51最小系统设计.doc

单片机最小系统设计制作1、 单片机最小系统电路板硬件设计 单品机最小系统电路板选用的是DIP-40封装的单片机STC89C51作为MCU。系统包括时钟电路，复位电路和下载电路，如图1所示。 MCUSTC89C51时钟电路复位电路P C机串行通讯MAX232 图1 单片机最小系统原理框图1.1 时钟电路 STC89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器，使得单片机能够以此作为时钟控制信号，从而有条不紊的进行工作。如电路原理图2所示在引脚XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C1和C6。电容一般选择30pf左右，电容的大小会影响振荡器频率的高低，稳定性和速度。晶振的频率一般在1.2 MHz至12MHz之间，通常选取6MHz或12MHz。 图2 时钟电路1.2 复位电路 复位电路一般有两种方式，最简单的为上电自动复位。由于只要给复位引脚RST加上大于2个机器周期的的高电平就能使单片机复位，因此在RST端加上一个电容和电阻用来充放电就可实现，如图3所示。本系统采用的是另一种方式，即手动复位方式。按键没按下时RST端通过电阻接地为低电平，单片机正常工作，若按键按下RST端接高电平就实现复位，更加方便，如图4所示。 图3 上电自动复位电路 图4 手动复位电路1.3 下载电路 图5 下载电路下载电路中所用的MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。在传送方面，MAX232内部将+5V电源提升为+10及-10V，然后接收单片机的+5V电平，转换成10V的信号，再传送给PC机。在接收方面，MAX232从PC上接收+10V的信号，经过内部寄存器，转换成单片机所需的+5V电平。简单的说，MAX232不过是个电平转换装置而已，使得信号在不同处理器之间互通。如图5所示，只要在MAX232上接4个10u左右的电容和一个串口头就可以用来下载程序了。图6 单片机最小系统电路原理图2、 单片机最小系统电路板测试程序的设计测试最小系统板的好坏，我们就选用最简单例子来测试闪光灯程序。只需在单片机的P1.0口接入一个发光二极管就可以进行检测，如图7。 图7 闪光灯电路2.1 程序框图 图8 闪光灯程序流程图2.2汇编源程序 ORG 0000 /程序的起始地址 START:CLR P1.0 /将P1.0口置为低电平LCALL DELAY /调用延时子程序 SETB P1.0 /使P1.0口变为高电平 LCALL DELAY /调用延时子程序LJMP START /转入主程序DELAY:MOV R5,#20 /延时子程序，延时0.2秒 D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 2.3 C语言源程序 #include /包含51头文件sbit D1=P10; /定义一个变量D1，值是P1的第一个口void delay02s(void)/延时0.2秒子程序 2*（20*20*248）/（1000*1000） unsigned char i,j,k; for(i=20;i0;i-) for(j=20;j0;j-) for(k=248;k0;k-); void main(void) while(1) D1=0; /灯亮 delay02s(); D1=1; /灯灭 delay02s(); 3、 单片机系统的下载 3.1 KEIL软件单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件。我们就以前面闪光灯的例子，介绍下KEIL软件的使用。(1) 打开软件，单击project新建一个工程，工程名为闪光灯 图9(2) 再单击File，新建一个文本文件。图10（3）将上面的C语言程序输到文本里面，并保存，文件名为led.c。 图11 图12（4）点击左框Project Workspace里面的号，就会出现文件夹，右击该文件夹就会出现对话框，选择Add Files to Groud Source Group 1。则会弹出如图13的对话框，然后填入led.c文件名，按键。 图13（5）再右击Project Workspace里面的，选择Options for Target Target 1，弹出图14对话框，双击Atmel，选择。然后单击菜单栏里面的，在上打钩，最后点击确定。 图14（6）单击工作栏中的进行编译，若编译成功则会在下面的框里出现提示，如果有报错则要再修改程序，直到没错误为止。这样就完成了所有操作，在闪光灯文件夹里就会出现文件，这就是我们所要下载的文件了。3.2 STC-ISP软件通过STC-ISP软件我们