单片机最小系统实验总结.doc

STC89C51单片机最小系统板开发实验总结实验小组成员：陆叙旺 张爱华 温小静总的要求：设计并制作STC89C51单片机最小系统板。提供单片机最基本的运行环境并具备ISP下载程序的功能。由于该板将来拟用作参赛设计的核心板，所以要求该板的设计具备使用灵活、方便，并采用模块化设计使该板能与将来的整个系统很好的连接。同时应具备很好的可维修与可维护性。具体要求：1 提供合适的电源接口并具备电源指示灯2 应具有上电复位和手动复位功能3 支持最大40MHz的运行频率4 具有RS232接口，可连接电脑下载程序5 八位流水灯，用于测试最小系统板是否工作正常6 应引出单片机的所有输入输出引脚考虑的问题：1 如何做到模块化？2 是否需要复位按键？3 是否要编程座？4 系统晶振插座：可更换升级晶振。5 是否需要EA跳线？6 考虑是否需要电源开关，以及采用哪种开关最好？7 其它实验设计过程：原理图设计：（1） 单片机CPU部分：采用STC89C51芯片，封装DIP-40。40个引脚，用40个排针引出，40脚接VCC，20脚接GND，VCC与GND之间用一小电容（可以用104）耦合。（去耦电容的主要功能就是提供一个局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播和将噪声引导到地。）P0,P1,P2,P3做IO接口。9脚接RST（复位电路）。18，19脚接晶振，（这次实验用晶振为40M）。31脚接EA。（2） 电源供电部分：直接用排针引入电源给单片机供电，另外一种电源输入就是加一个稳压块7805，正电源端接一个二极管，保护电路，防止上电时正负反接。经过稳压后串一个电阻（几百欧）引出一个发光二极管。做为电源指示灯。问题出现在，如果是5V供电，经过7805稳压后，得到的电源并不够5V了，只有3V多，所以，如果是选用经过稳压后的电源供电，那么输入就要有7V。（3） 晶振部分：采用40M晶振，电容可以采用30P（可以用更小点的电容，小点的电容理论上效果会好点） 。在封装电路的时候，晶振部分加了一个晶振插座，这样，可以更换升级晶振。（4） 复位电路部分：电复位和手动复位，电复位就是接一个1U的电容，手动复位就是接一个开关，这个开关选用点触开关比较方便。（5） EA电位选择部分：单片机的9脚（EA）。采用了排针引出，与电源的正负两端一起用三列排针引出，实验用到时，用两个孔的插帽做EA跳线。（6） RS232接口，电脑下载程序部分：下载程序接口用DB9，电平转换采用MAX232芯片。DB9的2，3脚接到MAX232的7(T2OUT)，8(R2IN)脚，5脚接地。MAX232的9（R2OUT），10(T2IN)分别接到单片机上的P30(RXD)和P31(TXD)脚。MAX232的1，3脚，4，5脚，6，15脚，2，16脚，都串接一个电容，这些电容的大小最好都是1U，当然，也可以采用其他的小电容，例如：104。15接地，16接VCC，加一个去耦电容104。（7） LED试验灯部分：8个发光二极管，正端接到P2端，负端接330欧的排阻，当P2口输出高电位时，发光二极管亮，地电位时，发光二极管熄灭。（8） 总电路图如下：PCB图设计：电源线，地线，做得相对大点，排线时，考虑到信号干扰，线与线之间的距离要适当。特别是电源与地线不要靠太近，输入输出排版尽量合理。输入输出接口放到板子比较好接，好调的地方。尽量避免跳线，主干部分（CPU）最好排在板子中间。调试过程：焊接好板子，做出来的实物图，接上电源，烧写一个流水等程序进去，可以看到8个发光二极管闪亮。实际做板遇到的问题；在做板中，出现的问题主要集中在RS232接口，电脑下载程序部分和电源部分。刚开始用RS232的13脚和14脚接DB9的2,3脚。11脚和12脚接到单片机的P30脚和P31脚，调试过程中，程序下载不进去，进过检查，其它部分电路都没有错。后来又用跳线按照上述讲的接。结果程序可以下载进去了。电源部分：采用7805稳压，效果不是很好，带来了不少麻烦。所以，后面干脆把7805也去掉，如果是用我们自己做的电源供电，稳定性已经很好了，没必要i再次稳压。现在我们基本都是用自己做的直流稳压电源。所以，这里可以去掉稳压块电路。想做一块好的板子，封装一定要对口，不对口的话就接不上去，或者接上去了也不好看。原理图尽量要做得清晰好看，PCB图尽量用手工布线，布线的时候不要布得太绕了。线