单片机最小系统拓展板(89c52单片机)
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基于STC89C52单片机最小系统的设计1 设计内容及要求设计题目:基于STC89C52单片机最小系统的设计及制作。
设计要求:输入信号为传感器、电压、电流、开关等形式,单片机型号可以自己选择(51,128,430等),输出控制信号为模拟电压或者数字信号,控制对象可以是电机(直流电机,步进电机)、开关、显示器等。
(注:可以采用单片机、传感器电路模块以及集成电路芯片制作。
)使用器材:感光板及常用PCB制版器材、常用电子装配工具、万用表、示波器及电子元器件(详见附录)。
2 STC89C52单片机2.1 STC89C52单片机简介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 单片机的特点(1)高集成度,体积小,高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上,集成度很高,体积自然是最小的。
芯片本身是按工业测控环境要求设计的,内部布线很短,其抗工业噪声性能优于一般通用的CPU。
单片机程序指令,常数及表格等固体化在ROM中不易破坏,许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
(2)控制功能强为了满足对控制对象的要求,单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力、I/O口的逻辑操作机位处理能力,非常适用于专门的控制功能。
(3)低电压,低功耗,便于生产携带为了便于广泛使用于便携式系统,许多单片机内的工作电压仅为 1.8V~3.6V,工作电流仅为数百微安。
(4)易扩展片内具有计算机正常运行所需的部件。
芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计摘要MCS-52单片机的内部虽已集成了很多资源,但这类单片机内部的各种资源都是折中配置的,在实际许多应用中,基本型MSC-52单片机的资源显得缺乏,针对这个问题,本文首先通过对主要部件方案论证,选取合理可用的部件,其次详述了通过对单片机进行扩展外围设计一个能满足广泛应用要求的单片机通用系统,并重点介绍了单片机扩展原理,系统硬件原理图的设计过程与说明和软件的设计过程,同时也简要介绍了硬件制作工艺等环节。
最后,通过硬件测试和软件调试,该系统具有功能强,效率高等优点,符合大部分单片机应用设计要求并可投入使用关键词 MCS-52单片机,系统硬件原理图,单片机AbstractMCS-52 microcontroller has integrated a lot of internal resources, but such single-chip resources are the various configurations of compromise, in many practical applications, the basic MSC-52 MCU resources it is lack of response to this problem, this paper first of all, the main components of the program through the demonstration, select the components reasonably available, followed by details of the external expansion of single-chip design of a widely used to meet the requirements of general-purpose single-chip systems, and focuses on extension of theprinciple of the single-chip, system hardware schematic diagram and description of the design process and software design process, as well as a brief introduction of the hardware manufacturing process and so on. Finally,Through the hardware test and debug software, the system has a strong functions, high efficiency, in line with the requirements of most single-chip microcomputer application design and put into use.Key Words MCS-52 microcontroller ,system hardware schematic diagram,microcontroller目录摘要IAbstract II1 引言 11.1选题意义 11.2单片机简介 11.3 单片机应用 22系统设计及工作原理 42.1 系统整体方案提示42.2 系统工作原理及整体电图框图 42.3 AT89C52芯片的介绍 53 系统硬件设计113.1 硬件模块设计113.1.1 AT89C52单片机电路113.1.2 指拨开关,按键和显示接口电路的设计123.1.3 独立按键电路的设计143.1.4 蜂鸣器电路定时模块设计153.1.5 LCD液晶显示接口电路的设计153.1.6 A/D转换电路设计173.1.7 EEPROM存储器电路设计173.1.8 RS-232接口电路设计183.1.9 电源电路设计194 系统软件设计204.1 键盘扫描程序的设计204.2显示程序设计23结论25致谢26参考文献27附录 A1.1 28附录 A1.2 291 引言1.1选题意义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-52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。
JQL-5型单片机学习、实验、开发板简介一、概述JQL-5型单片机学习、实验、开发板是一款基仿真调试、编程下载、学习实验、应用开发于一身的多功能的51单片机开发平台。
本开发板以性能价格比非常高的,STC公司生产的89C52单片机作为核心控制芯片;采用常用的单片机外围资源;具有丰富的扩展和通信接口;支持232串口或USB口两种下载方式;可选配在线仿真芯片,实现在线仿真编程调试功能;性能优异,功能丰富,小巧便携,特别适合电子信息类专业的大中专学生和电子爱好者进行单片机的学习、实验、应用开发。
二、电路特点及电路的基本配置1、单片机学习、实验、开发装置的功能丰富,具有很强扩展能力。
⑴、供电方式,开发装置所需要的+5V电源,通过外接电源变换器输出的10V左右的直流电压,经降压和稳压获得。
⑵、提供了三种通信方式:配有RS-232串口通信接口电路,,可实现与PC机的数据交换与通信(做串口通信实验或编程下载),也可直接接入带有RS-232接口的外部扩展设备(通过串口扩展外围设备);针对笔记本无RS-232接口的问题,专门设计了USB转串口电路,实现了本装置直接通过USB口与笔记本的通信(或编程下载);还备有RS-485通信总线功能,通过4P的接线端子CZ2,可实现远距离的数据通信(可做RS-485通信实验)。
⑶、无需配备专用的编程器和仿真器,就能通过PC机的串口或USB口,进行应用程序的编程下载,或通过更换仿真芯片(SST89E564/516RD)实现在线仿真调试。
⑷、配有模/数和数/模转换电路和接口,可进行外部模拟信号的采集与处理和对外接设备直接进行电压或电流方式的控制(做A/D、D/A实验)。
⑸、具有两种显示方式,即8位数码管显示和液晶屏显示。
其中液晶显示方式可接西文显示屏(1602),也可接文字图形显示屏(12864)实现汉字图形的显示(可做数码管显示和液晶屏显示实验)。
⑹、配置了一个2×8的16位键盘,已可满足一般键盘输入的需要。
STC89C52单片机介绍:单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早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提及要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
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。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
STC89C52单片机介绍:单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早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提及要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
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。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
3.1 单片机的选择AT89C52单片机与AT89C51单片机相比:RAM空间增大,内部FLASH变大,中断源增加,AT89C52的内部RAM是256字节,00H~7FH既可直接寻址又可间接寻址;并且增加了许多新的功能:ISP在线编程功能,最高工作频率33Hz,具有双工UART串行通道,内部集成看门狗计时器,双数据指示器等一些优秀的功能,通过多方面的考虑,本文选用AT89C52单片机[7]。
3.2 AT89C52单片机AT89C52 ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机.片内含8K byTES的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 byTES 。
的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052 产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU )和FLASH由存储单元,功能强大AT89C52单片适用于许多较为复杂控制应用场合[8]。
3.2.1 AT89C52单片机的主要性能参数与功能特性8字节可重擦写FLASH闪速存储器1000 次擦写周期全静态操作:0HZ-24MHZ三级加密程序存储器256X8字节内部RAM32个可编程I/0口线3个16 位定时/计数器8个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式AT89C52 提供以下标准功能:8字节FLASH闪速存储器,256字竹内部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,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89c52可降至OHz 的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电上作模式。
空闲方式停止CPU 的工作,但允许RAM,定时/计数器.串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM 中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位.3.2.2 AT89C52单片机引脚功能图图3-1 单片机引脚图3.2.3 AT89C52单片机的引脚功能Vcc:电源电压GND:地P0:P0口是一组8位漏极开路型双向1/O 口,也即地址/数据总线复用口。
自制STC8952/STC8951下载器AT89S52/AT89S51最小系统原理图STC89C52由于价格低,性价比高,烧录程序方便等优势,收到越来越多人的青睐。
下边是一个自制STC89C52最小系统/烧录器的原理图。
如有需要请看这里:/auction/item_detail.htm?item_num_id=89 88890168如有需要请看这里:/auction/item_detail.htm?item_num_id=89 88890168图分为6个部分:1. 最小系统的核心部分(CPU)2. 阻容复位电路3. USB供电电路,8*8自锁开关以及USB公头组成,加自锁开关是方便烧录程序使芯片断电再上电4. 电源指示电路,标识系统板是否上电5. ISP接口,方便AT89S52/AT89S51芯片烧录程序6. 串口通信电路,为STC89C52/C51收录程序,或者与PC机串口通信,或者显示调试信息STC89C52/STC89C51下载器图文教程一、下载器介绍如果只想学习下载方法请直接跳到第三节,这里的介绍只是为接下来的硬件连接做准备STC89C51/STC89C52符合8051的架构,与AT89S51/AT89S52等51芯片的指令完全兼容,并且具有价格适中,性能稳定,性价比高,程序烧录方便等特点,很适合初学者使用,同时也广泛应用于产品的开发。
STC系列的芯片采用串口通信的方式来烧录编译好的文件。
根据自己在开发中积累的经验,结合目前常用的几种烧录方式,设计了一种操作简单并且可以灵活扩展的STC下载器。
如果有需要的可以在这里购买/auction/item_detail.htm?item_num_id=3197118340套件地址:/auction/item_detail.htm?item_num_id=8988890168如下图:正面图背面图二、接口详细介绍J1--------串口 J2--------USB 供电接口 J3--------51或AVR 选择J4--------TTL下载线接口 J5--------片外RAM扩展接口 J6--------5V直流电源接口(内正外负)J7--------MAX使能跳线 K1--------电源开关 K2--------51复位按键K3--------ATMega16复位按键 Y1--------可更换的晶振 P1--------I/O口P0端口P1--------I/O口P1端口 P2--------I/O口P2端口 P3--------I/O口P3端口TTL以及外部RAM扩展接口ISP接口引脚定义所有IO口都采用双排引出,可以做为最小系统使用,兼容at89s52/s51等芯片;预留TTL接口,方便连接USB转TTL下载线;预留有ISP接口,可以接ISP下载器给AT89S52/S51烧录程序;支持AVR转51转接板;使用晶振座子,晶振可以根据自己的需要更换;使用USB供电;预留有标准电源接口,可以直接接5V直流电源使用。
基于STC89C52单片机最小系统的设计Design of STC89C52 Minimum System1.Design Content and RequirementsDesign XXX: Design and n of STC89C52 Minimum System based on Single-chip puter.Design Requirements: The input signal can be in the form of sensors。
voltage。
current。
switches。
etc。
The single-chip model can be chosen by yourself (51.128.430.etc.)。
The output control signal can be analog voltage or digital signal。
and the control object can be motor (DC motor。
XXX)。
switch。
display。
etc。
(Note: Single-chip puter。
sensor circuit module and integrated circuit chip can be used for n.)Equipment used: Photographic plate and common PCB n equipment。
common electronic assembly tools。
multimeter。
oscilloscope and electronic components (see appendix for details).2.STC89C52 Single-chip puter2.1 n to STC89C52 Single-chip puterA single-chip puter。
STC89C52单片机最小系统
自己动手做了一个最小系统板,下面是实物图!
虽然这个很简单,但做的时候还是遇到了一些问题,在这里拿出来和大家一起分享,希望能对一些初学者有所帮助!
下面是原理图,原理图网上很多地方都给出来了,我这拿出来仅供参考.
单片机部分
单片机与PC机接口部分测试部分
现在就做的过程中遇到的问题说一下.
1. 线路连接问题: 这个问题只要仔细一点应该没有什么问题.
2.电容选择问题: 在这里很容易出问题,一般要选好一点的电容,具体参数一定要根据电平转换芯片类型而定. 我在这里选的是电解电容.刚开始用的是瓷片电容,发现不太好用,程序下载不进去,所以推荐大家用好一点的电容
3.电平转换芯片最好用进口的,国内的不怎么好用.据说容易出问题(自己没有用过,我用的是美信公司的).可以通过测第2脚和第6脚的电压来确定电路是否正常工作,一般第2脚电压为+8.6伏到+10伏之间,第6脚为-8.6伏到-10伏之间.
4.还有当时犯了一个很幼稚的错误,就是没有搞清接口是公头还是母头(公头的输出线正好是母头的输入线)。
STC89C52处理芯片主要性能:与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz 、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。
功能特性描述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和在线系统可编程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。
STC89C52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
8 位微控制器8K字节在系统可编程FlashP0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。