51单片机最小系统制作
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。
006 51单片机最小系统的制作【精选】
大连大学自动化系
11.使用片内存储器,将单片机的EA接VCC
12.在单片机两边放置好单排插针,
即31脚和40脚相连。
方便扩展。
《单片机原理与应用》教学课件
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单片机最小系统制作
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13.焊接好的单排插针。
14.在单片机的P1.0口,接上电阻 和发光二极管,注意LED的阴极连 ຫໍສະໝຸດ 片机的管脚。大连大学自动化系
单片机最小系统制作
1.准备好万用板和IC插座-40P
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2.开始焊接,注意焊点焊锡 3. 焊接完成,注意单个焊点
不要太多。
焊接时间不要过长,2-4秒为宜
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4.焊接好的IC插座
5.将晶振放置于IC插座内,并 与16、18号脚平齐,离板面一两毫米
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6.焊接好的晶振
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7.将瓷片电容放至于板上,与 晶振两脚平齐,注意靠晶振的 一面不要和晶振外壳接触。
8.焊接好的瓷片电容,将瓷片 电容的另外两脚相连,连接至IC 插座的40管脚。
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15.放置好复位按键。
16. 焊接好的复位按键。
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17.插上单片机的最小系统实物。
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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。
51单片机最小系统设计与制作
51单片机最小系统设计与制作本设计是针对51单片机初学者设计出来的一款单片机学习平台,该制作将单片机40个引脚全部用排针引出,这样可以方便单片机初学者使用时根据自己的想法搭建硬件平台,能够充分培养单片机初学者的动手能力,该设计电源采用5v直流电源供电设计方框图如下下面就图2 所示的单片机最小系统各部分电路进行详细说明。
1. 时钟电路在设计时钟电路之前,让我们先了解下51 单片机上的时钟管脚: XTAL1(19 脚):芯片内部振荡电路输入端。
XTAL2(18 脚):芯片内部振荡电路输出端。
XTAL1 和XTAL2 是独立的输入和输出反相放大器,它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器,或者是器件直接由外部时钟驱动。
图2 中采用的是内时钟模式,即采用利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件(一个石英晶体和两个电容),内部振荡器便能产生自激振荡。
一般来说晶振可以在 1.2 ~ 12MHz 之间任选,甚至可以达到24MHz 或者更高,但是频率越高功耗也就越大。
在本实验套件中采用的11.0592M 的石英晶振。
和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响,可以起到频率微调作用。
当采用石英晶振时,电容可以在20 ~ 40pF 之间选择(本实验套件使用30pF);当采用陶瓷谐振器件时,电容要适当地增大一些,在30 ~ 50pF 之间。
通常选取33pF 的陶瓷电容就可以了。
2. 复位电路在单片机系统中,复位电路是非常关键的,当程序跑飞(运行不正常)或死机(停止运行)时,就需要进行复位。
MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST(第9 管脚)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式:上电自动复位和开关复位。
图2 中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。
上电瞬间,电容两端电压不能突变,此时电容的负极和RESET 相连,电压全部加在了电阻上,RESET 的输入为高,芯片被复位。
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单片机最小系统的设计与制作(推荐初学者)
51单片机最小系统制作(推荐初学者)实物图功能:1.流水灯2.数码管动态显示3.蜂鸣器唱歌4.红外遥控接受遥控近照:背面:虽然先看着多点。
但其实一点也不复杂,只能说费事而已。
八位LED灯八位LED灯蜂鸣器:蜂鸣器是从网卡上拆下来的,数码管一、确定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、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。
本人又添加了红外一体化接收头。
可以对单片机进行遥控了。
使用USB口供电。
六、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。
八、相关程序编写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”。
51单片机最小系统板设计与制作的过程
一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器,具有低成本、易编程、易使用等特点,因此在各种电子设备中被广泛使用。
而51单片机的最小系统板也是在应用中常见的一种开发板,本文将介绍51单片机最小系统板的设计与制作过程。
二、材料准备在设计与制作51单片机最小系统板之前,首先需要准备一些必要的材料与工具。
通常包括:1. 51单片机芯片:如STC89C52或AT89S52等;2. 时钟电路:通常采用晶振和电容构成的晶振电路;3. 复位电路:包括复位电路和复位按钮;4. 电源电路:可采用稳压电路或简单的电源滤波电路;5. 连接电路:用于与外部器件连接的通用引脚;6. PCB板:用于焊接上述电路的电路板;7. 焊接工具:包括焊锡、焊台、焊锡丝等。
三、设计电路图设计51单片机最小系统板的第一步是绘制电路图。
电路图是电路设计的图纸,可以清晰展现各个元器件之间的连接关系,是制作PCB板的重要依据。
1. 时钟电路设计时钟电路是51单片机最小系统板的核心部分,一般采用晶振和两个电容构成。
在绘制时钟电路的电路图时,需要注意晶振的型号和频率,并正确连接晶振引脚和电容引脚。
2. 复位电路设计复位电路用于对51单片机进行复位操作,通常由复位电路和复位按钮构成。
在绘制复位电路的电路图时,需要正确连接复位引脚和复位按钮,并注意复位电路的稳定性和可靠性。
3. 电源电路设计电源电路用于为51单片机提供稳定的工作电压,可采用稳压电路或简单的电源滤波电路。
在绘制电源电路的电路图时,需注意输入电压范围、输出电压稳定性和滤波效果。
4. 连接电路设计连接电路用于与外部器件连接,通常采用通用引脚。
在绘制连接电路的电路图时,需要考虑引脚的分配和连接关系,以及外部器件的需求和接口定义。
四、制作PCB板制作PCB板是设计与制作51单片机最小系统板的关键步骤之一。
通常包括以下几个步骤:1. 打样首先需要将设计好的电路图转换为PCB板的设计文件,并选择合适的PCB板厂家进行打样。
51单片机最小系统原理图
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,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at89s52 8m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。
MCS51单片机最小系统设计
四、电路板制作中的几点说明
1、单片机中没有用到的I/O口必须引出,以便于日后的扩展应用。 2、按键不应超过16个。 3、数码管设计为8位,实际制作时安装4位,剩余的4位等需要时再安装。 4、数码管用插座安装,不要直接焊接在电路板上。 5、注意电路板的布局,疏密合理。 一般数码管在电路板的上方,按键在电路板的下方,单片机在电路 板的中心位置。特别注意单片机周围应留出一定的空间,以便于仿真头 的使用。 电源引入脚放置在电路板的左上角,并注意接好去耦电容,也可以 加上电源指示二极管。 I/O口必须引出插座可以放置在电路板的左侧或右侧。 6、晶振电路应尽量靠近单片机。
外部时钟 XTAL1
XTAL2
XTAL2
15~45pf×2
1~12MHz(MCS-51) 0~24MHz(Atmel-89C)
3、 复位和复位电路
RESET: 复位端 (正脉冲有效,宽度> 2个机器周期)
+5V Vcc 10uF RST 10K GND 上电复位 10K GND 手动&上电复位 1K +5V 10uF Vcc
MCS51单片机最小系统设计
一、任务与要求
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。
1、引脚图
2、典型应用电路图
3、使用注意
(1)数码管必须是共阴式的,不能直接使用共阳式的。 (2)R9~R16 是限流电阻,典型值是270Ω。 (3)为了使键盘扫描得以正常进行,下拉电阻R1~R8 和位选电阻R17~R24 是必须的。 它们之间还要遵从一 定的比例关系,比值在5:1到50:1 之间,典型值是10:1。 下拉电阻取值范围在10~100KΩ,位选电阻取值范围在 1~10KΩ。 (4)在多数应用当中可能用不到太多的按键,建议按列裁 减键盘,则相应列的位选电阻可以省略
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
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
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
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。
51单片机最小系统制作全过程教程
51单片机最小系统制作第一章概述1.1 缘起1. 给51初学者提供一个简单的DIY的教材。
第二章跑马灯和串口2.1 第一步:准备准备一下器件:1、烙铁(质量好点)2、焊锡(细)3、烙铁架(带一个专用海绵)4、松香块5、万用表(要有带响的,听听红黑表笔短接时的声音出来快不快)6、PCB面万用板1块7、40pin 插座1个8、11.0592M晶振1个9、30P瓷片电容2个10、11个LED11、电阻排1K 1个到VCC,做跑马灯LED的限流电阻12、max232或者兼容的芯片13、16pin的插座上去14、STC89C5115、其它杂物以上的投资加起来,不会超出100元。
价格数量和封装如下:STC的单片机可以串口下载。
解释一下:LED:8个挂在P1口,排电阻是上拉限流的;2个作为串口收发的指示灯;1个LED作为电源指示灯;独石电容6个:5个是使用在max232上的;一个是使用在单片机上,作为电源去耦的;10K电阻1个,接在EA上,上拉到5V;电解电容和电阻构成上电复位电路;(STC单片机不需要)自己买2个DB9的母头,焊接一根串口电缆;准备一个3PIN的插座,焊接在PCB的面包板上;还有电源,Dc5V的电源很多,电源电压差一点问题不大;很多单片机现在电源范围都宽;STC单片机应该可以工作在4V以上,具体查资料。
准备好以上物品,可以准备焊接好了。
来一张全家福:2.2 第二步:焊接单片机最小系统2.3 第三步:焊接串口指示灯2.4 第四步:在P1口上焊接跑马灯2.5 第五步:焊接Dc5V电源指示灯2.6 第六步:焊接max232的5个0.1u电容2.7 第七步:焊接RS232的3P接口插座2.8 第八步:测量max232的电荷泵的正电压是否正常?插上一片max232,并测量是否焊接正确。
先测量RS232的正电压:第二脚。
2.9 第九步:测量max232的电荷泵的负电压是否正常?再测量RS232的负电压:第6脚。
AT89C51最小系统制作
51最小系统模块
(红色字体为网络标号,标有相同网络标号的引线要连接在一起。
)
将四组I/0口用八针排针引出,方便后续实验的引出使用。
由于P0口没有内部上拉电阻(有时候会驱动不足),所以可以使用一个1K的排阻做上拉电阻,排阻有字的一头白点下对应的引脚接入单片机的40脚(VCC),排阻的其余八个引脚分别接入PO口。
另外,建议在电源(VCC GND)输入端接两组两针排线方便以后实验中将电源从最小系统引到其他模块。
LLS:实践部内下的。
复位电路电阻可用100 1K 电容4.7uf组合(可参考课本P37证明可用)
都是排针,(也可以是专门的两针头)可多接几个,为其他模块供电,后面模块数量不止一个。
芯片用AT89S51可支持在线编程。
LED灯可不接在最小系统模块里。
单独起来用。
用1K电阻的接法(圈是排针的脚)
先不接排阻,留个位置以后器件补上后直接接到后面。
单片机最小应用系统制作实训报告
单片机最小应用系统制作实训报告
首先,我选用了一块常见的8051单片机作为系统的核心芯片。
这款单片机具有强大的处理能力和丰富的外设接口,非常适合用于小型应用系统的开发。
然后,我进行了硬件的搭建。
首先,我将单片机与外部电源和晶振进行了连接,以提供运行所需的电源和时钟信号。
接下来,我通过GPIO口将单片机与LED灯连接,以便控制LED的亮灭。
为了简化系统的搭建,我直接使用了面包板进行连接,并通过杜邦线将各个元件连接在一起。
在硬件搭建完成后,我转入软件部分的开发。
首先,我使用Keil软件进行编写和调试单片机的程序。
我采用了C语言作为开发语言,编写了一个简单的程序,用于控制LED灯的亮灭。
程序的基本逻辑是利用单片机的GPIO口输出高低电平信号,从而控制LED灯的开关。
经过多次调试和修改,我最终成功地实现了LED灯的亮灭控制。
当单片机输出高电平信号时,LED灯会亮起;当单片机输出低电平信号时,LED灯会熄灭。
这样,我就成功地完成了最小应用系统的制作。
通过这次实训,我对单片机应用系统的制作过程和原理有了更深入的了解。
我学会了如何选用合适的单片机、搭建硬件系统、编写程序并进行调试。
我也发现了在实际制作过程中可能出现的问题和解决方法。
这对提高我对单片机应用系统的开发能力非常有帮助。
总之,通过这次实训,我成功地制作了一个单片机最小应用系统,并对该系统的制作过程和原理有了更深入的了解。
我相信这次实训经验对我的学习和将来的工作都将有所帮助,我会继续深入学习和探索单片机应用系统的开发。
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51单片机最小系统1.设计框图
2.硬件电路设计
3.元件清单
共阴极数码管2只(分立)
10UF电解电容2只(限压16V)
30PF瓷片电容2只
220欧的电阻9只
4.7K的电阻1只
1.2K的电阻1只
4.7K的排阻1只
12MHZ的晶振1只
S8550三极管1只
单排针2排
自锁小按键1只
蜂名器1只(长音)
STC89C51单片机1片
常开按钮开关1只(轻触开关)
40引脚紧锁座或40引脚芯片插槽1只(前者方便单片机取下来的,但价格较贵;后者便宜,不便于拔插)
发光二极管(5MM红色)10只
电路板1张(单孔锡板,带九针串口座的焊盘)
USB转串口线1根(笔记本电脑必买、台式电脑选买)USB头一个(如下一页实物图所示)
双头USB线1根(两头都能插入USB
头里面)
细导线2米(单芯、铁线)
2CM铜柱8根(一头凸起,一头凹下)
104瓷片电容5片
MAX232芯片1片
串口头1个(母头、9孔式)
串口线1根(一端9孔、一端9针)****蓝色器件为台式电脑用****
注意:有的元器件(如电阻、瓷片电容等)非常便宜,一般按10个为单位买,否则别人不卖。
必备工具:万用表、电烙铁、焊锡丝、松香、吸锡器、斜口钳、镊子
相关软件:Protel 99 SE、Keil 3、单片机烧录软件
4.下载电路
STC89C52
1、电源:这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。
2、振荡电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19脚。
只要买来晶振,电容,连上就可以了。
3、复位(RST,第9引脚):至于复位是何含义及为何需要复位,在单片机功能中介绍。
4、EA(31引脚):EA引脚接到正电源端。
至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始工作了。
5、P1口发光管电路:P1.0-P1.7(第1-8引脚)连接到8个470欧电阻驱动8个发光管。
6、单片机引脚控制连接:两排单排插连接单片机40个引脚,方便以后扩展或测试各引脚。
7、在线编程下载接口:用一个5X2(长为5的双排插)连接电源VCC、GND、P1.5(第6脚)、P1.6(第7脚)、P1.7(第8脚)和RST(第9脚),然后通过在线编程下载模块连接到电脑的并口,运行Keil编程软件可以实现在线编程和仿真,边改程序边调试电路(观看发光管的表演,当然导演就是大家自己!)
功能:1.八位流水灯 2.数码管动态显示 3.蜂鸣器唱歌 4.红外遥控接受遥
控 5.串口通信 6.STC89C52可以直接串口下载程序7.矩阵键盘8.可以直接ISP下载程序9.可以由USB直接供电
51单片机管脚说明
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:
P3.0 RXD(串行输入口)
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 /INT0(外部中断0)
P3.3 /INT1(外部中断1)
P3.4 T0(记时器0外部输入)
P3.5 T1(记时器1外部输入)
P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)
P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲
或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC 指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA
端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V 编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。