单片机最小系统设计
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。
单片机最小系统的设计原理
单片机最小系统的设计原理单片机最小系统的设计原理是将单片机作为核心芯片，配合外部芯片和电路，实现单片机的基本工作和功能。
单片机最小系统通常包括四个主要部分：单片机芯片、时钟电路、复位电路和外部接口电路。
首先，单片机芯片是整个最小系统的核心。
单片机芯片是一个集成电路芯片，内部包含了中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、定时器/计数器等模块。
其中，CPU是单片机芯片的核心，负责指令执行和数据处理等任务；存储器包括了程序存储器（通常是闪存或EEPROM）和数据存储器（通常是RAM）；输入输出接口负责与外部设备的通信；定时器/计数器用于计时和计数等特定功能。
其次，时钟电路是单片机最小系统中的重要组成部分。
时钟电路提供了单片机运行所需的稳定时钟信号，用于同步CPU的工作。
单片机将时钟信号作为基准来执行指令和处理数据。
在单片机最小系统中，时钟电路通常使用晶体振荡器和其他电路元件，来产生稳定的时钟信号。
晶体振荡器是一种能够以固定频率振荡的电子元件，通过晶体的震荡来产生时钟信号。
第三，复位电路是确保单片机正常工作的必要电路。
当单片机上电或者出现异常情况时，复位电路能够将单片机复位到初始状态，以保证程序的正确执行。
复位电路一般由复位电源、复位电路和复位信号生成电路组成。
复位电源提供电源电压，复位电路监测电源电压，并在电源电压达到稳定值后产生复位信号。
复位信号生成电路能够根据复位信号来控制单片机的复位过程。
最后，外部接口电路是单片机最小系统中连接外部设备和单片机的桥梁。
单片机的外部接口电路通常包括输入接口、输出接口和通信接口。
输入接口负责将外部设备的信号输入到单片机中，例如按键输入、传感器数据等；输出接口负责将单片机处理的数据输出到外部设备，例如LED显示、继电器控制等；通信接口用于单片机与其他设备进行通信，例如串口通信、SPI通信等。
外部接口电路通常使用电阻、电容、放大器等元器件，来实现与外部设备的连接和通信。
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。
单片机最小系统制作
单片机最小系统制作单片机（Microcontroller）最小系统是指单片机与其必要外围电路的集成，能够实现单片机的正常工作。
单片机最小系统一般包括单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路等。
1.选购单片机芯片：选择适合自己需求的单片机芯片，有多种型号和规格可以选择。
比较常见的单片机芯片有PIC、AVR、STM32等。
2.设计电源电路：为单片机提供正常工作的电源电压，一般为5V。
可以使用直流电源供电，也可以通过电池供电。
电源电路一般包括电源滤波和稳压电路。
3.设计时钟电路：单片机需要时钟信号来进行计时和同步操作。
时钟电路一般由晶体振荡器和相关电容电阻组成。
选择合适的晶体频率，一般常见的为4MHz或8MHz。
4.设计复位电路：复位电路用于在单片机上电时将其状态清零，进入一个初始状态。
一般采用电容与电阻并联的方式制作，保证在上电时产生足够的复位时间。
5.焊接和布线：将选购的单片机芯片和其他电子元件进行焊接和布线，连接相应的引脚。
注意焊接时要确保焊接点牢固，布线时要避免引起短路和接触不良等问题。
6.测试和调试：将制作好的单片机最小系统连接到计算机或开发板上，通过编程工具对单片机进行测试和调试。
可以使用编程工具（如IDE）编写简单的程序，通过编程上传到单片机进行验证。
7.功能扩展：根据需求可以对单片机最小系统进行功能扩展，如添加输入输出接口、外部存储器、显示屏等。
制作单片机最小系统的过程比较简单，但在实际操作中要细心和耐心，避免出现焊接不良、接触不良等问题。
制作好的最小系统可以为后续的单片机应用提供基础，可以用于各种项目的开发和实现。
总结起来，制作单片机最小系统需要选购单片机芯片，设计电源、时钟和复位电路，进行焊接和布线，并进行测试和调试。
掌握这些基本步骤可以帮助初学者更好地了解和掌握单片机的使用和应用。
单片机最小系统的设计
单片机最小系统的设计以AT89C51单片机为例，设计一个单片机最小系统。
要求：1、功能：有按键开关、键盘进行高低电平的输入。
有数码管显示输出数字。
有LED灯显示输出的高低电平。
LCD显示输出数字和中文文字符号。
有使单片机工作的最小外围电路。
2、设计采用Keil单片机开发软件进行，在该软件上设计虚拟电路并进行仿真实现键盘、按键输入数据，在数码管、LED、LCD上显示输入内容，或运算、控制结果。
3、写出完成上述工作的全部过程。
包括软件选取、软件安装、每个功能硬件的选取和连接过程，软件的编写过程、源程序调试过程，最后附上全部工程文件和程序。
上述工作的目的：通过单片机的学习，学会基本的科研工作方法：构思、系统框图、详细设计、硬件设计、软件设计、研究工作中的记录、总结、归纳。
正反两方面的经验都要写。
方法：先建设一个WORK文档，以后每做一步写步，做完设计工作同时文档也就写完，然后对文档总结、整理、提高，这样每做完一件事，一篇可发表的论文也应完了，而不要做完了设计才来回想、写论文，时间就浪费了，很多设计过程中遇到的问题也忘了。
下面是去年同学写的内容，仅参考，不要抄，要自己写，比这个更好。
一、软件的介绍本文以AT89C51作为控制部件，同时利用LCD显示当前状态，从而实现依次按键控制LED灯亮灭的最简控制系统。
1、proteus软件的使用方法Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。
Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等等。
通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。
单片机最小系统设计
单片机最小系统设计单片机最小系统是指由单片机与外围电路构成的最小功能完整的系统。
在单片机设计中，最小系统起到了连接单片机和外界外设的桥梁作用。
本文将从电源、晶振、复位电路以及外设接口等方面详细讨论单片机最小系统的设计。
一、电源设计在单片机系统中，合理的电源设计对于保证系统正常运行非常重要。
通常情况下，单片机系统需要提供稳定的电压供给，并且需要考虑到不同功耗的模块之间的电源隔离。
为了满足这些需求，可以使用稳压芯片对电源进行调整和稳定，同时添加滤波电容以保证电源的稳定性。
二、晶振电路设计单片机系统需要一个可靠的时钟源来提供精确的计时功能。
晶振电路是实现单片机时钟源的重要组成部分。
一般来说，晶振电路由晶体振荡器和负载电容构成。
在设计晶振电路时，需要注意选择合适的晶振频率以及相应的负载电容。
三、复位电路设计复位电路是单片机系统中不可或缺的一部分，它能够在系统上电或异常情况下将单片机恢复到初始状态。
常见的复位电路包括电源按键复位电路和复位电路。
在设计复位电路时，需要考虑到稳定的复位电平、合适的延时电路以及可靠的触发条件。
四、外设接口设计外设接口设计是单片机最小系统中的重要环节。
通过合适的外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
常见的外设接口包括串口、并口、I2C接口等。
在设计外设接口时，需要充分考虑接口的稳定性、兼容性以及通信速率的要求。
五、系统调试与测试在完成单片机最小系统的硬件设计后，需要进行系统的调试和测试。
通过合理的调试和测试措施，可以保证系统的稳定性和可靠性。
常见的调试工具包括示波器、逻辑分析仪等。
通过这些工具，可以对单片机系统进行信号捕获、时序分析等操作，以确保系统的正常运行。
六、总结单片机最小系统设计是单片机开发中的重要环节。
通过合理的电源设计、晶振电路设计、复位电路设计以及外设接口设计，可以实现单片机与外界设备的连接和通信。
在系统设计完成后，需要进行系统的调试和测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
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。
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一、引言随着科技的不断进步，单片机在各个领域中的应用越来越广泛。
STC89C52是一种常用的单片机，具有高性能、低功耗、可编程等特点，被广泛应用于工业控制、智能家居、物联网等领域。
最小系统是单片机应用的基础，本文将介绍基于STC89C52单片机的最小系统设计。
二、STC89C52单片机简介STC89C52是一种8位微控制器，采用CMOS工艺制造。
它具有8K字节的闪存程序存储器，支持在线编程和调试。
STC89C52单片机具有高性能、低功耗、高可靠性等特点，并且具有丰富的外设资源，如定时器、中断控制器、串行通信接口等。
三、最小系统设计思路最小系统是指能够让单片机正常工作所需的最基本的电路，包括电源电路、晶振电路、复位电路和下载电路等。
1、电源电路：为整个系统提供电源，需要根据单片机的供电要求选择合适的电源模块。
2、晶振电路：为单片机提供时钟信号，一般采用外部晶振。
3、复位电路：用于将单片机恢复到初始状态，一般采用上电复位和手动复位两种方式。
4、下载电路：用于将编写好的程序下载到单片机中，一般采用串口或SW下载方式。
四、硬件选型1、电源模块：选择12V电源模块，通过降压电路转换为5V供电。
2、晶振电路：选择11.0592MHz的外部晶振。
3、复位电路：选择上电复位和手动复位两种方式。
4、下载电路：选择SW下载方式，使用CH340芯片实现USB转串口下载功能。
五、软件设计软件设计主要包括程序的编写和调试。
根据实际需求编写程序，并进行仿真和调试。
在调试过程中，可以使用串口调试助手等工具进行程序的下载和调试。
六、实验结果在实验室中，我们成功地搭建了基于STC89C52单片机的最小系统，并编写了一个简单的程序，实现了LED的闪烁控制。
实验结果表明，最小系统能够正常工作，并且程序运行稳定。
七、总结本文介绍了基于STC89C52单片机的最小系统设计，包括硬件选型和软件设计等方面。
单片机最小系统的制作及所需元件
单片机最小系统的制作及所需元件单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成了微处理器核心、存储器和外设接口于一体的芯片。
随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大，单片机在各个领域得到了广泛应用。
在实际应用中，我们通常需要搭建一个单片机最小系统来满足特定的需求。
本文将介绍单片机最小系统的制作及所需元件。
一、单片机最小系统的概念单片机最小系统指的是一个能够运行单片机的最简单的电路系统。
它由单片机、时钟电路和复位电路组成，用于保证单片机正常工作。
根据不同的单片机型号和厂商，所需元件可能会有所不同，但基本的原理和方法是相通的。
二、所需元件的选择1. 单片机：根据实际需求选择适合的单片机型号，并确保拥有相应的开发工具和技术支持。
常见的单片机品牌有STMicroelectronics、Freescale、Microchip等。
2. 时钟电路：时钟电路是单片机运行的重要保障，它提供了单片机运行的基准时钟信号。
常用的时钟电路包括晶振、电容和电阻。
选择适合的晶振频率和相关元件，以满足单片机的运行需求。
3. 复位电路：复位电路用于在单片机上电或单片机异常工作时对其进行复位，以使其回到初始状态。
常用的复位电路有电源复位电路和手动复位电路。
根据实际需求选择适合的复位电路设计。
4. 电源电路：电源电路是提供给单片机和其他外围元件正常工作所需的电源。
一般情况下，可以选择直流稳压电源，确保所需的电压和电流稳定。
5. 外围元件：根据实际需求选择适合的外围元件，如LED指示灯、按键开关、显示屏、传感器等。
这些元件可以根据实际需求和接口规范进行选择和连接。
三、单片机最小系统的制作步骤1. 确定单片机型号：根据实际需求选择适合的单片机型号，并了解其引脚功能和特性。
2. 设计电路原理图：根据所需元件和单片机的引脚功能，设计电路原理图。
需要注意的是，尽可能设计一个简洁、紧凑和可靠的电路板。
3. PCB设计和制作：根据电路原理图进行PCB设计，然后通过刻蚀、印刷、铆接等工艺制作PCB板。
单片机最小系统的电路设计
以下介绍单片机最小系统，单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分组成。
对于一个完整的来讲，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。
1、电源在使用STC89C52RC单片机的时候，工作电压：5.5V-3.4V（5V单片机），这个地方就说明我们这个单片机正常的工作电压是个范围值，只要电源VCC在5.5V到3.4V之间都可以正常工作，电压超过5.5V是绝对不允许的，会烧坏单片机，电压如果低于3.4V，单片机不会损坏，但是也不能正常工作。
2、振荡电路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。
晶振晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为crystal （晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
有源晶振是一个完整的谐振振荡器，他是利用石英晶体的压电效应来起振，所以有源晶振需要供电，当我们把有源晶振电路做好后，不需要外接电路，它就可以主动产生振荡频率，并且可以提供高精度的频率基准，信号质量比无源信号好。
有源晶振通常有4个引脚，VCC，GND，晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚。
无源晶振有2个或3个引脚，如果是3个引脚的话，中间引脚是晶振的外壳，使用时要接到GND，两侧的引脚就是晶体的2个引出脚了，这两个引脚作用是等同的，就像是电阻的2个引脚一样，没有正负之分。
对于无源晶振，就是用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可，而有源晶振，只接到单片机的晶振的输入引脚上，输出引脚上不需要接，如图1和图2所示。
图1 无源晶振接法图2 有源晶振接法3、复位电路我们先来分析一下我们的复位电路，如图3所示。
图3 单片机复位电路当这个电路处于稳态时，电容起到隔离直流的作用，隔离了+5V，而左侧的复位按键是弹起状态，下边部分电路就没有电压差的产生，所以按键和电容C11以下部分的电位都是和GND相等的，也就是0V电压。
protel课程设计实验报告--单片机最小系统的设计
工程应用软件上机实训报告学院: 机电工程学院专业: 测控技术与仪器班级:学号:姓名:时间:目录1 任务 (2)2 所用设备 (2)3 设计过程 (2)3.1原理图的绘制 (2)3.1.1 单片机89C51芯片的绘制 (2)3.1.2 按键电路 (3)3.1.3 复位电路 (3)3.1.4 晶振电路 (4)3.1.5 蜂鸣器电路 (4)3.1.6 数码管显示电路 (4)3.1.7总原理图 (5)3.2 PCB板的生成 (6)3.2.1数码管的封装 (6)3.2.2各元器件的封装号 (6)3.2.3 PCB图 (7)4 结论 (7)5参考文献 (7)实训报告1、任务1.熟悉PROTEL的基本操作。
2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法4.设计一个89C51单片机最小系统系统, 其中包括晶振电路、按键复位电路、两位数码管、一个蜂鸣器、两个按键输入。
2.所用设备1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件3.设计过程3.1原理图的绘制1、首先启动PROTEL 99 SE软件；在File>New中新建一个名为YY.ddb的数据库文件, 并将其设置合适的保存位置；4、3.双击Documents文件夹, 再次选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
双击其中的Schematic Document图标, 新建一个名为Sheet1.Sch的原理图文件；5、双击原理图子文档, 启动原理图编辑器；6、添加元件库, 需要的有Miscellaneous Devices.ddb；添加元件, 手动编辑自己想要的元件并导入元件库, 本次设计编辑了一个单片机89C51元器件；7、连接线路, 形成原理图。
3.1.1 单片机89C51芯片的绘制在Documents文件夹中选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
51单片机最小系统设计
一、内容及要求内容：设计制作一个51最小系统,用最小系统控制8个发光2极管。
要求：全部点亮,依次点亮，交换点亮；用最小系统控制蜂鸣器；用最小系统控制电机。
二、设计思路使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。
因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机.八个发光二极管D1－D8分别接在单片机的P2。
0－P2.7接口上，当给P2。
0口输出“0”时，发光二极管点亮，当输出“1"时，发光二极管熄灭。
可以运用输出端口指令MOV P0，A或MOV P0，＃DATA,只要给累加器值或常数值，同理,接在P2.1～P2.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。
因此，要实现图2-1 主程序流程图流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的成流水灯了.在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,否则我们就看不到闪烁效果。
程序启动时跳转到键盘判断模块程序中，此程序里面包含Key1～Key5的按键情况判断,循环检测直到有按键按下的时候，程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块，与此同时,当按键Key6有闭合时，程序中调用延时程序程序时，给延时参数赋值上另一个值，是延时程序延时时间发生改变，以达到不同快慢节奏闪烁的彩灯.具体程序流程图2-1所示。
三、硬件设计3。
1 直流稳压电源电路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，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础.电子设备除用电池供电外,还采用市电(交流电网)供电。
通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。
直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！本项目直流稳压电源为+5V。
如下图所示：直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。
MCS--51单片机最小系统设计
MCS-51单片机最小系统设计目录第一部分课程设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计时间 (1)三、课程设计提交方式 (1)四、设计要求 (1)第二部分课程设计报告 (2)一、单片机发展简史 (2)二、MCS-51单片机系统简介 (3)三、设计思路 (3)四、硬件设计电路 (3)五、软件设计流程 (5)六、程序源代码 (6)七、结束语 (7)八、参考文献 (8)第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机最小系统设计二、课程设计时间一周三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告四、设计要求设计一个模拟现实的交通灯系统，0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮，15~20秒东西红灯亮，南北黄灯亮，20~35秒东西绿灯亮，南北红灯亮，35~40秒东西黄灯亮，南北红灯亮，同时设立双位数码管表示倒计时时间，并实现循环。
第二部分课程设计报告一、单片机发展概况1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。
匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。
1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。
8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。
特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。
性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。
寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
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。
单片机最小系统的设计
单片机最小系统的设计
单片机最小系统是指由单片机芯片、电源、复位电路、时钟电路和最小外围电路组成的基本系统。
它是单片机应用的基础,是进行单片机学习和开发的起点。
设计单片机最小系统需要考虑以下几个方面: 1. 选择合适的单片机芯片
根据应用需求选择合适的单片机型号,考虑存储空间、/接口数量、功耗等因素。
常用的单片机芯片有51系列、系列、 -系列等。
2. 设计电源电路
为单片机提供稳定的工作电压,通常使用线性稳压器或开关电源模块。
需要注意电源滤波、防反接等设计。
3. 设计复位电路
复位电路用于在上电或异常情况下将单片机重新复位,常用电阻-电容复位电路或监视电路。
4. 设计时钟电路
为单片机提供稳定的时钟信号,可使用外部晶振电路或内部振荡器。
晶振电路需要根据单片机要求选择合适的晶振频率。
5. 设计最小外围电路
根据应用需求设计最小外围电路,如显示电路、按键输入电路、串行通信电路等。
6. 设计程序下载电路
为了将程序下载到单片机,需要设计相应的下载电路,如下载电路或下载电路。
7. 设计布局
将上述电路合理布局在印制电路板上,注意走线布局、元器件摆放、电磁兼容性等因素。
设计单片机最小系统需要掌握单片机原理、电路设计和布局知识。
通过搭建最小系统,可以熟悉单片机的工作原理和编程方法,为后续的应用开发奠定基础。
单片机最小系统的设计
真值表如下：
五、单片机系统的基本外设 RS232串行接口
术语解释：RS232接口是1970年由美国电子工业协 会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机 终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它 的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备 （DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
了解了锁存器的功能以后，就知道如何操 作板载LED了，首先将JP1用跳线器短路， 确保为LED提供工作电压。其次将锁存器 的LE端设置为低电平，最后往锁存器数据 输入端口D1-D8输入电平数据就可以了。 由于本电路采用的是共阳结构，只有当锁 存器输出为低电平的时候LED方可点亮， 反之高电平熄灭，设计程序的时候需注意 这点。
我们使用的51单片机需要在+5V的直流电的坏境下，才能够 稳定的工作（并不是所有的单片机都是工作在+5V，有的低 电压单片机的工作电压为3.3V，有的甚至更低）。而在直流 电源中，一般会有正电源和地两根线。单片机的接+5V的引
脚为40引脚VCC，而接地引脚为20引脚GND。
二、单片机系统的基本外设 键盘电路
本系统板采用动态显示的原理设计，电路如下： 其中JP2为数码管电源跳线，使用数码管时，必 须用跳线帽将其短路。Q2-Q9为PNP型扩流三 极管，为每位数码管公共端提供约80mA的电源。 R4-R11为三极管的基极偏流电阻，当B0-B7 端电压低于4.3V时，PNP管导通，为数码管提 供公共电压。74HC573为锁存器，功能在上一 章已经说明，在此不再赘述。74HC138为3-8 译码器，当一个选通端（E3）为高电平，另两个 选通端（E1)和/(E2)）为低电平时，可将地址 端（A0、A1、A2）的二进制编码在一个对应的 输出端以低电平译出。
89s52单片机最小系统
2.3单片机最小系统
要使单片机工作起来，最基本的电路的构成为
图2-3-1 AT89S52最小工作系统
1、电源电路：
AT89S51单片机的工作电压范围：4.0V—5.5V，所以通常给单片机外接5V直流电源。
连接方式为VCC(40脚）：接电源+5V端VSS(20脚）：接电源地端。
本设计方案采用外接12V直流电源，然后通过使用7805稳压芯片，输出5V直流电源，给单片机及其它电路供电。
电源电路如
图2-3-2 电源系统
2、时钟电路：
单片机工作的时间基准，决定单片机工作速度。
时钟电路就是振荡电路，向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。
AT89S51单片机时钟频率范围：0 — 33MHz。
时钟电路连接方式为
图2-3-3 时钟电路
3、复位电路：
确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。
单片机接通电源时产生复位信号，完成单片机启动，确定单片机起始工作状态。
手动按键产生复位信号，完成单片机启动，确定单片机的初始状态。
通常在单片机工作出现混乱或“死机”时，使用手动复位可实现单片机“重启”。
图2-3-4 时钟电路
4、EA/VP(31脚）接+5V
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。
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在现代电子技术领域，单片机的应用无处不在，从家用电器到工业自动化，从智能仪器仪表到航空航天设备，都能看到单片机的身影。
STC89C52 单片机作为一款经典的 8 位单片机，以其高性能、低功耗、易于开发等优点，被广泛应用于各种电子系统中。
而要让 STC89C52 单片机正常工作，就需要设计一个可靠的最小系统。
一、STC89C52 单片机简介STC89C52 单片机是由宏晶科技生产的一款增强型 8051 单片机，它具有 8K 字节的 Flash 程序存储器、512 字节的 RAM、4 个 8 位并行I/O 口（P0、P1、P2、P3）、3 个 16 位定时器/计数器、1 个全双工串行通信口等资源。
其工作电压为 5V，工作频率可达 35MHz，能够满足大多数应用场景的需求。
二、最小系统的组成一个完整的 STC89C52 单片机最小系统通常包括以下几个部分：1、电源电路电源是整个系统的动力源泉，STC89C52 单片机的工作电压为 5V，因此需要一个稳定的 5V 电源为其供电。
可以使用线性稳压器（如7805）将输入的电压（如 9V 或 12V）转换为 5V 输出，也可以使用USB 接口直接提供 5V 电源。
2、复位电路复位电路的作用是在系统上电或出现异常时，将单片机的内部状态恢复到初始状态，使其能够正常工作。
常见的复位电路有上电复位和手动复位两种。
上电复位电路通过电容充电实现，手动复位电路则通过按键实现。
3、时钟电路时钟电路为单片机提供工作所需的时钟信号，决定了单片机的运行速度。
STC89C52 单片机可以使用内部时钟，也可以使用外部时钟。
内部时钟通过在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 引脚之间连接一个晶振和两个电容来实现，晶振的频率通常为 110592MHz 或 12MHz。
4、下载电路为了将编写好的程序下载到单片机中，需要设计一个下载电路。
STC89C52 单片机支持通过串口下载程序，可以使用 MAX232 芯片将单片机的 TTL 电平转换为 RS232 电平，然后通过串口线与计算机连接进行程序下载。
单片机最小系统课程设计
单片机最小系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机最小系统的基本组成，掌握各部分功能及相互关系。
2. 学生能描述单片机的工作原理，了解指令执行过程。
3. 学生能运用C语言或汇编语言编写简单的程序，实现对单片机的控制。
技能目标：1. 学生能独立设计并搭建单片机最小系统电路，进行基本的程序下载与调试。
2. 学生能运用所学知识解决实际问题，具备初步的故障排查与处理能力。
3. 学生能够通过团队协作，共同完成一个具有实际应用价值的单片机项目。
情感态度价值观目标：1. 学生对单片机技术产生兴趣，认识到其在工程技术领域的重要性。
2. 学生在学习过程中，培养动手能力、创新意识和解决问题的能力。
3. 学生通过课程学习，树立科技改变生活的观念，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以项目为导向，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本年级学生已具备一定的电子技术基础，对单片机有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：课程要求教师以讲解与实践相结合的方式进行教学，注重引导学生主动探究，培养学生的实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生将理论知识与实践相结合，提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础理论：包括单片机的基本结构、工作原理、指令系统等，对应教材第一章内容。
- 单片机硬件组成- 指令执行过程- 中断系统与定时器2. 单片机编程语言：C语言与汇编语言基础，对应教材第二章内容。
- 数据类型、运算符与表达式- 控制语句与函数- 汇编指令与伪指令3. 单片机最小系统设计：包括硬件电路设计、程序下载与调试，对应教材第三章内容。
- 最小系统组成与原理- 常用接口电路设计- 程序下载与调试方法4. 实践项目：设计并实现一个具有实际应用价值的单片机控制系统，如温度控制器、智能小车等，结合教材第四章内容。
- 项目需求分析- 系统设计与电路搭建- 程序编写与调试- 系统测试与优化教学内容安排与进度：第一周：单片机基础理论第二周：单片机编程语言第三周：单片机最小系统设计第四周：实践项目设计与实施第五周：项目展示与总结在教学过程中，教师需根据学生的实际情况调整教学进度，确保学生能够充分理解和掌握所学内容。
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单片机最小系统设计
✧单片机最小系统部分
●AT89C52的结构特点及引脚特
●硬件框图
✧键盘部分
✧电源部分
●固定电源
●可调电源（5—12V）
✧软件编程
✧单片机最小系统部分
●AT89C52的结构特点及引脚特性：
为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
各引脚特性：
1.P0 口
P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O 口，也即地址/数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的
2.P1 口
P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑
3.P2 口
P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻辑
4.P3 口
P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口。
P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个TTL 逻
5.RST
复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
6.ALE/PROG
当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。
一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。
对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH 单元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。
该位置位后，只有一条MOVX 和MOVC指令才能将A LE 激活。
此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE 禁止位无效。
7.PSEN
程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。
在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
8.EA/VPP
外部访问允许。
欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。
需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V 编程电压Vpp。
9.XTAL1
振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
10.XTAL2
振荡器反相放大器的输出端。
硬件框图
*单片机最小系统原理图：
键盘
下载器单片机
AT89C52
数码管
键盘部分
HD7279芯片的应用及特点
HD7279A是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能显示芯片，该芯片同时还可连接多达64个键的键盘矩阵，可完成
LED显示、键盘接口的全
部功能。
HD7279内部含有译
码器，可直接受BCD码
或16进制码并同时具有
两种译码方式。
此外，还
具有多种控制指令，如左
移、右移等。
HD7292具有片选信
号，可方便的实现多于8
位的显示或多于64位键
的键盘接口。
特点：
1，串行接口，无需外围原件可直接驱动LED。
2，各位独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性。
3，循环左移循环右移指令。
4，具有段寻址指令，方便控制独立LED。
5，64键键盘控制器，内含去抖动电路。
6，有DIP和SOIC两种封装形式可选用。
4*4键盘
*电路原理图如下：
✧电源部分
●固定电源
主要元器件：选用7805，7812，7905，7905稳压芯片
实现功能：7805，7812分别提供正5V，12V的电源。
7905，7912分别提供负5V，12V的电源。
*电源部分原理图
可调电源（5—12V）主要芯片M317
特点:
1.输出电流大于1.5A
2.输出电压在1.2V至37V之间可调整
3.内部热过载保护
4.内部短路电流限制
5.输出晶体管安全工作区保护
*可调电源原理图
软件编程
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