51单片机最小系统原理图

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51单片机最小系统-(最新版)

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。

CAD 课程设计报告——51单片机最小系统的电路设计

CAD 课程设计报告——51单片机最小系统的电路设计

CAD 课程设计报告摘要Introduction1.课题名称2. 单片机最小系统的组成原理及作用3. CAD的发展前途4. 设计要求5. 原理图6. CAD原理图7. PCB图8.总结参考文献摘要A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。

A VR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

A VR单片机主要特性:高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。

A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略,即采用局部寄存器存堆和单体高速输入/输出的方案,提高了指令执行速度(1Mips/MHz),增强了功能;同时又减少了对外设管理的开销,相对简化了硬件结构,降低了成本。

故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡,是高性价比的单片机。

本设计采用分层叠式结构,底层为单片机外围硬件功能扩展层,顶层为ATmega16单片机集中系统层。

这样有利于兼用A VR跟51系列单片机的开发设计。

关键词: A VR单片机;开发板;单片机实验板;A Tmega16单片机;IntroductionA VR Microcontroller ATMEL Corporation in 1997 developed by the enhanced built-in Flash of the RISC (Reduced Instruction Set CPU) high-speed 8-bit RISC microcontroller. AVR microcontr oller can be widely used in computer peripherals, industrial real-time control, instrumentation, co mmunications equipment, household appliances and other fields.A VR microcontroller main features: high reliability, strong function, high speed, low power consu mption and low cost, has been an important indicator to measure performance of SCM, SCM also dominate the market, a necessary condition for survival.A VR microcontroller hardware structure to take the 16-bit 8-bit machine and the machine's compr omise strategy, that is kept by the local register stack and single high-speed input / output options, improved instruction execution speed (1Mips/MHz), enhanced functionality; while reduce the cost of peripheral administration, the relative simplifies the hardware structure and reduce costs. There fore, A VR microcontroller in software / hardware cost, speed, performance and cost optimization h as made a lot of balance, which is cost-effective microcontroller.The design uses a sub-stack structure, the underlying hardware extensions for the microcontroll er peripheral layer, the top layer of centralized systems for the ATmega16 microcontroller. It is a g ood used along with the 51 series A VR microcontroller development and design.Keywords: AVR microcontroller; development board;MCU Board; ATmega16 microcontroller;一.课题名称:51单片机最小系统的电路设计二.单片机最小系统的组成原理及作用:普遍来说,单片机又称单片微控制器,是在一块芯片中集成了CPU(中央处理器)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、定时器/ 计数器和多种功能的I/O(输入/ 输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图一、简介51单片机是指Intel公司推出的一种8位单片机,其核心是Intel 8051架构。

51单片机具有强大的功能和广泛的应用领域,在电子制作和嵌入式系统设计中被广泛采用。

本文将介绍51单片机最小系统的原理图及其组成。

二、51单片机最小系统原理图51单片机最小系统由4个基本模块组成:单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路。

下面将详细介绍每个模块的原理图和功能。

1. 单片机芯片单片机芯片是51单片机系统的核心部件,一般选择的是AT89C51或AT89S52芯片。

其原理图基本包括芯片引脚和外围电路连接方式。

根据具体需求,连接的外围电路可以包括输入输出端口、定时器/计数器、串行通信接口等。

单片机芯片是整个系统的控制中心,它通过引脚与其他模块进行通信和控制。

2. 时钟电路时钟电路提供稳定的系统时钟,是单片机系统正常工作的基础。

常用的时钟源有晶体振荡器和时钟发生器。

晶体振荡器通过外接晶体元件提供稳定的时钟信号,时钟发生器则通过内部电路产生常用的时钟频率。

时钟信号的频率取决于具体需求,一般常用的频率为11.0592MHz。

3. 复位电路复位电路用于初始化单片机系统,保证其在上电或复位时工作正常。

复位电路一般由复位按钮、电容和电阻组成。

当系统上电或复位按钮按下时,复位电路将向单片机芯片发送一个复位信号,使其返回到初始状态,并重新启动。

4. 电源电路电源电路为单片机系统提供电能,保证其正常运行。

电源电路一般由电源适配器、电源滤波器、稳压电路和电源指示灯组成。

电源适配器将交流电转换为直流电,并经过滤波器进行滤波,稳压电路确保系统供电电压稳定。

电源指示灯用于显示电源状态,通常为红色表示供电正常。

三、总结51单片机最小系统原理图包括单片机芯片、时钟电路、复位电路和电源电路。

单片机芯片是控制中心,时钟电路提供稳定的时钟信号,复位电路用于系统初始化,电源电路为系统提供电能。

这些模块相互配合,保证了单片机系统的正常运行。

51单片机最小系统

51单片机最小系统

原理图11.51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。

标识符号地址寄存器名称P3 0B0H I/O口3寄存器PCON 87H 电源控制及波特率选择寄存器SCON 98H 串行口控制寄存器SBUF 99H 串行数据缓冲寄存器TCON 88H 定时控制寄存器TMOD 89H 定时器方式选择寄存器TL0 8AH 定时器0低8位TH0 8CH 定时器0高8位TL1 8BH 定时器1低8位TH1 8DH 定时器1高8位原理图2所需材料:1:万用板1块 2:STC89C52单片机1个3:测试IC插座1个 4:电容:10uF 1个30PF 2个5:电阻:10K 1个 6: 晶振:12MHz(一般都用11.0592MHz1个7:导线若干8:排针:标准间距(一般是40P每排)24针9:按键开关(“小清除”)1个 10:USB母头(供电用、建议有)1个11:焊锡,导线 12:Max232焊接原理下载器原理图1个330uF/25V的电解电容三端稳压器LM7805三端稳压器后面接一个105的电容,这个电容有滤波和阻尼作用。

51系列单片机最小系统原理图和程序

51系列单片机最小系统原理图和程序

51系列单⽚机最⼩系统原理图和程序51系列单⽚机最⼩系统设计与调试实验⼀、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. 什么是单⽚机最⼩系统单⽚机最⼩系统,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。

2. 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AT89C51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直到下⼀个硬件复位。

3. AT89C51⾼性能8位单⽚机资料请参考相关书籍三、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。

认识51系列单⽚机的⽚外数据存储器(⽚外RAM)的地址空间范围;了解51系列单⽚机的⽚外数据存储器的⽤途;重点掌握⽚内⽚外访问存储器的指令。

(2)认识MCS-51⽚内RAM空间:认识51系列单⽚机⽚内随机存储器(⽚内RAM)的空间范围;认识51系列单⽚机⽚内随机存储器的区域划分;掌握字节地址和位地址的概念;了解R0~R7寄存器与字节地址的关系。

51单片机原理图

51单片机原理图

2.3 51单片机增强型学习系统各组成部份原理图及功能简介2.3.1 共阴极数码管动态扫描控制图2.2 51单片机增强型学习系统的四位共阴极数码管动态扫描硬件连接原理图AT89S51单片机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,每位能驱动8个TTL 逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash 编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上接电阻。

AT89S51单片机P2口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 逻辑门电路。

对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR 指令)时,P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @Ri 指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器SFR 区中P2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。

Flash 编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。

在上面的硬件连接原理图里,我们用到的是P0和P2口控制四位数码管显示的。

四位数码管显示的方式是动态扫描显示,动态扫描显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。

其接口电路如上图是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起由单51单片机增强型学习系统片机的P0.0~P0.7控制,而每一个数码管的公共极(阴极)是各自独立地受单片机P2.7~P2.4控制。

CPU向字段输出口P0口送出字形码时,所有数码管接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管亮则取决于P2.7~P2.4的输入结果,所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。

河大版-信息技术-六年级下册-单片机最小系统

河大版-信息技术-六年级下册-单片机最小系统

单片机最小系统1.绪论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。

2.单片机概述2.1 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。

2.2 单片机的发展简史早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

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”。

51单片机最小系统设计

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。

STC51单片机最小系统实验报告

STC51单片机最小系统实验报告
2、8个LED灯,直观显示程序运行状态
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

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图

51单片机最小系统原理图51单片机是一种常用的微控制器,它具有体积小、功耗低、性能稳定等特点,因此在嵌入式系统中得到了广泛的应用。

而要搭建一个完整的嵌入式系统,首先需要设计并搭建一个最小系统,本文将介绍51单片机最小系统的原理图设计。

首先,我们需要明确51单片机最小系统的组成部分。

一个完整的最小系统包括51单片机、晶振、复位电路、电源电路、下载电路等几个基本部分。

其中,晶振是单片机工作的时钟信号源,复位电路用于单片机的复位控制,电源电路提供单片机所需的电源,下载电路用于单片机的程序下载。

其次,我们需要根据这几个基本部分设计出相应的原理图。

首先是晶振电路,一般使用的是12MHz的晶振,其原理图是将晶振的两端分别连接到单片机的晶振输入引脚和晶振输出引脚。

接下来是复位电路,复位电路一般由一个电阻和一个电容组成,其原理是通过电容的充放电来实现单片机的复位控制。

然后是电源电路,电源电路一般包括稳压电路和滤波电路,其原理是通过稳压电路将输入的电压稳定在单片机所需的工作电压范围内,并通过滤波电路去除电源中的杂波。

最后是下载电路,下载电路一般由一个串口电平转换芯片和一个串口接口组成,其原理是通过串口电平转换芯片将电脑串口的TTL电平转换成单片机所需的电平,并通过串口接口与单片机相连接。

最后,我们需要将这几个部分的原理图进行整合,设计出完整的51单片机最小系统原理图。

在设计原理图时,需要注意各个部分之间的连接关系,以及引脚的连接方式。

同时,还需要考虑到原理图的布局和美观性,尽量使得原理图清晰易懂,方便后续的调试和维护工作。

总的来说,设计51单片机最小系统原理图是搭建一个完整嵌入式系统的第一步,它直接关系到后续系统的稳定性和可靠性。

因此,在设计原理图时需要认真对待,确保各个部分的连接正确,电路设计合理,从而为后续的系统开发奠定良好的基础。

希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读。

单片机的最小系统及其外围电路

单片机的最小系统及其外围电路

第2章单片机的最小系统及其外围电路
2.1最小系统
单片机最小系统只要接上晶体振荡器和复位电路就可以构成一个完整的最小应用系统。

该电路可提供P1口、P3口作为用户的输入、输出口(I/O)。

2.1.1时钟电路
在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路,通常C1和C2一般取30pF,晶振的频率取值在1.2-33MHZ。

对于外接时钟电路,要求XTAL1接地,XTAL2接外部时钟。

2.1.2复位电路
单片机的复位电路如1.6.2节各图。

在RST输入端出现高电平时实现复位和初始化。

下图复位电路选用按键电平复位。

2.2 外围电路
2.2.1电源电路
用一个9V的变压器,在用一个电桥降交流9V整为直流,再加几个滤波电容和一个7805、一个7905出来后的电源就是所要的正负5V,电路还是比较简单的如下图所示:
2.2.2单片机USB接口电路
下为应用USB接口芯片CH375与单片机连接图
CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到单片机/DSP/MCU等控制器的系统总线上。

第3章单片机的应用软件
3.1编程软件
3.1.1Keil C51 软件
可用汇编语言和C语言编写单片机程序
3.1.2 8051汇编语言软件
3.2安装USB_Driver 驱动程序3.3安装烧录程序。

C51最小系统的电路原理

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)。

STC89C52单片机最小系统

STC89C52单片机最小系统

STC89C52单片机最小系统图3.1 51单片机最小系统本系统选用了51系列单片机中的STC89C52单片机,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用STC 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式。

如图2引脚可以分为以下四类:电源类引脚2个、时钟类引脚2个、并行I/O类引脚32个、控制类引脚4个。

电源类引脚:①Vss 20号引脚Vss为电源接地端。

②Vcc 40号引脚Vcc是芯片电源的输入端,接+5V电源。

时钟类引脚:①XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚。

当采用外部振荡器时,此引脚接地。

②XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端,是外接晶体的另一端。

当采用外部振荡器时,此引脚接外部振荡源。

控制类引脚:①RST/VPD当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电平(由低到高跳变),将使单片机复位。

②ALE 正常操作时为ALE功能(允许地址锁存)提供把地址的低字节锁存到外部锁存器。

③PSEN 外部程序存储器读选通信号输出端,在从外部程序存储取指令(或数据)期间,在每个机器周期内两次有效。

同样可以驱动八LSTTL输入。

④Vpp 为内部程序存储器和外部程序存储器的选择端。

当/Vpp为高电平时,访问内部程序存储器;当Vpp 为低电平时,则访问外部程序存储器。

并行I/O类引脚:①P0口(P0.0 - P0.7)P0口(P0.0 - P0.7)是一个8位漏极开路型双向I/O 口,在访问外部存储器时,它是分时传送的低字节地址和数据总线,P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载。

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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,达到如下基本要求: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、具有基本的人机交互接口。

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,自己基础不好,在网上提了许多弱智的问题,有一些问题网友回答了,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较多,avr 系列这几年在国内比较流行,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,焊锡若干,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。

二、51单片机最小系统原理图。

这张图是组成51单片机的最小系统图了,我们把他的功能在这里简单的介绍一下核心器件:单片机,周围的东西都是使单片机更好的工作而设立的;1、震荡器单片机系统正常工作的保证,如果振荡器不起振,系统将会不能工作;假如振荡器运行不规律,系统执行程序的时候就会出现时间上的误差,这在通信中会体现的很明显:电路将无法通信。

他是由一个晶振和两个瓷片电容组成的,x1和x2分别接单片机的x1和x2,晶振和瓷片电容是没有正负的,注意两个瓷片电容相连的那端一定要接地。

2、复位端复位电路,给单片机一个复位信号(一个一定时间的低电平)使程序从头开始执行;一般有两中复位方式:上电复位,在系统一上电时利用电容两端电压不能突变的原理给系统一个短时的低电平;手动复位,同过按钮接通低电平给系统复位,这时如果手按着一直不放,系统将一直复位,不能正常工作,如果我们买的小按钮有问题,我们又没有仔细的检查,那可有点麻烦了,呵呵,我估计我们的运气不会那么差,哈哈,在这里我们需要注意用的电容是电解电容,是有正负的,如果接反了,他就会爆炸,哈哈做实践真是不容易,有时要冒着危险的,哈哈。

我们可以用并口或者串口把程序下到单片机中,这样我们就可以省去了买烧录器, 3、电源,说了半天还没有说到电源,要不单片机怎么工作呀,图中没有给出,第20管脚是地GND,第40管脚是电源VCC,一般我们在电源vcc处。

加一个0.1uf的瓷片电容,滤掉电源中的高频雑波,使系统更安全。

注意51单片机使用的是5付直流电源。

第一课:51单片机最小系统实际上,51单片机核心外围电路是很简单的,一个单片机+一个看门狗+一个晶振+2个磁片电容;1. 单片机:atmel的89C51系列、winbond的78E52系列,还有philips的系列,都差不多;现在有一些有ISP(在线下载的),就更好用了;2. 看门狗:种类很多,我常用的有max691/ca1161和DS1832等,具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。

Max系列和DS系列,还有IMP公司的,种类很多,一般只需要有最基本的功能就可以了;原来我使用max691,但是max691比较贵,因为它有电池切换功能,后来新设计电路板,就都采用ca1161了。

很早以前的电路设计中,现在可能还有人使用,使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路;但是,这样的复位电路一个是不可靠,为什么不可靠,网络上能找得到专门论述复位电路的文章;更重要的是,51系列的单片机比较容易受到干扰;没有看门狗电路是不行的,当程序跑飞时,回不来了,死在那里。

常规的做法是买一个专门的看门狗电路,完成复位电路和看门狗电路的功能。

这些芯片的资料很容易在网络上找到,通常使用百度搜索就可以了;单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。

如果你的产品是工作在干扰比较大的环境,可以试试选用不同品牌的单片机;原来我在一个光电所,做YAG激光治疗机的控制部分,脉冲激光机的电源放电的时候,能量是很大的,在采取了所有能够想到的光电隔离等措施之后,还是不行;后来,选用了intel的8031,就可以了。

小声的说:当时的philips的单片机抗干扰性能是最差的,可能跟Philips主要是用在民用领域有关。

现在不知道怎么样了,有人知道的话告诉我。

单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方;在严重干扰的情况下,需要将所有的口线光电隔离。

3. 晶振:一般选用11.0592M,因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率;也可以使用36.864M,这个频率是1.8432M的20倍,看别人的电路板上用过,我也没有用到。

这2种晶振很容易买到,价钱跟12M的一样。

书上说,12M的晶振也能得到9600的波特率,但是,实际用的时候,会每隔一段时间就出错一次,好像累积误差一样,比较奇怪。

即使你的单片机系统不使用RS232接口,也可以做一个Rs232,留着做测试,或者预留等等,没有坏处。

除非你的单片机系统的口线不够用了。

4. 磁片电容:22pf~30pf,可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容,但是,我都是随便拿来使用,反正在11.0592M下,都没有问题;如果你用到了更高的频率,最好还是找找资料看看。

参见以下电路图:如果你的单片机系统没有工作,检查步骤如下:1. 查看门狗的复位输出,可能的话在电路板上加一个LED,下拉,这样看起来就更方便;要是看门狗复位信号有,往下;2. 查单片机,看看管脚有没有问题;一般编程器能够将程序写入,说明单片机是好的;最好手头上准备一个验证过的单片机,内部有一个简单的程序,比如,在某个口线上输出1个1秒占空比的方波等,可以使用万用表测量。

加一句:设计产品时,要在关键的地方:电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O口等加不同颜色的LED指示,便于调试;作为批量大的产品,可以去掉部分LED,一方面是降低成本、一方面是流程保密;3. 再查磁片电容,有些瓷片电容质量不行,干脆换了;顺便说一下,换器件最好使用吸锡带,将焊盘内的锡吸干净,再将器件拔出,这样不会损伤焊盘内的过孔;再将新的瓷片电容焊接上去的时候,用万用表量量是好的再焊;4. 最后只有换晶振了;切记要买好的晶振,有些品牌质量比较好。

5. 以上按照以上步骤检测时,将无关的外围芯片去掉;因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作。

第二课基本的芯片和分立器件2.1 简述有必要对以下系列的芯片和分立器件进行介绍。

除了单片机作为控制器的核心外,作为一个产品,由很多东西构成;所以,在讲系统之前,先将这些零零碎碎的东西一并交待。

就好像一栋房子,有各种各样的构件组成,下面的这些东东就像砖瓦一样,没有不行。

2.2 74系列芯片74系列的芯片的下载地址:/TTLDATASHEET.htm/asp/class36_40.htm/download/digitpdf/74xx/default.htm74系列的芯片是古老的一族,大部分的芯片现在均已不用了,但是,实际上,在目前的系统中,还能看到一些芯片,有些芯片现在还在系统中使用,例如:1、7404 – 6个反相门下载地址:/document/detail.asp?pdid=125533将输入的TTL逻辑反相,如:0->1,1->02、7407 – 6个集电极开路门下载地址:/document/detail.asp?pdid=125518由于集电极开路门可以外接高电压,可以最高到DC30V,电流最大到39mA,通常我用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载;开路门内部结构是达林顿管的,输出的逻辑是正的;与其类似的芯片是7406,只不过是反相开路门。

3、74LS573与74LS373 – 8 数据锁存器74LS373下载地址:/document/detail.asp?pdid=12917174LS573下载地址:/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf引入几个概念:1. 真值表参见74LS373的PDF的第2页:Dn LE OE OnH H L HL H L LX L L QoX X H Z这个就是真值表,表示这个芯片在输入和其它的情况下的输出情况。

每个芯片的数据手册(datasheet)中都有真值表。

布尔逻辑比较简单,在此不赘述;2. 高阻态就是输出既不是高电平,也不是低电平,而是高阻抗的状态;在这种状态下,可以多个芯片并联输出;但是,这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态,否则会将芯片烧毁;高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。

3. 数据锁存当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持;这个概念在并行数据扩展中经常使用到。

4. 数据缓冲加强驱动能力。

74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。

OE:output_enable,输出使能;LE:latch_enable,数据锁存使能,latch是锁存的意思;Dn:第n路输入数据;On:第n路输出数据;再看这个真值表,意思如下:第四行:当OE=1是,无论Dn、LE为何,输出端为高阻态;第三行:当OE=0、LE=0时,输出端保持不变;第二行第一行:当OE=0、LE=1时,输出端数据等于输入端数据;结合下面的波形图,在实际应用的时候是这样做的:a.OE=0;b.先将数据从单片机的口线上输出到Dn;c.再将LE从0->1->0d.这时,你所需要输出的数据就锁存在On上了,输入的数据在变化也影响不到输出的数据了;实际上,单片机现在在忙着干别的事情,串行通信、扫描键盘……单片机的资源有限啊。

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