基于51单片机的最小系统板设计
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单片机最小系统学习板的设计与制作
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。
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。
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。
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单片机最小设计系统与电源电路
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。
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单片机最小系统原理图
51单片机最小系统原理图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at89s52 8m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。
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。
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”。
STC51单片机最小系统实验报告
3、2个独立按键，可配置为中断模式和一般按键
4、双复位电路，可插拔晶振，能同时使用51和avr系列单片机
5、usb及外接电源双供电，带电源指示。
6、带10针ISP下载接口，方便AT89系列单片机下载程序。
7、板载红外接收管，配合程序遥控电视、风扇。
三、原件
部分图片
5.打印电路板安装图，按图安装元器件。
6.焊接元器件
（1）将各元器件按照电路图插在刚做好的板子上；
（2）用电烙铁把元器件焊接牢固，并检查是否有漏焊和虚焊的部分
经过以上步骤一个单片机最小系统就基本上做好了，经过调试之后就可以投入使用了。
四、成果展示
五、实验体会
自从我接触单片机，到现在能够用以单片机为控制核心设计出我的课程设计——单片机最小系统设计。通过本次课程设计，我获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习电学方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢学校老师提供这个机会。
【3】：STC51单片机系统电路板的制作
3.1学习目标
1.掌握原理图和PCB图输出打印
2.了解单面印制电路板的制造工艺和流程3.学会手工制作单面印制电路板的方法
3.2任务要求
手工制作STC51单片机系统电路板，在电路板上安装元器件，并进行功能测试。
3.3技能训练
1.按1∶1的比例打印PCB图到热转印纸,并热转印到覆铜板2.腐蚀已转印有PCB图的覆铜板3.涂敷松香溶液4.钻焊盘孔
实验报告
实验名称：STC51单片机最小系统
所在专业：测控技术与仪器
学生姓名：陈****
班级学号：B1*******
任课教师：陆婷
2013 /2014 学年第 二 学期
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。
毕业设计51单片机开发版设计
目录第一章引言 (3)第二章硬件设计 (4)2.1设计原则 (4)2.2 AT89S51单片机主控制模块 (5)2.3 键盘模块 (5)2.4 ADC模块 (6)2.5 DAC模块 (7)2.6温度采集模块 (7)2.7显示模块 (8)2.8其他模块 (9)第三章软件设计 (10)3.1 键盘模块程序设计 (11)3.2 ADC模块程序设计 (12)3.3 DAC模块程序设计 (12)3.4温度采集模块程序设计 (13)3.5数码管显示模块程序设计 (14)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录1 键盘模块部分程序 (18)附录2 AD模块部分程序 (19)附录3 DA模块部分程序 (21)附录4 测温模块部分程序 (22)摘要：设计一种基于AT89S51单片机的开发板，该开发板具有成本低、体积小、可靠性高、功能齐全、低功耗设计、操作方便等特点。
本论文详细介绍了该开发板的开发过程及相关硬件结构和软件设计。
开发板以ATMEL公司的AT89S51单片机为核心控制器。
开发板可以作为主控制模块安装于控制系统中执行控制任务，也可以用作实验板，完成单片机各类通用实验，操作简单，控制结果可见，性价比高，可以应用于高校、科研院所的实验室等场合，具有一定的实用价值和现实意义。
关键词：AT89S51；液晶显示；键盘2基于单片机的最小系统设计第一章引言单片机具有成本低、体积小、可靠性高、具有高附加值、通过更改软件就可以改变控制对象等优点，单片机越来越成为电子工程师设计产品时的首选器件之一。
因此拥有一块单片机开发板对单片机学习具有着极其重要的意义。
但是单片机学习效果的优劣直接取决于单片机的选择，C51系列单片机内部具有128字节RAM、5个中断源、32条I/O口线、2个16位定时器、4KB的程序存储器、一个全双工异步串行口。
本开发板选择具有ISP在线编程功能的AT89S51单片机，该单片机不需要烧写器，可在开发板上ISP在线编程，具有广泛的应用前景。
51单片机最小系统原理及编程电路设计
HYPERLINK "/detail/?article_id=56152" \l "#" 51单片机最小系统原理及编程电路设计本课以AT89S51单片机最小系统来教你如何实现单片机编程，该程序驱动单片机P1.7端口上的发光二极管不停闪烁，系统程序用keil 汇编语言编写，电路参考下图1所示。
INCLUDEPICTURE"/s_images/site6/upload/2008_02/080225225578864. gif" \* MERGEFORMATINET 《51单片机最小系统原理及编程电路设计》首先来认识一下发光二极管（LED），发光二极管实物如下图2所示，发光二极管具有单项导电，体积小、耗电省、寿命长、响应速度快、显示清晰等特点，广泛用于电子电路中当作LED数码管、LED指示灯、LED电子显示屏,既然是51单片机最小系统我们当然只进行了最简单的电路设计与编程INCLUDEPICTURE "/s_images/site6/upload/2008た 㠰㈰㔲㈲㔵㠷㘸 楧≦尠䕍䝒䙅剏䅍䥔䕎⁔Ĕ⁔䤠䍎啌䕄䥐呃剕⁅栢瑴㩰 睷 潳浯潡挮浯猯楟慭敧 楳整 灵潬摡㈯〰弸㈰〯〸㈲㈵㔲㜵㠸㈶朮晩•⁔䴠剅䕇但䵒呁义呅⁔⁔–义䱃䑕偅䍉啔䕒∠瑨灴 眯睷献潯慭 潣 彳浩条獥猯瑩㙥甯汰慯 〲㠰た 㠰㈰㔲㈲㔵㠷㘸 楧≦尠䕍䝒䙅剏䅍䥔䕎⁔Ĕକ图2：《发光二极管介绍》发光二极管导通时，产生一个正向的工作电流IF，工作电流根据发光二极管的材料、功率等不同，额定电流一般在10～40mA左右，发光二极管导通时的正向压降VF比较大，一般为1.5～3V(普通硅二极管约为0.7V)。
因此在正常使用中，为了保证发光二极管在电源电压V的作用下管子的工作电流不超过额定值，必须给发光二极管串联一只限流电阻R，R的阻值可由下式算出：R＝（V-VF）/IF。
其中V为工作电源电压，VF为发光二极管的正向压降，IF为额定工作电流。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。
目前，可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。
单片机最小系统是在以MCS-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，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
本课题设计主要在MCS-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。
适合于我们学生用于单片机的学习掌握和一些各种科研立项等的需求。
因此，研究单片机最小系统有很大的实用意义。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第2章单片机概述2.1 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。
8051单片机最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。
由于Intel公司在嵌入式应用应用方面将重点放在286、386、奔腾等与PC类的高档芯片的开发上，8051单片机主要由Philips、Dallas、Siemens、Atmel、华邦、LG等公司接手生产。
这些公司都以MCS—51中的基础结构8051为基核推出了许多各具特色、具有优异性能的单片机。
这样，把这些厂家以8051为基核推出的各种型号的兼容型单片机统称为51系列单片机。
Intel公司MCS—51系列单片机中的8051是其中最基础的单片机型号。
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，体积自然也是最小的。
芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊能优于一般通用的CPU。
单片机程序指令，常数及表格等固化在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对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。
3 低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足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，而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必需的部件。
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。
5 优异的性能价格比单片机的性能极高。
为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。
单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。
由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。
2.3 单片机的内部结构一个基本的MCS-51单片机通常包括：中央处理器、ROM、RAM、定时/计数┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊器和I/O口等各功能部件，各个功能由内部的总线连接起来，从而实现数据通信。
其内部框图如图2.1所示。
2.4 单片机的引脚常见的51单片机中一般采用双列直插（DIP）封装，共40个引脚。
图3.2为引脚排列图。
其中的40个引脚大致可以分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
图2.2 STC89C51引脚排列图1 电源（1）VCC：芯片电源端，一般为+5V；（2）GND：接地端。
2 时钟（1）XTAL1：晶体振荡电路的反相输入端（2）XTAL2：晶体振荡电路的输出端。
3 控制线MCS-51单片机的控制线有4根，其中3根是复用线，具有两种功能。
（1）ALE/PROG_____________：地址锁存允许/编程脉冲┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（2）PSEN：外部ROM读选通信号（3）RST：复位引脚（4）EA————/VPP：内外ROM选择/EPROM编程电源4 I/O引脚MCS-51单片机共有4个8位并行I/O端口，共32个可编程I/O引脚。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第3章单片机最小系统3.1 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3.1所示。
图3.1最小系统电路图3．1.1电源供电模块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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。
图3.1.1 电源模块电路图3.1.2 复位电路图3.1.2 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。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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。