生姓名专业班级设计题目51单片机最小系统学习板的设计与制作一、课程设计的任务和目的任务:设计并制作51单片机最小系统电路板，包括电路原理图设计、版图规划与设计、系统单面电路板制作。
要求：1)电路原理图准确、版图结构清晰、布局合理。
2)使用插针型元件，成品PCB板面布局合理，密度适当；3)板上资源包括LED灯、数码管、蜂鸣器、按钮、串行通讯及USB接口；4)电路板面积适中便于携带，长度15cm，宽8.5cm。
目的：1)掌握并完成基本PCB板的设计与制作工艺；2)学习并掌握实现单片机应用系统的软硬件设计、调试、实现的技能；3)了解单片机最小系统的工作原理与系统开发方法，锻炼动手能力，为毕业设计做准备。
二、设计内容、技术条件和要求1.设计并制作具有实际功能的单片机最小系统：可选择实现的功能⑴.流水灯⑵.电子时钟⑶.数字温度计⑷.交通灯控制器；2.根据所选电路功能，画出电路框图和原理总图。
3.根据电路所需元件及周边设备规划和设计电路板版图，描画版图。
4.根据版图生成gerber工艺文件，进行电路板制作，包括刻板，钻孔，覆铜等。
5.撰写设计总结报告。
三、时间进度安排本课程设计共两周时间。
第一周：功能设计与理论学习周一上午：布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；明确对撰写总结报告、手工绘制原理图和电路板版图的要求；安排答疑、实验室开放时间。
讲解印制电路板的制板流程，介绍PCB刻板机等制板设备的软硬件操作方法以及注意事项。
周一下午：讲解电路原理图与PCB版图设计方法。
周二至周五：学生查阅资料，确定设计题目；进行功能设计，在实验室完成电路原理图与PCB 版图的设计和绘制，导出电路总原理图及版图文件。
期间安排两次答疑，指导学生设计。
周五，交设计草图-原理图和版图供老师审阅。
第二周：电路板制作、撰写设计总结报告周一至周四：分组在电子系统加工及评测实验室(225)操作刻板工具和设备进行电路板成品的加工和制作，成品需通过老师验收。
周五：撰写设计总结报告。
四、主要参考文献1. 《单片机原理及应用》. 冯文旭等著. 第一版, 2008年8月. 机械工业出版社.2. 《乐普科快速PCB制板系统操作使用流程》手册。
3. 单片机系统开发和PCB设计的相关参考教材；指导教师签字：2018年9 月3 日摘要;单片机最小应用系统又称为单片机基本系统，该系统包括单片机时钟电路复位电路等部分。
同时单片机要正常运行，还必须具备电源正常时钟正常复位正常三个基本条件。
本次课程设计制作的最小系统学习版包括时钟模块和复位模块和单片机等，同时PCB的设计又是电子产品形成过程中的重要组成部分，如何在更小的空间里完成更多的原件排布，在实际生产过程中具有重要的意义。
本文主要介绍了如何通过Altium Designer 完成单片机最小系统实验版的制作，同时并掌握最基本的PCB设计能力。
关键词51单片机最小系统PCB 制造工艺The minimum application system of single chip microcomputer is also called the basic system of single chip computer. The system includes the reset circuit of clock circuit of single chip microcomputer and so on. At the same time, the single-chip computer must have the normal reset of the power supply clock normal three basic conditions. The minimum system learning edition designed and produced in this course includes clock module, reset module and single chip microcomputer. At the same time, the design of PCB is an important part of the forming process of electronic products. How to arrange more original parts in a smaller space, In the actual production process has important significance. This paper mainly introduces how to make the minimum experiment edition of single chip microcomputer by Altium Designer, and master the basic design ability of PCB at the same time.目录一. 任务解析 (4)二. 系统方案论证 (4)3.1总体方案与比较论证 (4)3.2系统原理与结构 (5)三. 系统结构 (5)4.1电源模块 (6)4.2串口通讯模块 (6)4.3温度测量模块 (6)4.4按键阵列模块 (7)4.5液晶屏模块 (8)四. PCB设计与制作 (9)6.1单片机系统原理图 (9)6.2布局与布线 (10)4.2制作流程 (11)五. 总结 (11)六. 参考文献 (12)一．任务解析最小系统以51单片机为核心，其包括复位电路、晶振电路、按键电路、显示电路等。
外围电路可以利用单片机控制温度传感器DS18B20进行实时的温度检测，利用按键矩阵模块进行随时的时间调节。
通过在单片机最小系统的设计与制作过程中发现的问题，掌握51单片机最小系统的设计与制作，熟悉Altium Designer 的基本使用方法，了解PCB制造工艺的基本流程。
二．系统方案论证根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用STC12C5A3282单片机。
温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。
2.1 总体方案与比较论证显示模块有两种方案可供选择。
方案一：使用LED数码管显示采集温度；方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度。
LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。
LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。
综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件。
LCD显示模块可以选用SO12864。
2.2系统原理与结构主要芯片选型STC12C5A32S2系列单片机：高速：1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051快8～12倍宽电压：5.5～3.3V，2.2～3.6V（STC12LE5A60S2系列）工作频率：0～35MHz，相当于普通8051：0～420MHz8通道,10位高速ADC，速度可达25万次/秒,2路PWM还可当2路D/A 使用2通道捕获/比较单元（PWM/PCA/CCP），也可用来再实现2个定时器或2个外部中断（支持上升沿/下降沿中断）4个16位定时器，兼容普通8051的定时器T0/T1,2路PCA实现2个定时器可编程时钟输出功能。
三．系统结构系统主要由电源模块，串口通信模块按键阵列模块温度测量模块液晶显示模块构成。
主控器采用STC12C5A32S2系列单片机。
电源模块单片机供电为5V供电，稳压电源的作用是把电压稳定在5V，稳压芯片7805可以很好地起到稳压作用，7805三端稳压IC内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能，这使它的性能很稳定。
能够实现1A以上的输出电流。
器件具有良好的温度系数，因此产品的应用范围很广泛。
串口通讯模块串口通信是指外设模块和单片机间，通过数据信号线，按位进行传输数据的一种通讯方式。
这种通信方式使用的数据线少，可以节约通信成本。
温度测量模块本次设计中的温度传感器使用的是DALLAS公司的单总线数字温度传感器DS18B20，这是一种常用的温度传感器，具有体积小、硬件开销低、抗干扰能力强、精度高的特点。
DS18B20采用独特的一线接口，具有只需要一条口线通信多点的能力，简化了分布式温度传感应用，无需外部元件。
可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5V，测量温度的范围为-55℃至+125 ℃，在-10℃至+85℃范围内精度为±0.5℃。
温度传感器可编程的分辨率为9~12位，温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒，由于DS18B20是一条口线通信，所以中央微处理器与DS18B20只有一个一条口线连接。
因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号，多个DS18B20可以同时存在于一条总线，这使得温度传感器放置在许多不同的地方。
DS18B20的核心功能是它的直接读数字的温度传感器。
温度传感器的精度为用户可编程的9、10、11或12位，分别以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量递增。
在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法：一种是VDD接外部电源，GND接地，DQ与单片机的I/O 口相连；另一种是用寄生电源供电，此时，VDD、GND接地，DQ接单片机的I/O口。
无论是接外部电源还是用内部寄生电源，I/O口线要接5kΩ左右的上拉电阻。
本次设计中，采用外部电源方式。
按键阵列模块矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。
但在此单片机最小系统设计的过程中，由于键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。
液晶屏模块12864LCD显示块是所说的点阵液晶显示模块，就是由128*64个液晶显示点组成的一个128列*64行的阵列，所以也就叫成了12864。
每个显示点都对应着有一位二进制数，0表示灭，1表示亮。
由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。