51单片机最小设计系统与电源电路
51单片机最小系统-（最新版）
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.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.说明复位电路: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5 1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.一般教科书推荐 C 取10u,R取.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取(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系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.复位电路：一、复位电路的用途单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图：二、复位电路的工作原理在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。
所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。
简单51单片机开发板的电路设计
简单51单片机开发板的电路设计51单片机开发板电路设计详细步骤及说明如下：一、准备工作1.定义开发板功能需求：根据具体需求确定开发板所需的功能模块，如AD转换、LCD显示、键盘输入等。
2.确定系统时钟源：选择合适的晶振，并确定时钟源用于驱动单片机。
二、电源设计1.选择适当的电源电压：根据单片机的工作电压范围选择合适的电源电压，并设计电源电路。
2.设计稳压电路：根据电源要求设计合适的稳压电路，保证单片机工作时电压稳定。
三、时钟电路设计1.选择合适的晶振：根据系统时钟需求选择合适的晶振，并设计相应的晶振电路。
2.设计时钟源电路：根据晶振的工作参数设计合适的时钟源电路，确保时钟信号稳定且频率准确。
四、复位电路设计1.根据单片机复位要求设计复位电路，保证单片机正常复位。
2.设计复位延时电路：根据需要设计复位延时电路，保证单片机复位后稳定运行。
五、外部IO电路设计1.根据开发板需求，设计并布局合适的IO接口电路，如LED指示灯、按键输入接口等。
2.设计并连接AD转换电路：根据需求设计和连接AD转换电路，实现模拟信号的采集和处理。
六、通信接口电路设计1.根据需求设计并连接串口接口电路，实现与其他设备的通信。
2.根据需要设计并连接其他通信接口电路，如SPI、I2C等。
七、存储器电路设计1.根据需求设计并连接存储器电路，如RAM、ROM等。
2.根据需要设计和连接外部存储器接口电路，实现扩展存储器的功能。
八、电路调试与优化1.完成电路设计后，进行电路连线、焊接等工作，并检查和修正可能存在的错误。
2.进行电路测试并优化，确保电路正常工作，并根据需要进行性能优化。
九、布局设计与外壳制作1.进行电路板的布局设计，合理安排各个模块的位置。
2.制作外壳和连接线，并进行电路板的安装。
最后，完成电路设计之后，可以进行软件编程和调试，将单片机与外设模块进行连接和通信，实现开发板的各项功能。
基于51单片机的最小系统
基于51单片机的最小系统作者：王珍珍李茂松韩玉文来源：《科教导刊·电子版》2015年第25期摘要本文探讨利用多孔板制作51单片机最小系统，把51单片机理论和实践很好地结合起来，增加学习单片机的趣味性，提高实践能力。
关键词 51单片机构成原理中图分类号：TP368.1 文献标识码：A很多电子类学校开设《单片机原理与应用》课程，通常都以理论讲授为主，辅做一部分实验，很难达到预期的教学效果。
学生往往因为苦涩难懂的理论而放弃主动学习。
为此，笔者根据实际教学经验和《单片机》课程教学内容的要求，利用多孔板，制作51单片机最小系统学习板，并取得较好的教学效果。
1构成原理1.1最小系统CPU以U1（STC89C52RC）为核心构成51单片机的最小系统。
其中，P0口主要用来完成数码管显示和扩展应用；P1口主要用来完成流水灯等实验；P2口主要用来完成键盘控制；P3口主要用来完成串口通信，实时时钟控制，温度检测和遥控控制等。
本最小系统由C3、K2、R10构成手动复位电路，通过U1⑨脚，给CPU提供复位；由XTAL1、C8、C9构成CPU时钟振荡电路；由K3～K6构成4只独立式按键；由R19、V1构成蜂鸣器驱动电路；由R11～R18、V1、V2、DS1、DS2构成数码管显示电路。
在多孔板上留有J1插槽，便于扩展。
1.2电源电路以U2（LM7805）为核心，构成最小系统的电源电路。
1.3串行通信电路以U3（MAXIM232）为核心，构成最小系统的串行通信接口电路。
MAX232CPE是由美国德州仪器公司生产的一款兼容RS232标准的芯片，其内部结构分为两部分，第一部分是电源部分，脚接地，脚接电源正极5V，另外由①、③、④、⑤、⑥、②脚内部和外围4只1uF 的钽电容组成一个将+5V转换成€？0V两组电源的电路，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分是数据转换通道。
利用J3（COM口）的③脚将PC机的数据通过MAX232CPE的⑧脚输入，利用MAX232CPE的转换电路将RS-232数据转换为TTL/CMOS数据，并从MAX232CPE的⑨脚输出到STC89C52RC单片机的P3.0口（⑩脚）；而单片机的P3.1口（脚）输出的TTL/CMOS数据，进入MAX232CPE的⑩脚，转换为RS-232数据后通过MAX232CPE的⑦脚，输入到COM口的②脚进入PC机。
基于51单片机智能小车设计
北华航天工业学院课程设计报告（论文）设计课题：基于51单片机智能循迹小车设计专业班级：B12242学生姓名：***指导教师：**设计时间：2014年6月15日北华航天工业学院电子工程系基于51单片机智能循迹小车课程设计任务书指导教师：王晓教研室主任：王晓2014年06 月15 日注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。
课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。
内容摘要本设计主要有单片机模块、地面寻线模块、发光二极管模块，电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用ATMEL公司的AT89C2051单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外接收管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模由LM393芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用5V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。
索引关键词：智能小车AT89C2051 单片机LM393 红外接收管目录一概述 (1)二方案设计与论证 (8)三单元电路设计及各模块具体电路 (3)3.1. 电路中51单片机芯片介绍 (13)3.2 最小系统部分电路 (19)3.3控制模块电路电路 (20)3.4电机驱动及二极管模块电路 (20)3.5寻线检测模块部分电路 (21)3.6软件设计 (22)四总原理图及元器件清单4.1总原理图 (23)4.2元器件清单 (23)五安装与调试5.1．电子元器件的装配 (24)5.2.机械装配 (25)5.3．总装 (25)六性能测试与分析6.1测试方法及注意事项 (26)6.2源程序 (26)七结论 (27)八心得体会 (28)九参考文献 (29)一、概述目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述
什么是单片机最小系统_单片机的最小系统简述单片机简介单片机是一种集成电路芯片。
它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器（CPU）、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路（I/O接口）集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
所以说，一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。
由此来看，单片机有着一般微处理器（CPU）芯片所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。
然而单片机又不同于单板机（一种将微处理器芯片、存储器芯片、输入输出接口芯片安装在同一块印制电路板上的微型计算机），单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果对它进行应用开发，它便是一个小型的微型计算机控制系统，但它与单板机或个人电脑（PC机）有着本质的区别。
单片机的应用属于芯片级应用，需要用户（单片机学习者与使用者）了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。
不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不尽相同，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，用户要使用某种单片机，必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。
这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。
软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑处理方式，输入输出特性及对电源的要求等等。
开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性，支持软件（包含可支持开发应用程序的软件资源）及硬件资源。
要利用某型号单片机开发自己的应用系统，掌握其结构特征和技术特征是必须的。
单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电。
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。
单片机最小系统
1.4单片机最小系统设计单片机加上适当的外围器件和应用程序，构成的应用系统称为最小系统；是组成单片机系统最基本的部分。
最小系统硬件组成：单片机芯片、电源电路、时钟电路、复位电路。
1）单片机芯片AT89S51/52系列单片机是比较流行的51单片机之一，它支持ISP在线编程功能（改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中脱离）。
AT89S52单片机芯片及IC座如图1-4所示。
实验过程中，单片机芯片最好插在IC座上，注意芯片的方向。
焊接的时候单片机不要插在IC座上，先焊好IC 座，当电路全部完成后再上芯片。
图1-4 单片机芯片及IC座2）电源电路Vcc（40脚）, GND（20脚）AT89S* 系列单片机工作电源范围宽达4～5.5V。
单片机的供电有两种方式：①集成稳压电源方式；②USB供电。
①集成稳压电源方式；利用变压器、整流、滤波、稳压自制电源，如图1-5所示。
图1-5 稳压电源电路图1-8 电源适配器稳压电路焊接效果图2）时钟电路产生一个工作时序，其工作需要时钟电路提供一个工作频率。
时钟电路原理图如图1-10所示。
1）振荡频率范围：1.2MHz～12MHz。
2）电容C1和C2选择：10～30pF图1-10时钟电路原理图注意：晶体和电容应尽可能安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定和可靠工作。
电容是为了更好地提高晶振电路的时钟精度。
3）复位电路复位使单片机进入某种确定的初始状态。
退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切程序进程、退出程序的死循环，从头开始。
上电+按钮复位电路如图1-11所示。
注意：电解电容器的极性，长脚为正。
图1-11 复位电路根据上面原理设计的单片机最小系统如图1-12所示。
图1-12单片机最小系统注意：①如果不扩展外部ROM，使用单片机内部的ROM，31脚/EA需接电源（+5V）。
3.1单片机最小系统设计3.1.1 AT89S52简介本设计采用ATMEL公司的8位单片机AT89S52，AT89S52片内含8k字节的可反复擦写的只读Flash程序存储器和256字节的随机存取数据存储器（RAM）。
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，到达如下根本要求：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、具有根本的人机交互接口。
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，自己根底不好，在网上提了许多弱智的问题，有一些问题网友答复了，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拟多，avr 系列这几年在国内比拟流行，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，焊锡假设干，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at89s528m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”。
单片机最小系统
单片机最小系统单片机最小系统是指以单片机为核心，配以必要的外围电路，实现一定功能的电路系统。
它通常包含单片机、电源、时钟电路、复位电路和程序存储器等部分。
下面将详细介绍单片机最小系统的构成和特点。
单片机：单片机是整个系统的核心，它负责数据处理和控制信号输出。
常用的单片机型号有AT89CPIC16F877A等。
电源：为单片机提供电能，一般采用直流电源，如5V、3V等。
时钟电路：为单片机提供时钟信号，常用的时钟芯片有0592MHz和4MHz等。
复位电路：当单片机出现程序跑飞或异常情况时，可以通过复位电路使单片机重新启动。
常用的复位芯片有MAX811等。
程序存储器：用于存储单片机程序，常用的存储器有EPROM、EEPROM 和Flash等。
结构简单：单片机最小系统以单片机为核心，配以外围电路，结构简单，易于实现。
功能灵活：通过编程，单片机可以实现各种不同的功能，如数据采集、控制输出、通信等。
可靠性高：由于单片机最小系统结构简单，所以其可靠性较高，适用于各种工业控制和智能家居等领域。
成本低廉：单片机最小系统的硬件成本较低，适用于各种低成本应用场景。
单片机最小系统是一种简单、灵活、可靠且低成本的电路系统，广泛应用于各种嵌入式系统开发中。
随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片机最小系统的应用前景也将更加广阔。
在嵌入式系统和智能硬件领域，单片机最小系统作为一种基本的控制器单元，具有广泛的应用价值。
本文将介绍单片机最小系统的设计与应用，包括系统设计、系统应用和系统优化等方面的内容。
单片机最小系统通常由微处理器（MCU）、电源电路、时钟电路和复位电路等组成。
在设计单片机最小系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的微处理器，并搭建相应的电源电路、时钟电路和复位电路。
单片机最小系统的架构设计应考虑应用需求和系统可靠性。
一般而言，系统架构应包括以下几个部分：（1）微处理器：作为系统的核心，微处理器负责数据计算、处理和传输等任务。
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
AT89S52单片机最小系统设计报告
AT89S52单片机最小系统设计报告此最小系统以AT89S52单片机为中心控制器，包括电源模块和USB下载电路、晶振电路、复位电路。
一、51单片机最小系统及复位电路如下图1-1、1-2、1-3所示，为AT89S52单片机引脚图及其晶振和复位电路。
图1-1 AT89S52单片机引脚图AT89S52单片机是ATMEL公司生产的一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用该公司高密度非易失性存储器技术制造，与MCS-51单片机兼容（引脚和指令完全兼容）。
AT89S52具有一下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O接口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，支持低功耗空闲和掉电模式。
我个人认为，51单片机的一个优点就是具有丰富的位操作指令。
图1-2 单片机晶振电路单片机晶振两个电容的作用：这两个电容叫晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十皮发。
它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度，一般订购晶振时候供货方会问你负载电容是多少。
晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg为分别接在晶振的两个脚上和对地的电容,Cic（集成电路内部电容）+△C（PCB上电容）经验值为3至5pf。
图1-3 单片机复位电路复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。
为可靠起见，电源稳定后还要经过一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
单片机复位电路参数的选定须在振荡稳定后保证复位高电平持续时间大于2个机器周期。
AT89S52单片机是整个开发板的控制中心，我们在选用电路时应该保证它的可靠性和抗干扰性.在选用具体电子器件的时候，应该确定它的各项参数，尽量使用参数相当的器件。
51单片机最小系统
51单片机最小系统1、为什么要讲单片机最小系统图1 （51芯片＋晶振＋复位）＝最小系统因为单片机的应用领域极为广泛，以单片机为核心的电路千奇百怪，而单片机最小系统是最基本的、也是小的不能再省略掉任何部分的系统了。
尽管这样小了，但只要掌握它，就能设计出丰富多彩的电路来。
2、什么是单片机最小系统（注：很简单，单片机最小系统就是一块单片机芯片＋晶振电路＋复位电路，如图1所示：早期的单片机最小系统由于单片机芯片内部没有ROM，需外扩程序存储器，故还有地址锁存器74HC373和存储器62256，以及地址译码器74HC138等）。
3、实际的单片机最小系统电路以上单片机电路当然可以工作了，只是用起来不太方便，缺乏输出指示电路和简单输入电路，所以，一般的单片机最小系统都再配置一些附属电路，如将单片机I/O引脚引出的插排（以备以后电路扩展之需）、发光二极管、数码管、按键等电路，这样，该最小系统就“五脏具全”了，在它上面，可做不少的基本实验，以迅速提高编程能力，同时，它也是一个“工作母机”，为以后的电路扩展、开发等创造了条件。
4、单片机最小系统各电路简介图2 51单片机I/O引脚引出插排和上拉电阻排图2的J1为单片机P1口和P3口的引出插排，J2为单片机P0口和P2口的引出插排（J1和J2是以后用单片机控制其它电路时的必经之路，尤其是电子大赛时更离不开它）；RP0～RP3分别为4个口的上拉电阻排；JMP4为跳线插排，默认是1、2脚短接，程序从芯片内部的ROM里读取，若以后外扩ROM及想从外部的ROM执行程序的话，就将短路帽短路2、3脚即可。
P1和P3口接的16只发光二极管，除配合RP1和RP3起上拉作用外，还可做发光管实验（如流水灯实验）。
图3为最小系统的输出指示电路，主要由两部份组成：数码管显示电路和发光管显示电路，以后绝大部分实验的结果都将会由它们显示出来，供你判断正确与否。
图3 输出指示电路（数码管和发光二极管显示电路）由图3可看出，该电路用到了单片机的P0口和P2口，P0口经芯片U4（74LS244）驱动后送发光管的阳极和数码管的段选口，JMP3跳线插排的默认位置是2、3脚短接，U4使能；若将1、2脚短接，则U4不使能；P2口通过8只PNP型三极管与数码管的位选口相连，加大拉电流的能力（数码管是共阴极的，型号是TOF－3461AH）；跳线JMP2可选择接地，1、2脚短接则将8只三极管的集电极接地，可做数码管实验，2、3脚短接则将发光管的阴极接地，可做发光管的实验。
51单片机最小系统电路图
51单片机最小系统电路图
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51单片机最小系统电路图（包括电源供电电路与I/O 扩展及选通电路）
本设计使用的最小系统板是以80C52 单片机为内核，并且具有良好的扩展性。
CPU 外接11.0592MHz 的晶振，主要由74LS373 锁存电路、74LS138 译码电路以及按键、显示器件、ICL7135 及其外围典型电路组成，并用8255 外扩了I/O 接口。
最小系统电路如图1所示。
本电路需外接一个AC220/9V 的变压器，变压器的二次侧通过整流滤波后输入CW7805便可得到+5V 电压，此电压做最小系统的电源。
系统中通过8255外扩了PA、PB、PC共24个I/O口，以便作为系统的输入输出通道。
用74LS138的输出作为各个芯片的译码选择端，除最小系统中使用的Y0～Y3外，还有Y4～Y7可供其它扩展使用。
图最小系统电路图
本文来自: 原文网址：/mcu/51mcu/0084195.html。
C51最小系统的电路原理
C51单片机最小系统的电路原理与制作——吴越1 C51单片机最小系统电路图及电路原理单片机最小系统，是指用最少的元件组成并可工作的单片机系统，相关的资料网上或书店都很多。
图1为一个常见的单片机最小系统电路图。
C51最小系统电路由复位电路、时钟电路组成。
另外还需要DC+5V的电源最小系统才能工作。
（1）复位电路：复位电路在单片机系统中很关键，当程序运行不正常或死机时，就需要进行复位，一般有两种复位方式。
①上电复位：由电容C3和电阻R1串联组成，系统一通电，RST脚（9脚）为高电平,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。
典型的C51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。
一般C3取10μF、R1取10K。
也有不同取值的，原则是RC组合要在RST脚上产生2个机器周期以上的高电平。
②手动复位：由电阻R2和开关S组成，R2取值没有严格的要求，一般能把复位脚的电压下拉至0.5V以下即可，可以把R2理解为缓冲电阻或与C3、R1组成防抖动电路，也有不用R2的。
单片机通电启动后，电容C3两端的电压持续充电约为5V，此时电阻R1两端的电压接近于0V，RST脚为低电平，系统进入正常工作状态。
当按下开关S时，开关导通，电容被短路，电容释放之存储的电量。
电容两端的电压从5V降到约等于0V，电阻R1两端的电压上升到约等于5V，RST脚为高电平，系统进入复位状态。
（2）时钟电路：时钟电路由晶振CY和C1、C2组成，一般晶振的取值1.2MHz～24MHz。
典型的晶振取11.0592MHz或12MHz，11.0592MHz适用于串口通讯，12MHz适用于定时控制，C1、C2一般取15pF～50pF。
如果要自己设计单片机系统的PCB板，注意，C1、C2要紧靠晶振CY，并且晶振CY和C1、C2要紧靠C51芯片，以保证振荡器可靠的工作。
系统通电后可以检测一下晶振是否起振。
若起振，可以用示波器观察到XTAL2会输出很漂亮的正弦波波型，也可以用万用表测量（用直流档）XTAL2和地之间的电压，可以看到有2V左右的电压（有效电压值）。
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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。
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。