单片机最小系统课程设计论文

重庆文理学院

《EDA技术》课程设计论文

题目：单片机最小系统

院（系）：电子电气工程

专业：电子信息科学与技术

学生姓名：王星

学号：201008054011

指导教师：谭菊

二○一二年五月二十七日

摘要：

本次课程设计是利用电子设计软件DXP 2004画出单片机最小系统图。其中有些元件要求自己制作封装，在元件库中不一定能找到。而后要将原理图转换成PCB图，并进行合理布局和布线。

关键字：电源模块、复位电路、振荡电路、单片机最小系统

目录

一、概述 (2)

二、电路介绍 (3)

三、原理图绘制 (4)

1、原理图绘制方法

2、单片机最小系统原理图

3、最小系统PCB板

四、模块功能说明 (6)

1、电源模块

2、复位电路

3、振荡电路

五、总论和体会 (9)

六、印制电路板的制作 (9)

一、概述

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.

二、电路介绍

51单片机最小系统电路介绍

1.51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

2.51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。

3.51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好

4.P0口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为10k。

设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。

设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2 ms。

2、电路设计方案及功能分析

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、按键输入、显示输出等。单片机接口电路主要用来连接计算机和其它外部设备.各功能模块的原理及功能如下:

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

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

接口电路:具有人机交互接口. 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。

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！

三、原理图绘制

打开protel 99 SE软件，首先新建file/new/schematic document，命名成所要设计原理图的名字。双击打开后在绘图区绘制。可以点击左侧find按键，查找所需元器件，并放置。若无所需元件，可点击edit按键，自行编辑所需元器件，并命名，放置。最后将所有元器件用线连接起来。选择tools/rec，查看是否有错误，根据错误提示修改至无错。

1、原理图绘制方法

电路原理图的设计主要是PROTEL99的原理图设计系统来绘制一张电路原理图.

(1)设计图纸大小首先要构思好零件图,设计好图纸大小.图纸大小是根据电路

图的规模和复杂程度而定.

(2)设计PROTEL的设计环境设置PROTEL设计环境,包括设置格点大小和类

型,光标类型等.大多数参数由系统默认.

(3)旋转零件根据电路图的需要,将零件从零件库里取出放置到图纸上,并对放置零件的序号,零件封装进行定义和设定.

(4)原理图布线利用PROTEL提供的各种工具,将图纸上的元件用具有电气意义的导线,符号连接起来,构成一个完整的原理图.

(5)调整线路将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改,使得原理图更加美观.

(6)报表输出通过PROTEL提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的

报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。

（7）—在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。所以，通常只载入必要而常用的元件库，其他特殊的元件库当需要时再载入，也可以自己绘制一些特殊的元件。

a、双击设计管理器中的原理图文档图标，打开原理图编辑器。

b、点击设计管理器中的ＢＲＯＷＳＥＳｃｈ选项卡，然后点击ＡＤＤ按钮，出现“元件库添加，删除”对话框。

c、选取元件库文件，然后双击鼠标，点击ＯＫ键此元件库添加完成。

2、单片机最小系统原理图