单片机最小系统课程设计论文
单片机最小系统(详解)设计报告
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。
本次课程设计包括STC89C51单片机最小系统(包括复位和时钟电路)还有蜂鸣器电路、LED电路和RS232串口电路以及用于扩展功能的四排与I/O端口相连的插孔。
利用Protel电路设计软件进行原理图设计,PCB布线,借此巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会工程软件protel的使用。
关键词:最小系统,I/O端口,STC89C51, PCBAbstractRecent years, with the penetration of computers in the social sphere, SCM applications are constantly deepening, while driving traditional control detects the rapidly growing updated. In the real-time detection and automatic control of microcomputer application system, the microcontroller is often used as a core component, only the microcontroller knowledge is not enough, should be based on the specific hardware architecture, as well as application-specific software features object combine to make perfect .The curriculum includes the SCM STC89C51 minimum system (including reset and clock circuit) and the buzzer circuit, eight digital tube display circuit, RS232 serial port circuitry, and used to extend the functionality of the four rows with the I / O ports are connected jack. Protel circuit design software for the use of schematic design, PCB layout, thereby consolidating microcontroller applications, analog circuits, digital circuits courses and learn to use engineering software Protel.Keyword:minimum system,I/O Port, STC89C51, PCB1.单片机系统的结构1.1 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。
(完整版)单片机最小系统毕业课程设计论文
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单片机原理与接口技术第14章单片机系统 14章开发工具与设计实例01:41单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录1本章教学要求(1) 了解单片机开发系统类型。
了解单片机开发系统类型。
(2) 掌握Keil C51开发工具的使用方法。
掌握Keil C51开发工具的使用方法开发工具的使用方法。
(3) 掌握应用Proteus电路分析与实物仿真掌握应用Proteus电路分析与实物仿真软件进行软硬件仿真调试的方法。
软件进行软硬件仿真调试的方法。
(4) 了解单片机应用系统的开发过程。
了解单片机应用系统的开发过程。
01:41单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录2本章目录14.1 单片机应用系统开发环境 14.3 Proteus电路分析与实物 Prot eus电路分析与实物仿真软件及调试方法 14.1.1 开发系统的功能 14.1.2 开发系统的分类 14.2 Keil C51开发工具及仿真 C51开发工具及仿真调试方法 14.2.1 Keil C51开发工具 C51开发工具 14.3.1 Proteus仿真软件 Proteus仿真软件 14.3.2 应用Proteus进行单片机应用Proteus 进行单片机应用系统仿真调试的方法 14.3.3 应用Proteus进行单片机应用Proteus进行单片机系统仿真调试举例14.2.2 应用Keil C51进行单片应用Keil C51进行单片机软件开发调试的方法 14.4 单片机应用系统设计举例 14.2.3 应用Keil C51调试C51应习题与思考题应用Keil C51调试调试C51应用程序举例01:41单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社返回目录314.1 单片机应用系统开发环境一个单片机应用系统的设计完成、投入运行,一个单片机应用系统的设计完成、投入运行,一般需要经过这几个阶段:方案选择、系统设计、一般需要经过这几个阶段:方案选择、系统设计、仿真调试和现场调试。
基于TMS320F2812的DSP最小系统设计毕业设计论文
题目:基于TMS320F2812的DSP最小系统设计要求:TMS320F2812的DSP最小系统设计包括两个模块,即硬件设计模块和软件检测模块。
硬件设计模块包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAC接口设计等。
软件检测模块需要编写测试程序。
用Protel软件绘制原理图和PCB图。
从理论上分析,设计的系统要满足基本的信号处理要求。
DSP主要应用在数字信号处理中,目的是为了能够满足实时信号处理的要求,因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。
这就决定了DSP的特点和关键技术。
适合数字信号处理的技术:DSP包涵乘法器,累加器,特殊地址发生器,领开销循环等;提高处理速度的技术:流水线技术,并行处理技术,超常指令等。
DSP对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部参与影响小;容易实现集成;VLSI 可以时分复用,共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号。
关键词: TMS320F2812,CCS3.3,Protel99SE软件目录第1章绪论第2章系统设计2.1系统方案介绍2.2 系统结构设计第3章硬件电路设计3.1 TMS320F2812芯片介绍3.2电源及复位电路设计3.3 时钟电路设计3.4 DSP与JTAG接口设计3.5 DSP的串行接口设计3.6 通用扩展口设计3.7 总体电路原理图设计第4章软件设计4.1 程序设计4.2 仿真调试总结参考文献附录1:总体电路图附录2:程序代码第1章绪论数字化已成为电子、通信和信息技术的发展趋势与潮流。
在这种趋势与潮流的推动下,数字信号处理的理论与实现手段获得了快速的发展,已成为当代发展最快的学科之一。
而DSP芯片作为数字信号处理,尤其是实时数字信号处理的主要方法和手段,自20世纪70年代末、80年代初诞生以来,无论在性能上还是在价格上,都取得了突破性的迅猛发展。
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。
毕业论文-基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现
基于STM32单片机的最小硬件系统的软硬件设计与实现摘要随着人们生活水平的提高,人们对消费电子的需求也越来越高,智能硬件和移动平台的成熟,也为STM32的发展提供了基础和动力。
系统采用ARM Cortex-M3内核的STM32F103VET6作为微控制器,设计了CH340 USB 下载电路,JLINK下载电路供下载调试代码,结合DS18B20、VS838、红外遥控、蜂鸣器、LED发光管、RS232、RS485以及板载TFT液晶等外围设备,以及对这些外设的编程控制,实现了温度计、上下位机通信、红外遥控器、定时时钟、触摸画板、TFT液晶显示等集成与一板的功能。
关键词:STM32F103VET6,TFT液晶,DS18B20AbstractAlong with living standard enhancement, the people to expend electronic the demand to be also getting higher and higher. Intelligent mobile platform mature, also provide the foundation and driving force for the development of STM32.The system adopts ARM Cortex-M3 as STM32F103VET6’s kernel as the controller to combined with DS18B20, VS838, infrared remote control, buzzer, LED luminou tube,RS232, RS485 and the onboard TFT LCD and other peripheral equipment, as well as peripheral programming control, realized the thermometer, serial communication, infrared remote control,timing clock, drawing board, touch TFT liquid crystal display is integrated with a function.Key words: STM32F103VET6,TFT LCD, DS18B20目录第1章系统概述与硬件电路设计 (1)1.1系统的总体架构 (1)1.2电源模块 (1)1.3微控制器模块 (2)1.4 TFT液晶显示模块 (4)1.5红外遥控模块 (6)1.6 USB供电下载电路 (7)1.7蜂鸣器电路 (8)1.8 RS232电路 (8)第2章系统选型与软件设计 (10)2.1系统元器件选型及参数介绍 (10)2.1.1 系统微控制器选型 (10)2.1.2系统温度传感器选型 (10)2.1.3系统USB转串口芯片选择 (11)2.1.4系统显示器选择 (12)2.2系统软件设计 (14)2.2.1 软件编程环境介绍 (14)2.2.2系统设计总流程 (14)2.2.3 TFT液晶驱动 (15)2.2.4 DS18B20温度传感器驱动 (18)第3章系统PCB设计与制作 (22)3.1 Altium Designer软件介绍 (22)3.2系统原理图与PCB印刷线路板绘制 (22)3.3 PCB的布局与布线 (23)3.4 设计规则检查(DRC) (24)第4章系统的安装与调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.2软件调试 (25)4.3 系统实物制作效果图 (25)第5章总结与体会 (27)5.1总结 (27)5.2体会 (27)致谢 (29)附录一程序代码 (30)附录二实物效果图 (36)第1章系统概述与硬件电路设计1.1 系统的总体架构STM32F103VET6的最小硬件系统主要包括了电源电路和微控制电路已经各种外设电路和下载电路组成,其系统框图如图1.1所示。
浅谈单片机最小系统的设计与应用
浅谈单片机最小系统的设计与应用摘要:随着近年来计算机应用技术在社会领域的推广, 使得单片机的应用不断的走向深入。
单片机与简单的接口电路相结合即可构成单片机最小系统, 是单片机的基础应用, 并且具有强大的扩展优势, 被人们广泛应用。
本文通过对单片机最小系统设计及应用分析, 试图更清晰的认识到其优点, 改善其不足, 使其能在市场上有更广阔的发展前景。
关键词:单片机最小系统; 应用; 特点;如今, 单片机以其自身高性能、价格低、体积小、稳定可靠等明显的优势得到广泛应用, 已被人们作为核心部件投入使用。
对初学者来说, 单片机最小系统也许是一个比较神秘的概念, 其实, 一旦接触你就会发现, 原来单片机最小系统很简单。
1 单片机设计1.1 最小系统介绍下面我结合一组单片机原理图, 来详细阐述一下单片机最小系统的内部设计。
一个完整的电子设计, 首先要解决的问题就是需要有供电模块来为整个系统的操作提供电源。
而电源需要确保稳定且可靠, 才能使得电子系统正常运行。
⑴复位电路。
复位电路由电路串联电阻构成, 它的原理是通过给单片机的复位引脚RST外接电阻与电容, 实现上电复位。
需要说明的是, 要达到复位的有效性, 需要复位电平持续达到两个机器周期以上。
PC初始化为000H, 单片机从0单元执行程序。
复位时间需大于5ms, 且由R18与C1决定。
复位电路分为两部分:按键复位、上电复位。
(1) 按键复位:在复位电容上并联一个开关, 当开关按下时, 电容被放电, RST随之被拉到高电平, 加上电容的充电, 使得高电平得以被保持一段时间, 达到单片机的复位。
(2) 上电复位:一般是在复位引脚RST上面连接一个电容到VCC, 同时连接一个电阻到GND, 以此来形成RC充放电回路, 确保单片机上电的时候, RST引脚能够有充足时间的高电平来达到复位, 随即还原到低电平进入正常的工作状态。
⑴振荡电路。
也就是晶振电路, 典型的晶振电路为11.0592MHz/12MHz。
单片机最小系统论文写作参考(优选范文6篇)
单片机最小系统论文写作参考(优选范文6篇)随着近年来计算机应用技术在社会领域的推广,使得单片机的应用不断的走向深入。
单片机与简单的接口电路相结合即可构成单片机最小系统,是单片机的基础应用,并且具有强大的扩展优势,被人们广泛应用。
本文通过对单片机最小系统设计及应用分析,试图更清晰的认识到其优点,改善其不足,使其能在市场上有更广阔的发展前景。
接下来我们就来看看这6篇单片机最小系统论文。
范文第一篇题目:单片机最小系统摘要:本次课程设计是利用电子设计软件DXP2004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、引脚电平。
CAD课程设计51单片机最小系统报告
CAD课程设计51单片机最小系统报告第一篇:CAD课程设计51单片机最小系统报告目录第一章、功能要求.............................................2 第二章、原理图设计..........................................3 2.1 元器件的绘制.............................................3 2.2 绘制原理图................................................6 第三章、PCB板的绘制.......................................9 第四章、设计心得与体会 (10)第一章功能要求此次设计是一个51单片机的最小系统,整个系统包括电源电路、AD转换电路、51单片机主控芯片、温度采集电路、串口部分、复位电路等,其中P1口设计了一个4×4的矩阵键盘,P2口和P2口作为段选和片选的地址线,以驱动数码管的静动态显示,P3口就是一个控制口了,有接串口、复位和时钟电路。
此电路的设计是想利用18B20这一芯片实现温度的采集,并进行AD转换输出。
第二章原理图的设计原理图的设计,会影响到后来的PCB板的规划,所以最初的设计就必须最优的设计方案,设计方案的选择、元器件的选择等,是至关重要的环节。
所有的项目的设计,都需要在最初建立一个项目,文件菜单栏中的创建PCB项目,以下所有的工作都在此项目中完成。
图2建立项目2.1元器件的绘制原理图的绘制之前都需要装载元器件库,选择“元器件“,在如下窗口中找到自己需要的元器件安装。
图2.1元件库安装由于元器件库里大部分的元器件都没有,所以大部分都需要绘制,建立自己 3 的组件库。
绘制元器件的过程如下:打开DXP软件,在文件菜单栏里面创建原理图元件库,就会产生一个以Schlib为后缀的文件,在编辑区的中心有一个十字坐标轴将元件编辑区分成4个象限,但是我们一般在第四象限绘制。
单片机最小系统专业论文
单片机最小系统制作一、题目:单片机最小系统二、引言: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。
三、关键字:DevKit MCS51 Lite 、AT89S51、AD/DA、RS232串口、串行EEPROM存储器、蜂鸣器、独立按键、LED、8段数码管。
四、目的要求4.1 目的:通过对单片机最小系统的研究,掌握单片机各引脚功能,理解单片机工作过程及原理,以及与各种外部扩展器件的连接,能够自己运用单片机来解决实际问题。
4.2 任务:根据单片机最小系统的连接说明图,完成单片机最小系统的焊接以及调试。
掌握Isplay、keil 等单片机相关软件的使用。
理解小系统的工作原理,掌握实际运用单片机小系统。
五、系统原理MCS51 Lite 是由电源、复位及振荡电路、蜂鸣器电路、RS232串口电路、八段数码管显示电路、按键及LED电路、串行存储器电路、AD/DA转换电路、JTAG下载接口、Byte Blaster II下载线等部分组成。
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Design of STC89C52 Minimum System1.Design Content and RequirementsDesign XXX: Design and n of STC89C52 Minimum System based on Single-chip puter.Design Requirements: The input signal can be in the form of sensors。
voltage。
current。
switches。
etc。
The single-chip model can be chosen by yourself (51.128.430.etc.)。
The output control signal can be analog voltage or digital signal。
and the control object can be motor (DC motor。
XXX)。
switch。
display。
etc。
(Note: Single-chip puter。
sensor circuit module and integrated circuit chip can be used for n.)Equipment used: Photographic plate and common PCB n equipment。
common electronic assembly tools。
multimeter。
oscilloscope and electronic components (see appendix for details).2.STC89C52 Single-chip puter2.1 n to STC89C52 Single-chip puterA single-chip puter。
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。
单片机最小系统的设计-毕业论文
单片机最小系统设计摘要:本智能小车采用单片机AT89C51作为控制器,来控制小车的电机正转、反转等功能,用灰度传感器检测,实现小车沿着黑线行走。
所以,小车主要分为三部分:最小系统的设计,电机的驱动,灰度传感器的检测。
而我们小组主要负责单片机最小系统,接下来,我们将对这一部分进行设计与调试。
关键词:51单片机AD转换7805稳压电源一、系统设计1、系统设计思路(1)总体框架图:灰度传感器电机驱动单片机AT89C51(2)单片机最小系统的框架图:2、 单片机最小系统原理图 见附录一3、 各功能块的划分与组成(1)AT89C512条主电源引脚VCC GND ; 2条外接晶体引脚XTAL1/2; 4条控制或与其他电源复用的引脚;32条I/O 引脚。
电源部分A/D 转化AT89C51(2)电源电路采用7805,将电源降至5V,提供芯片正常工作。
(3)晶振与复位(a)时钟电路89C51虽然有内部振荡电路,但要形成时钟,必须外部附加电路。
89C51单片机的时钟产生方法有两种。
内部时钟方式和外部时钟方式。
本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡。
本设计采用最常用的内部时钟方式,即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。
振荡晶体可在1.2MHZ到12MHZ之间选择,我们采用的是11.0592MHZ的晶振。
电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响,CX1、CX2可在20pF到100pF之间取值,但在60pF到70pF 时振荡器有较高的频率稳定性。
所以本设计中,振荡晶体选择6MHZ,电容选择65pF。
在设计印刷电路板时,晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装,以减少寄生电容,更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。
为了提高温度稳定性,应采用NPO电容。
(b)复位电路89C51的复位是由外部的复位电路来实现的。
单片机最小系统设计报告
单片机最小系统设计报告摘要: 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。
另外, 还有蜂鸣器电路、八段数码管显示电路、LED电路和RS232串口电路以及用于扩展功能的四排与I/O端口相连的插孔。
Abstract: Based on AT89C51 single chip for core making minimum system, with the most basic of single chip work component unit-the power circuit and reset circuit and oscillating circuit.In addition, there is a buzzer circuit.For the digital pipe display circuit, LED circuit and RS232 serial interface circuit and used to extend the function of the four rows and the I/O port connected jack.一、关键词: 单片机最小系统、AT89C51.八段数码管、蜂鸣器、MAX232CPE、LED二、设计目的:单片机作为控制系统中最常见的芯片, 所以学习并学会应用是我们学习自动化专业学生所应该具备的基本技能。
通过对单片机最小系统的研究, 掌握单片机个引脚的基本功能, 理解单片机工作过程及工作原理, 以及与各种外部器件的连接, 能够自己制作一个单片机最小系统的开发板并为其设置一个用于下载程序的串口对其进行下载程序并进行调试使我们所学知识与实践结合起来。
三、 方案设计1.设计方案思路要想让单片机正常工作则必需给单片机提供必要的外围电路, 电源电路为其提供能量, 振荡电路为其内部寄存器提供必要的时钟信号, 复位电路让单片机从初始状态工作, 这些都是单片机正常工作所必不可少的。
单片机最小系统的设计
LED发 三、单片机系统的基本外设 LED发 光二极管
如上图, 与电阻串联, 如上图,将LED与电阻串联,即构成最简单的 与电阻串联 即构成最简单的LED指示 指示 电路。其中R14、R15称作限流电阻,避免过强的电流 称作限流电阻, 电路。其中 、 称作限流电阻 损坏LED内部 损坏 内部PN结。 结 内部
该电路是将单片机的31引脚 该电路是将单片机的 引脚EA 引脚 上接到电源VCC端。 上接到电源 端
我们现在使用的单片机, 我们现在使用的单片机,大部分是有内部存 储器的,例如AT89S52、 储器的,例如AT89S52、STC89C52RC 均带有8KB的片内程序存储器。 均带有8KB的片内程序存储器。 的片内程序存储器 为了不浪费这些存储空间,我们就将EA引脚 为了不浪费这些存储空间,我们就将EA引脚 直接接高电平, 直接接高电平,这样单片机会首先运行内部 存储器的程序。 存储器的程序。 8031单片机 该单片机也是基于8051 单片机, 对8031单片机,该单片机也是基于8051 单片机内核的,不过,在设计这种单片机时, 单片机内核的,不过,在设计这种单片机时, 是没有将存储器集成在单片机里边的, 是没有将存储器集成在单片机里边的,需要 外置存储器,这时,这必须将EA引脚接地, 外置存储器,这时,这必须将EA引脚接地, 引脚接地 否则,该单片机没办法工作。 否则,该单片机没办法工作。
在单片机的引脚定义中, 在单片机的引脚定义中, EA是访问外部存储器使能端, 是访问外部存储器使能端, 是访问外部存储器使能端 即当“ 引脚为低电平时, 即当“EA”引脚为低电平时, 引脚为低电平时 就直接访问外部存储器。当 就直接访问外部存储器。 EA引脚为高电平时,访问内 引脚为高电平时, 引脚为高电平时 部存储器, 部存储器,当要访问的存储 器地址, 器地址,超出内部存储器的 地址范围时, 地址范围时,自动会访问外 部存储器相应的地址。
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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3、最小系统PCB板四、模块功能说明1、电源模块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。
2、复位电路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。
3、振荡电路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。
在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
STC89C51使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源,由于单片机内部带有振荡电路,所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容容量一般在15pF 至50pF之间。
五、总结和体会在这次的单片机课程设计中我感觉受益匪浅。
不用说我们在其中学到的新知识是多么有价值,也不用说它拓宽了我们多少的眼界,只是说它让我们的能力得到了提高就已足以成为我们努力付出的回报。
通过这次单片机课程设计还增强了我们查阅资料的方法和技巧,更是大大的提高了我们的自学的能力。
通过这次机会,我感觉收获很多,希望以后能有更多的机会去做这些有意义的工作和设计。
印制电路板的制作步骤:首先将所要印制的电路生成PCB图,然后再画图软件中将PCB图进行合理的布局和布线;其次,对布好线的图纸进行打印,打印在专用的复印纸上;然后将打印好的图纸与印制板紧贴,使图案刚好在印制板的范围内;而后将板子使用高温压印,使图案印到印制板上去;最后再将板子放入腐蚀装置,腐蚀至少半小时后取出,那么完整的印制电路板就制成了。
实物。