51单片机最小系统
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51单片机最小系统复位电路
51单片机最小系统需要一个复位电路,以确保在上电时单片机
处于正确的状态。
复位电路可以使单片机在正常运行之前进行初始化。
这篇文章将介绍51单片机最小系统的复位电路。
复位电路通常由电容和电阻组成。
电容用于存储电荷,电阻用于限制电流。
当单片机上电时,复位电路会将电容充电,直到电压达到一定值,然后电路将引导单片机复位。
具体来说,在51单片机最小系统中,复位电路包括一个1K欧姆的电阻,一个10uF的电容和一个复位电路芯片。
电容和电阻在芯片
的两个引脚之间连接。
这些引脚连接到单片机的复位引脚。
当单片机上电时,电容会开始充电。
当电容电压达到芯片规定的复位电压时,芯片将输出一个低电平信号,使单片机复位。
复位完成后,单片机将开始初始化过程。
总之,51单片机最小系统的复位电路可以确保单片机在上电时
处于正确的状态。
这是一个非常重要的电路,如果没有它,单片机可能会处于不稳定或错误的状态。
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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”。
2。
AT89C51单片机最小化系统安装测试我们从套件中找出要用到的元件,如下图:单片机的最小化系统是指单片机能正常工作所必须的外围元件,主要可以分成时钟电路和复位电路,我们采用的是AT89C51芯片,它内部自带4K的FLASH程序存储器,一般情况下,这4K的存储空间足够我们使用,所以我们将AT89C51芯片的第31脚固定接高电平(P CB画板时已经接死),所以我们只用芯片内部的4K程序存储器。
单片机的时钟电路有一个12M的晶振和两个30P的小电容组成,它们决定了单片机的工作时间精度为1微秒。
复位电路由22UF的电容和1K的电阻及IN4148二极管组成,以前教科书上常推荐用10UF电容和10K电阻组成复位电路,这里我们根据实际经验选用22UF的电容和1K的电阻,其好处是在满足单片机可靠复位的前提下降低了复位引脚的对地阻抗,可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力。
二极管的作用是起快速泄放电容电量的功能,满足短时间多次复位都能成功。
判断单片机芯片及时钟系统是否正常工作有一个简单的办法,就是用万用表测量单片机晶振引脚(18、19脚)的对地电压,以正常工作的单片机用数字万用表测量为例:18脚对地约2.24V,19脚对地约2. 09V。
对于怀疑是复位电路故障而不能正常工作的单片机也可以采用模拟复位的方法来判断,单片机正常工作时第9脚对地电压为零,可以用导线短时间和+5V连接一下,模拟一下上电复位,如果单片机能正常工作了,说明这个复位电路有问题51系列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,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51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8.2K.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11.0592MHz(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.因此可以看出,其实要熟悉51单片机的40个引脚功能也很容易:总共40个脚,电源用2个(Vcc和GND),晶振用2个,复位1个,EA/Vpp用1个,剩下还有34个.29脚PSE N,30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处,一般情况下不用考虑,这样,就只剩下32个引脚,对于初学者,这32个引脚就是要经常跟它们打交道的了.它们是:P0端口P0.0~P0.7共8个P1端口P1.0~P1.7共8个P2端口P02.0~P2.7共8个P3端口P3.0~P3.7共8个。
51单片机最小系统复位电路
51单片机是一款广泛应用的单片机,它的复位电路十分重要。
本文将介绍51单片机最小系统的复位电路设计。
复位电路的作用是在单片机启动时对其进行初始化,确保其能够正常工作。
51单片机的复位电路主要包括复位电源、复位电路元件和复位控制器三部分。
首先是复位电源,它是复位电路的基础。
复位电源可以是单独的电源,也可以是单片机电源的一部分。
在一般情况下,复位电源应该保证在单片机电源上电之前就能够正常工作。
如果复位电源是单片机电源的一部分,那么它的电源电压应该低于单片机的最小工作电压,以保证单片机能够正常工作。
接下来是复位电路元件,它是复位电路的核心。
复位电路元件主要包括电容器和电阻器两种。
其中,电容器用来储存电荷,电阻器用来限制电流。
在51单片机最小系统的复位电路中,电容器的电容量应该在1uf左右,电阻器的阻值应该在10k左右。
最后是复位控制器,它是复位电路的决策者。
复位控制器主要有两种类型,一种是基于电路的复位控制器,另一种是基于软件的复位控制器。
在51单片机最小系统的复位电路中,我们可以使用基于电路的复位控制器来实现复位功能。
综上所述,51单片机最小系统的复位电路设计需要注意复位电源、复位电路元件和复位控制器三个方面。
只有这三个方面都得到了充分的考虑和设计,才能保证51单片机最小系统的复位电路能够正
常工作。
五一单片机最小系统电路一、概述C51是一种经典的单片机,广泛应用于各种嵌入式系统中。
在实际应用中,最小系统电路是单片机正常工作的基础,因此掌握C51最小系统电路的设计原则对于学习和应用单片机系统具有重要意义。
本文将介绍C51最小系统电路的设计原理和具体实现。
二、C51最小系统电路的基本原理C51最小系统电路的基本原理是通过外部晶体振荡器产生时钟信号,为单片机提供时序信号;通过外部上电复位电路提供复位信号,确保单片机在上电时能够正常启动。
最小系统电路还需要为单片机提供稳定的电源电压,以保证单片机正常工作。
三、C51最小系统电路的具体设计1. 外部晶体振荡器外部晶体振荡器是C51最小系统电路中的关键部件,它可以提供单片机正常的时钟信号。
通常情况下,常用的外部晶体频率为11.0592MHz,也可以根据具体需求选择其他合适的频率。
外部晶体振荡器的接线方式如下:1) 将晶体的两个引脚分别连接到单片机的XTAL1和XTAL2引脚;2) 在晶体的两个引脚和单片机的电源地之间分别连接两个电容,用于滤除晶体振荡过程中的噪声。
2. 上电复位电路上电复位电路是保证单片机在上电时能够正常启动的重要部件。
上电复位电路的基本原理是通过电路中的电容和电阻延时产生一个复位信号,确保单片机在上电时能够进行复位操作。
上电复位电路的接线方式如下:1) 一端连接到单片机的复位引脚,另一端连接到VCC引脚;2) 使用电容和电阻来构成延时电路,使得在上电时能够生成一个适当长度的复位信号。
3. 电源电路电源电路是C51最小系统电路中至关重要的一部分,它为单片机提供稳定的电源电压,保证单片机能够正常工作。
通常情况下,可以采用7805稳压芯片来提供5V稳定电压,具体接线方式如下:1) 输入端接入外部电源,输出端连接到单片机的VCC引脚和其他外围元件所需的电源引脚;2) 在输入端和输出端分别连接适当大小的电容,用于滤波并保证稳定输出。
四、C51最小系统电路的调试与验证完成C51最小系统电路的设计和布线后,需要进行合理的调试和验证工作,以确保系统能够正常工作。
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。
第一章焊接单片机51最小系统一.89s52单片机最小系统电路图焊接注意事项:1、不能带芯片焊接,否则会烧坏芯片。
2、排针要和锁紧座焊要一起,别忘了。
二.实物图三.器件列表1.实验板1块2.5V电源1个给最小系统供电3.RS232数据线1条连接单片机和计算机4.DIP40锁紧座 1个5.STC89C52 1块6.排针40针7.1K电阻2只8.10K电阻1只9.104电容5个10.20P电容2个11.10uf电解电容1个12.0.1uf电容1个13.20PIC插座1个14.MAX232芯片1块15.发光二极管1只16.11.0592晶振1只17.8*8自锁开关1只18.6*6*5微动开关1只19.RS232接口1个20.电源接口1个21.10K排阻1个四、测试打开Keil软件,编写如下程序,进行编译,然后用STC_ISP_V3.1下载到单片机中,观察下载是否成功,下载时实验板上的灯是否闪烁,若下载失败或灯无闪烁请重新检查实验板焊接是否正确:#include<reg51.h>sbit LED=P1^0; //定义IO口void delay02s(void) //延时.2秒子程序{unsigned char i,j,k; //定义个无符号字符型数据。
for(i=20;i>0;i--) //作循环延时for(j=20;j>0;j--)for(k=248;k>0;k--);}void main(void) //每一个C语言程序有且只有一个主函数,{while(1) //循环条件永远为真,以下程序一直执行下去。
{LED=0; // I/O口P1.0输出低电平,小灯被点亮。
delay02s(); //延时经过.2秒。
LED=1; // I/O口P1.0输出高电平,小灯熄灭。
delay02s(); //延时经过.2秒。
} }。
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。
所以根据公式,可以算出电容充电到电源电压的倍(单片机的电源是5V,所以充电到倍即为),需要的时间是10K*10UF=。
也就是说在电脑启动的内,电容两端的电压时在0~增加。
这个时候10K电阻两端的电压为从5~减少(串联电路各处电压之和为总电压)。
所以在内,RST引脚所接收到的电压是5V~。
在5V正常工作的51单片机中小于的电压信号为低电平信号,而大于的电压信号为高电平信号。
所以在开机内,单片机系统自动复位(RST引脚接收到的高电平信号时间为左右)。
按键按下的时候为什么会复位
在单片机启动后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0 V,RST处于低电平所以系统正常工作。
当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。
随着时间的推移,电容的电压在内,从5V释放到变为了,甚至更小。
根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。
单片机系统自动复位。
总结:
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号,只要保证电容的充放电时间大于2US,即可实现复位,所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位,是电容处于一个短路电路中,释放了所有的电能,电阻两端的电压增加引起的。
51单片机最小系统电路介绍
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10~3 0uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者,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。
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。