单片机最小系统设计1

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51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。

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。

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

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。

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

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。

单片机最小系统实验报告

单片机最小系统实验报告

单片机最小系统实验报告
实验目的:
本实验目的是探究微处理器系统最小化原理并实际运用该原理设计一个基于单片机主控的最小系统,用来分析各部件之间的作用以及学习计算机系统的操作。

实验设备:
1.单片机主芯片:亚宝半导体C02晶振
2.外部电路元器件:2个8位数据输入输出口,4个4位数据的输入输出口,4个开关,10K水银温度计,7个键盘,1个指示灯。

实验步骤:
1. 设计单片机最小系统电路:根据实验指导书绘制单片机最小系统电路图,接线涉及到的所有元器件,并标注出每个元器件的引脚号。

2. 编写相关的程序:根据实验的要求,编写相关的CH02语言程序来完成IO口的输入输出功能。

3. 上传程序:将编写的程序用串口烧录到单片机内存中
4. 测试程序:检查所有的管脚,检查程序的正确性,根据程序要求使用按键输入信号,测试输出结果。

实验结果:
在实验过程中,我发现单片机最小系统电路设计较为简单,只需要有基本的电路和编程知识,即可完成本次实验。

经过多次修改和测试,我可以得出程序正确运行的结论。

经过本次实验,我深刻理解了计算机系统的结构,学会了io口的编程,还认识了有关电子元器件的基本用途和功能,研究了系统的最小化原理,以及其背后的道理。

更重要的是,本次实验提高了我的动手能力和分析问题的能力。

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

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”。

单片机最小系统介绍及电路设计

单片机最小系统介绍及电路设计

一.什么是单片机最小系统常见的单片机最小系统为单片机能独立运行程序及控制外围电路的最简单电路,主要由单片机、晶振电路、复位电路三部分构成。

Stm32f103c8t6也不例外,构成最小的运行电路也需要以上三部分。

Stm32f103最小系统板原理图如下:二.最小系统电路Stm32单片机最小系统电路有单片机、晶振电路、复位电路。

1. 单片机Stm32f103系列单片机主要资源如图:Stm32f103c8t6工作电压为2-3.6V(一般采用3.3V),内置64-128KBytes Flash,20KBytesSRAM,带有37个通用GPIO口(含特殊功能IO)。

在最小系统板上主要连接晶振电路、复位电路、工作电源、以及配置BOOT启动方式。

BOOT启动方式主要有三种,主闪存存储器启动、系统存储器启动、内置SRAM 启动,对应的BOOT引脚状态如下图:最常用的模式为主闪存存储器启动,即内部Flash启动,BOOT1=0,BOOT1=x(x 表示0或1均可)。

(注意三种模式的对应启动地址均不一样,内部Flash启动的地址为0x0800000)2. 晶振电路(1)主时钟晶振Stm32单片机内部自带一个8MHz的RC时钟,在符合设计需求的情况下,可通过程序在初始化时钟函数内,选择采用内部时钟。

外部主时钟晶振主要作为供单片机内核的时钟源,官方推荐晶振电路主要参数如下:Stm32单片机外部晶振为4-16MHz,常用8MHz,电路图如下:(2)RTC时钟晶振同样,RTC时钟在符合设计需求的情况下,可选用内部自带的40kHz RTC时钟。

外部晶振32.768KHz主要作为单片机内部RTC时钟的时钟源,电路图如下:3. 复位电路复位电路由RC电路及按键构成,10k电阻及1uF电容组成的RC电路;stm32单片机复位引脚为低电平有效,复位电路的作用是使单片机复位引脚在上电时,确保复位引脚至少有1ms以上的低电平状态。

复位按键的作用是当按键按下,复位引脚的被拉至低电平,单片机触发复位。

MCS--51单片机最小系统设计

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。

51单片机最小系统

51单片机最小系统

51系列单片机最小系统设计与调试实验实验指导书目录一:实验目的 (1)二:原理 (1)三:实训任务. (2)四:最小系统的构成 (3)五:程序 (7)六:心得体会 (7)一:实验目的1. 了解单片机的基本工作原理2. 学习并掌握相关软件的使用方法(Protel、keil)2. 掌握单片机片内程序存储器下载方法3. 掌握单片机程序设计(汇编及C51)二:原理1、什么是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。

2、最小系统的概念单片机最小系统,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AT89C51高性能8位单片机功能AT89C51提供以下标准功能:8K字节Falsh闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内震荡器及时钟电路,同时A T89C51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,时/计数器,串行通信口及中断系统持续工作。

掉电方式保存RAM中的内容,但震荡器停止工作并禁止其他所有部件工作等加到上述电路中,成为小系统三:实训任务.1)认识MCS-51的ROM及片外RAM空间:认识51系列单片机的程序存储器(ROM)的空间范围;汇编指令编码在ROM中存储形式;掌握指令编码和指令编码所在地址的概念;了解51系列单片机的程序存储器(ROM)固定地址的用途。

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

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。

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

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时间:2011-05-01 22:47:54 来源:作者:单片机最小系统设计该单片机最小系统具有的功能:(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。

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。

设计框图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。

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。

相关程序编写针对上面的电路原理图,设计出本单片机最小系统的详细功能:(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”。

(5)、数码管显示“1”。

(6)、数码管显示“2、……”直到“9、A、B、C、D、E、F、Y”。

(7)、蜂鸣器发出九声报警声后重复上面所有步骤。

(8)程序如下:ORG 0000H;伪指令,定义下面的程序代码(机器代码)从地址为0000H的单元存放。

LJMP START;跳转到标号为START的地方去执行。

ORG 0030H;伪指令,定义下面的程序代码(机器代码)从地址为0030H的单元存放。

START:MOV P1,#0FEH ;点亮第一个发光二极管。

CLR P2.7 ;送低电平到第一个数码管,开启数码管。

CLR P2.6 ;送低电平到第二个数码管,开启数码管。

MOV P0,#06H;让数码管显示“1” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0FDH;点亮第二个发光二极管。

MOV P0,#5bH;让数码管显示“2” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0FBH;点亮第三个发光二极管。

MOV P0,#4fH;让数码管显示“3” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0F7H;点亮第四个发光二极管。

MOV P0,#66H;让数码管显示“4” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0EFH;点亮第五个发光二极管。

MOV P0,#6dH;让数码管显示“5” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0DFH;点亮第六个发光二极管。

MOV P0,#7dH;让数码管显示“6” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#0BFH;点亮第七个发光二极管。

MOV P0,#07H;让数码管显示“7” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#7FH;点亮第八个发光二极管。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“8” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P1,#00H;灭了所有的发光二极管。

MOV P0,#3FH;让数码管显示“0” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#06H;让数码管显示“1” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#5bH;让数码管显示“2” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#4fH;让数码管显示“3” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#66H;让数码管显示“4” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#6dH;让数码管显示“5” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7dH;让数码管显示“6” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#07H;让数码管显示“7” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“8” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#6fH;让数码管显示“9” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“A” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“b” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“C” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“d” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“E” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“F” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV P0,#7fH;让数码管显示“Y” 。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

MOV R4,#9;送蜂鸣器的报警次数。

LOOP:SETB P2.0;不发声LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

CLR P2.0;发声。

LCALL DELAY;调用延时子程序,起到延时的目的。

DJNZ R4,LOOP;发声九次后向下执行。

SETB P2.0;关闭发声LJMP START;跳转到标号为START处执行,循环本程序。

DELAY:MOV R7,#200;这是延时子程序。

D1:MOV R6,#200D2:MOV R5,#200D3:DJNZ R5,D3DJNZ R6,D2DJNZ R7,D1RET;延时子程序返回指令。

END;结束伪指令。

九、利用KEIL C51 软件对上面的程序进行调试和编译,产生*.HEX文件,以便用编程器写入单片机芯片中。

十、编程器的使用:用编程器把电脑里生成的*.HEX文件写到芯片中。

十一、产品调试:通上4.5V(三节电池)的电源,可以调试本系统,如果没有错误就可以正常工作了。

下面还有有一个网上copy的一个设计单片机课程设计题目:单片机最小系统一、设计题目:单片机最小系统四、任务与要求:在智能化仪器仪表中,控制核心均为微处理器,而单片机以高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用,是设计智能化仪器仪表的首选微控制器,单片机结合简单的接口电路即可构成单片机最小系统,它是智能化仪器仪表的基础,也是测控。

监控的重要组成部分。

本课题任务与要求如下:1、单片机可采用8031、8051、AT89C51、AT89C52、fosc=6MHz。

2、时钟电路,复位电路的设计。

3、系统RAM、ROM的容量均为8KB。

4、显示位数:8位。

5、键盘按键数:16个。

6、上电初始化显示P.7、能输入、显示十六进制数0——F8、编写系统初始化主程序、键扫子程序、显示子程序及其他所需要子程序。

9、计算机输出设计说明书一分(包括各部分电路工作原理说明、程序清单及程序流程框图),16开方框图一张,电路原理总图一张。

10、设计时间:一周五、单片机最小系统总体方案设计提示1、可利用8031,RAM,ROM,8279构造单片机最小系统。

2、可利用8031,RAM,ROM,8155构造单片机最小系统。

也可以利用AT89C51(或AT89C52),RAM,8155构造单片机最小系统。

请看我的程序然后修改,有问题可以在我们的论坛交流,qq群7344883设Inter 8051片内RAM78H-7FH单元为显示缓冲区,依次从低到高存显示数据ORG 0000HAJMP MAINORG 0080HMAIN : MOV SP, #60HMOV R0, #08HMOV R1, #78HLCALL ML ;调清零子程序MOV R0, #64 ;清工作单元MOV R1, #20HLCALL MLMOV A, #03H ;8155的初始化MOV DPTR, #7F00HMOVX @DPTR,AST: MOV 78H, #0FFH ;显示P.MOV 79H, #0FFHMOV 7AH, #0FFHMOV 7BH, #0FFHMOV 7CH, #0FFHMOV 7DH, #0FFHMOV 7EH, #0FFHMOV 7FH, #0CHLM: LCALL DIS ;调显示显示P.LCALL SHIFT ;调移位程序LCALL LTIM ;调延时子程序LCALL KD1 ;调键扫程序INC R0AJMP LMDIS: MOV A, #03H ;显示程序MOV DPTR, #7F00HMOV @DPTR,AMOV R0, #78HMOV R3, #01HMOV A, R3LD0: MOV DPTR, #7F01HMOVX @DPTR,AINC DPTRMOV A, @R0DIR0: ADD A, #0DHMOVC A, @A+PCDIR1: MOVX @DPTR,ALCALL DLINC R0MOV A, R3JB ACC.5,LD1RL AMOV R3, ALJMP LD0LD1: RETDSEG:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHDB 77H,7CH,39H,5EH,79HDB 71HDL1: MOV R7, #01H ;延时1msDL : MOV R6, #0FFHDL6: DJNZ R6, DL6DJNZ R7, DLRETKD1: LCALL DIS ;键盘扫描程序KEY1: LCALL KEYJNZ LK1NI: ACALL DISAJMP KEY1LK1: ACALL DIS ;有键闭合2次延时ACALL DIS ;共12ms去抖动ACALL K1JNZ LK2LCALL DISAJMP KEY1LK2: MOV R2, #0FEHMOV R4, #00HLK4: MOV DPTR, #7F01HMOV A, R2MOVX @DPTR, AINC DPTRINC DPTRMOVX A, @DPTRJB ACC.0, LONEMOV A, #00HAJMP LKPLONE: JB ACC.1, NEXTMOV A, #08HAJMP LKPLKP: ADD A, R4 ;计算键码PUSH ACC ;保护键码LK3: ACALL DISACALL K1 ;查键是否继续闭合,若闭合再延时JNZ LK3POP ACCRETNEXT: INC R4MOV A, R2JNB ACC.7, KLMRL AMOV R2, ALJMP LK4 ;进行下一次扫描KLM: AJMP KEY1 ;扫描完毕,开始新的一次LTIM: MOV R5, 01H ;延时子程序LP3: MOV R6, #0FFHLP2: MOV R7, #0FFHLP1: MOV R7, LP1DJNZ R6, LP2DJNZ R6, LP3ML: MOV A, #60H ;清零子程序MOV @R1, AINC R1DJNZ R0, MLMM: MOV A, #00H ;清显示MOV R0, #08HMOV R1, #78HLCALL MLSHIFT: MOV 7EH, 7FH ;移位子程序MOV 7DH, 7EHMOV 7CH, 7DHMOV 7BH, 7CHMOV 7AH, 7BHMOV 79H, 7AHMOV 78H, 79HKEY: MOV DPTR, #7F01H ;判断是否有键闭合MOV A, #00HMOVX @DPTR, AINC DPTRINC DPTRMOVX A , @DPTRCPL AANL A, #0FHRET单片机最小系统一般情况下运行起来不会很稳定,原因是没有加入看门狗等电路。

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