郭天祥51单片机开发板原理图
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目录例2.2.1 编写程序,点亮第一个发光二极管(part2_1.c P27 ) .................. - 4 -例2.5.1利用for语句延时特性,编写第一个发光二极管以间隔1S亮灭闪动的程序(part2_3.c P42) ............................................................................................. - 5 -例2.6.1编写程序使第一个发光二极管以间隔500ms亮灭闪动。
(part2_4.c P48) .................................................................................................................................. - 5 -例2.7.1编写程序使第一个二极管以亮200ms、灭800ms的方式闪动。
(part2_5.c P49) ........................................................................................................................... - 6 -例2.8.3利用C51自带库_crol_(),以间隔500ms,实现流水灯程序(part2_6.c P53) .................................................................................................................................. - 6 -例3.2.1编写程序使第一个数码管显示8(part2.1_.1c P59) ......................... - 7 -例3.2.2让实验板上6个数码管同时点亮,依次显示0到F,时间间隔为0.5ms,循环下去。
回想自己自己当初学习单片机的历程倍感艰辛,大一开始就进入实验室,学过51单片机、MSP430单片机、C8051F单片机、PIC单片机、ZIGBEE(CC2530处理器,个人觉得比单片机层次更高一些,可以应用的协议栈系统比较丰富),后来又学习了DSP、FPGA、ARM,参加过很多电子设计大赛,做了不少项目,也申请了几个专利。
当然,这期间的付出也非常非常多,大学七年里面几乎没有歇息过,放弃了寒暑假,一直呆在实验室里面,双休日也很少出去玩......所以我想说的是做技术确实很辛苦,需要坚韧不拔的毅力,需要付出很多很多。
当然这期间也走了不少的弯路,撞来撞去,像个丈二和尚摸不着头脑,哈哈。
所以希望分享一些有用的东西给大家,希望对大家有所帮助吧。
以前做了不少的PCB板子,现在也用的不多了,共享给大家,希望对大家有所帮助。
以后有时间,我会定期分享给大家一些做单片机方面的资料,还有如果哪位师弟师妹嫌买的学习板太贵的话,可以多几个人一起找我,我给大家做PCB电路板,大家自己买元器件,自己焊接调试,我想这样可能你们会学到的更多一些,而且还能少华一点钱。
今天我先把51单片机的最小系统原理图还有PCB文件共享给大家,这个是我以前做的PCB,大家可以直接拿去做PCB板子,如果那里有什么不懂的可以找我。
资料我上传到了“大牙兔工程师论坛,在STC板块就可以找到,或者直接搜索‘免费开源共享了,原理图+PCB+实物,教会大家做单片机最小系统’也可以找到”,也可以添加群234717900要资料。
1.最小系统原理图:2.PCB顶层设计3.PCB底层设计4.实物图6.基于Altium designer的原理图文件原理图文件.rar(10.12 KB, 下载次数: 1286) 7.基于Alitum designer的PCB文件PCB文件.rar(47.56 KB, 下载次数: 1569)。
51单⽚机第四节数码管本笔记默认学习者已拥有:1.Keil5和stc 烧写⼯具 等各种软件、驱动、环境;2.有⼀个属于⾃⼰的 51单⽚机开发板及相关零件 ;3.认识C 语⾔的语法;本⼈使⽤的51开发板为 郭天祥C51 TX-1C 增强版开发板 ;本笔记根据B 站up 主:江科⼤⾃化协的教学视频 整理得到ヾ(•ω•)4-1 静态数码管显⽰上图为TX-1C 的 数码管及LED 模块 原理图138译码器和74HC245 都是⽤来控制 数码管显⽰ 的;单数码管1.上图为 ⼀位数码管,数码管有两种连接⽅式(对应 右边上下两幅图);2.右上图的原理图,8个LED的阴极都连在⼀个引脚上,称为共阴极连接;3.右下图的原理图,8个LED的阳极都连在⼀个引脚上,称为共阳极连接;TX-1C 开发板的连接⽅式是 共阴极连接;4.左下⾓的 左边图⽚ ,定义了8个LED的名称;5.左下⾓的 右边图⽚ ,定义了引脚的名称,与右图的引脚名称⼀⼀对应假设数码管连接⽅式为 共阳极连接,观察可以发现,数码管中的 LED 的引脚引出,使⽤的是就近原则;假设数码管连接⽅式为 共阴极连接,如果上数码管显⽰ 数字6 ?1.要让数码管显⽰ 数字6,让要 LED-A、C、D、E、F、G亮起;2.共阴极的公共端 要接地(给数据‘0’,或者是低电平);3.阳极(称为位选端)根据LED的亮灭需求给 数据0或1(1亮、0灭) ,称为 段码(阳码) (1011 1110 即为段码);如果 共阳极连接,共阳极端 要接到 VCC (⾼电平),阴极给 数据0或1 (1灭,0亮),称为 段码(阴码),和共阴极正好是相反关系;共阳极连接→共阳极端接VCC 并选中→阴极(位选端)传递(阴码)段码(1亮、0灭)→数码管显⽰共阴极连接→共阴极端接GND 并选中→阳极(位选端)传递(阳码)段码(1灭、0亮)→数码管显⽰四位⼀体数码管开发板上即为 四位⼀体的数码管,且有两个,正好组成了 ⼋位数码管;⽽TX-1C 上 包含的是六位数码管,⽽⾮⼋位;1.四位数码管 也有 两种连接⽅式,即 共阴极连接 和 共阳极连接 ;{Processing math: 100%2.四位数码管,(每位的公共端 单独引出来,位选端全部连在⼀起(所有A段连在⼀起、所有B段连在⼀起……),总共有12个引脚;假设数码管连接⽅式为共阴极连接,如何在第三位显⽰数字1 ?1.给第三位的公共端 赋值 0(低电平),给其他位的公共端 赋值 1(⾼电平);这样等同于 其他位的公共端(负极)接到了正极上,⽆论如何都亮不了;只有第三位能亮;2.这样给 LED-B、C 的位选端 赋值 1,其他 位选端 赋值0共阳极连接即为公共端赋值 1(⾼电平)亮,其他以此类推;3.发现这样⼀个现象,数码管⽆法在同⼀时间显⽰多个数字,其在同⼀时刻下只能有⼀个显⽰,只有⼀个数码管能被点亮,即使有多个被选中的数码管,显⽰的数字也是相同的;这种共⽤引脚的现象,是为了减少控制数码管IO⼝;(四位数码管有32个LED,如果都采⽤共阴极连接的⽅式,也要32+1(公共端)=33个引脚;)(采⽤这种链接,就只需要12个引脚即可控制四位数码管;)如何让数码管多位显⽰不同数字(动态数码管显⽰)?1.利⽤ ⼈眼视觉的暂留 和 数码管显⽰的余辉 的原理先让第⼀位数码管显⽰1,然后很快地让第⼆位数码管显⽰2,再很快地让第三位数码管显⽰3,让它不断地扫描,重复显⽰1、2、3的过程,这样三个数字就“同时”显⽰了;原理分析138译码器1.观察到 原理图右图 与数码管有关的,有138译码器(74LS138)和74HC245两枚芯⽚;TX-1C的原理图为左图,也有两个74HC573芯⽚与数码管有关;芯⽚名称与功耗、电压、说明符号有关,具体内容不做分析;2.如图,数码管连接⽅式为 共阴极连接,这样传输数据,就能让第三位显⽰ 数字1 了;3.⽽上⾯的 LED1 ~ 8,其实接在了138译码器的输出端,138译码器正好可以实现让LED1 ~ 8输出 0或1;LED1 ~ 8 对应了 TX-1C 六位数码管的SEG DS 1 ~ 6;4.138译码器可将LED 1 ~ 8的⼋个端⼝ 转化为 由 3个端⼝ (P22、P23、P24)控制,⽽G1、G2A、G2B端⼝ 被 称为 使能端;使能端相当于⼀种开关,如果电平有效,它就可以⼯作;如果电平⽆效,它就不⼯作;观察原理图发现,使能端是已经接好 VCC 和 GND 的,也就是说,其上电其实就会⼯作TX-1C的74HC573也是同理,但其并未压缩控制端⼝的数量;5.138译码器也叫“38线译码器”,是由3个线到8个线,其中C是⾼位、A是低位,CBA组成的数符合8进制,控制着Y0 ~ Y7 这8个端⼝;6.所以,138译码器的作⽤就是⽤来选中某⼀位数码管的74HC2451.74HC245是⼀种 双向数据缓冲器,VDD、GND都可视为电源,OE为使能(其 接地 就⼯作);2.DIR(direction),是⽅向的意思,它接到了VCC(⾼电平)上,将数据从左边输出到右边,从右边将数据读取回左边;DIR若接到低电平上,会将数据从右边输出到左边,从左边将数据读取回右边;3.单⽚机的⾼电平 驱动能⼒有限,其输出的最⼤电流不能太⼤;其低电平 驱动能⼒强;因此,LED模块才采⽤了低电平点亮的模式;4.如果⽤⾼电平 直接点亮 数码管,电流会很⼩,灯会很暗;所以其加⼀个缓冲器,缓冲器可以提⾼ 其驱动能⼒,如果直接将 数据 输出 给 数码管,数据就会被视为 驱动数据;现在增加了缓冲器,数据 就变成了 控制信号,控制信号 只需要很微弱,缓冲器 就可以接收到,缓冲器再通过⾃⼰接到的电源,输出 数据 到引脚上,这样控制的电流只需要⾮常⼩,就能驱动数码管 以⽐较亮的形式显⽰;2电容 是⽤来 稳定电源的,叫电源滤波;6.图右有 ⼀ 排阻,阻值为100R(即为100Ω),作⽤为 限流电阻 ,防⽌数码管的电流过⼤;TX-1C既没有电容,也没有排阻;原理总结1.⽤ 138译码器 使 数码管 的某⼀位 被选中;2.再给P0⼝⼀个 段码数据;TX-1C虽然⽤P0⼝控制段码输⼊,但也⽤P0⼝控制位选;需要先⽤ P2.6⼝和P2.7⼝控制输⼊数据是段码还是位选;P2.6⼝控制段码的输⼊;P2.7⼝控制位选的输⼊;例,给P2.6 数据1 (⾼电压)、给P2.7 数据 0 (低电压),就可以确定现在给数据是段码;1.由TX-1C的原理图可知,数码管内 LED灯 与 P0端⼝ 的顺序关系:(1)LED的名称定义是通⽤⽆疑的;(2)数码管本⾝的引脚名称不重要,重要的是 LED与哪个 P0 的 引脚 相连;2.由TX-1C的原理图可知, P0.0引脚 控制 数码管的最左位,P0.5引脚控制 数码管的最右位,剩余引脚是没有控制 数码管 位选 的作⽤的,哪个P0 的 引脚 控制 六位数码管的 哪位 很重要;代码实现静态数码管显⽰(让数码管第三位显⽰3).c#include<reg51.h>sbit D=P2^6; //段码⼝sbit W=P2^7; //位选⼝void main(){D=0;W=1;P0=0xFB;//1111 1011W=0;D=1;P0=0x4F;//0100 1111while(1);}下⾯写出了⼀个通⽤函数,可以让数码管在 第⼏个位置 显⽰ 哪个数#include<reg51.h>#define uchar unsigned charsbit D=P2^6;sbit W=P2^7;void NixieTube(uchar wei,uchar duan){ //NixieTube是数码管的英⽂uchar WEI,DUAN; //(Nixie是⼥⽔妖的意思)D=0;W=1;switch(wei){ //位选部分case 1:WEI=0xFE; break;case 2:WEI=0xFD; break;case 3:WEI=0xFB; break;case 4:WEI=0xF7; break;case 5:WEI=0xEF; break;case 6:WEI=0xDF; break;}P0=WEI;W=0;D=1;switch(duan){ //段码部分case 0:DUAN=0x3F; break;case 1:DUAN=0x06; break;case 2:DUAN=0x5B; break;case 3:DUAN=0x4F; break;case 4:DUAN=0x66; break;case 5:DUAN=0x6D; break;case 6:DUAN=0x7D; break;case 7:DUAN=0x07; break;case 8:DUAN=0x7F; break;case 9:DUAN=0x6F; break;case 10:DUAN=0x77; break; //Acase 11:DUAN=0x7F; break; //Bcase 12:DUAN=0x39; break; //Ccase 13:DUAN=0x3F; break; //Dcase 14:DUAN=0x79; break; //Ecase 15:DUAN=0x71; break; //Fcase 16:DUAN=0x80; break; //.}P0=DUAN;}void main(){NixieTube(3,3);while(1);}运⾏结果如下:4-2 动态数码管显⽰1.如果只是单纯让其显⽰完⼀个再显⽰⼀个,代码如下:#include<reg51.h>#define uchar unsigned charsbit D=P2^6;sbit W=P2^7;uchar Nixiewei[]={0,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF};uchar Nixiecode[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7F,0x39,0x3F,0x79,0x71,0x80};//将两个switch改进为数组void NixieTube(uchar wei,uchar duan){D=0;W=1;P0=Nixiewei[wei];W=0;D=1;P0=Nixiecode[duan];}void main(){while(1){NixieTube(1,1);NixieTube(2,2);NixieTube(3,3);}}运⾏结果如下:2.这是⼀个数码管的常见问题,称为 数码管的消影 ;位选-->段选-->位选-->段选-->位选-->......在这⼀位的段选(输⼊段码)结束,进⾏下⼀位的位选时,很短的时间内,上⼀位的数据会串到下⼀位数据⾥⾯去;所以我们在段选和位选之间,增加⼀个 P0 清零的操作;动态数码管显⽰(数码管同时显⽰123).c#include<reg51.h>#define uchar unsigned charsbit D=P2^6;sbit W=P2^7;uchar Nixiewei[]={0,0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF};uchar Nixiecode[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7F,0x39,0x3F,0x79,0x71,0x80};void Delayms(unsigned int x){unsigned int j;for(;x>0;x--) for(j=110;j>0;j--);}void NixieTube(uchar wei,uchar duan){D=0;W=1;P0=Nixiewei[wei];W=0;D=1;P0=Nixiecode[duan];Delayms(1); //让数码管稳定显⽰,⽴刻清零会让数码管显⽰较暗P0=0; //清零操作}void main(){while(1){NixieTube(1,1);NixieTube(2,2);NixieTube(3,3);}}运⾏结果如下:相关知识1.在运⾏某些代码时,TX-1C的LED点阵模块会乱闪2.将左下⾓ DOT-OE旁的跳线帽 拔下来即可 断开LED点阵模块,3.拔下来的跳线帽不要乱丢,可以 只插⼀个脚放在原处,也可以妥善保管在其他地⽅上图即为拔下来的跳线帽1.此元件为电容;2.104的数量规则与 第⼆节 所讲的电容是相同的,其单位是pF1000pF=1nF, 1000nF=1uF, 1000uF=1000mF, 1000mF=1FF 是⼀个很⼤的单位,正常电容都是uF、nF级别的;超级电容能达到1 ~ 2 F,其⼀般作为备⽤电池;3.TX-1C的原理图上,电容的量都是直接⽤单位标记好的。
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。