51单片机最小系统板设计与制作的过程

51单片机最小系统原理及编程电路设计

本课以AT89S51单片机最小系统来教你如何实现单片机编程，该程序驱动单片机P1.7端口上的发光二极管不停闪烁，系统程序用keil 汇编语言编写，电路参考下图1所示。

《51单片机最小系统原理及编程电路设计》

首先来认识一下发光二极管（LED），发光二极管实物如下图2所示，发光二极管具有单项导电，体积小、耗电省、寿命长、响应速度快、显示清晰等特点，广泛用于电子电路中当作LED数码管、LED指示灯、LED电子显示屏,既然是51单片机最小系统我们当然只进行了最简单的电路设计与编程

图2： 《发光二极管介绍》

发光二极管导通时，产生一个正向的工作电流IF，工作电流根据发光二极管的材料、功率等不同，额定电流一般在10～40mA左右，发光二极管导通时的正向压降VF比较大，一般为1.5～3V(普通硅二极管约为0.7V)。因此在正常使用中，为了保证发光二极管在电源电压V的作用下管子的工作电流不超过额定值，必须给发光二极管串联一只限流电阻R，R的阻值可由下式算出：R＝（V-VF）/IF。其中V为工作电源电压，VF为发光二极管的正向压降，IF为额定工作电流。

从上面原理图1可知，当单片机的P1.7输出低电平（0V）时，有正向工作电流流过发光二极管，发光二极管就亮；相反，当P1.7输出高电平（5V）时，发光二极管没有足够电压差产生工作电流，此时发光二极管不亮。因此，程序中只需交替让单片机的P1.7输出低电平“0”和高电平“1”就可以让发光二极管闪烁发光。

下面以51单片机汇编语言来编程，让某个端口输出高电平语句是SETB，让端口输出低电平的语句是CLR语句，让P1.7端口输出高电平的语句是： SETB P1.7； 让P1.7端口输出低电平的语句是： CLRP1.7，实现发光二极管LED闪烁的编程思路如下图3所示。

图3： 《51单片机最小系统原理编程框图》

完整的源程序如下：

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10~30uF，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。其他接口内部有上拉电阻，作为输出口时不需外加上拉电阻。

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

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密码键盘

一.密码键盘简介

密码键盘是金融收银系统必不可少的计算机外部设备之一，广泛应用在通讯、政府、交通、政府、工商、税务、超市等服务行业，配合银行系统、POS机和管理系通中使用，主要是用来输入密码。随着银行卡使用者的增多和刷卡消费的日益盛行，密码键盘越来越多的得到人们的关注。密码键盘种类划分按照：液晶、语音、加密、触摸等来进行分类。各个行业对密码要求不同而不同，触摸密码键盘是目前最为先进，整个按键面板用触摸屏来代替，极大的提高了密码键盘的实用性、二次开放性、安全性而且可以防侧看防偷拍等特殊功能。 二.技术参数

CAD 课程设计报告

摘要

Introduction

1. 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

AVR单片机是1997年由ATMEL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。AVR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。

AVR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。

AVR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AVR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AVR跟51系列单片机的开发设计。

关键词： AVR单片机；开发板；单片机实验板；ATmega16单片机；

Introduction

AVR 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 microcontroller can be widely used in computer peripherals, industrial real-time control, instrumentation, communications equipment, household appliances and other fields.

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，STC89C52 时钟电路