单片机最小原理图_51单片机最小系统的完整原理图pcd图用ad画的 单片机论坛 - CSDN
  • 单片机最小系统及其原理图

    万次阅读 2016-06-14 18:15:21
    最小系统原理图如图4.1所示。 图4.1最小系统电路图    电源供电模块 图4.1.1 电源模块电路图  对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定...

        单片机最小系统介绍

        单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。最小系统原理图如图4.1所示。


    图4.1最小系统电路图

     

        电源供电模块

    单片机最小系统电源模块电路图
    图4.1.1 电源模块电路图

        对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电模块,电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广,但是在实际使用过程中,一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机,51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象,克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。

        此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给,也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。电源电路中接入了电源指示LED,图中R11为LED的限流电阻。S1 为电源开关。

        复位电路

    单片机最小系统复位电路图
    图4.1.2 复位电路图

        单片机的置位和复位,都是为了把电路初始化到一个确定的状态,一般来说,单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态,而在单片机内部,复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。

        单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容,实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。

        复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。

        (1)上电复位:STC89系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。

        (2)按键复位:按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。

        振荡电路

        委屈
    图4.1.3 振荡电路图

        单片机系统里都有晶振,在单片机系统里晶振作用非常大,全程叫晶体振荡器,他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快,单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。

        在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。

        单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

        晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

        STC89C51使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源,由于单片机内部带有振荡电路,所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容容量一般在15pF至50pF之间。

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  • 51单片机最小系统原理图、PCB及组成原理详解

    万次阅读 多人点赞 2018-10-02 08:25:03
    单片机:单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、... 先上原理图和PCB,原理介绍...

    单片机:单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

     先上原理图和PCB,原理介绍在后面:

    原理图:(如有错误欢迎留言,大笑大笑大笑

    PCB:

    3D效果图:

    最小系统组成:

    51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源

    最小系统用到的引脚

    1、主电源引脚(2根)
    VCC:电源输入,接+5V电源
    GND:接地线

    2、外接晶振引脚(2根)
    XTAL1:片内振荡电路的输入端
    XTAL2:片内振荡电路的输出端

    3、控制引脚(4根)
    RST/VPP:复位引脚,引脚上出现2个机器周期(如果用11.0592Mhz的晶振,一个机器周期为1us,一个机器周期等于12个时钟周期)的高电平将使单片机复位,

    电源:

        电脑端输出232电平,单片机是TTL电平,需要USB转换模块对其转换

    复位电路:分为高电平和低电平复位。上电复位、按键复位、看门狗复位。

    单片机的复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用过程中死机,按下重启按钮电脑内部的程序开始从头执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮,内部程序从头开始执行。

     (包括上电复位和按键复位)

     

    当这个电路处于稳态时,电容起到隔离直流的作用,隔离了+5V,而左侧的复位按键是弹起状态,下边部分电路就没有电压差的产生,所以按键和电容C11 以下部分的电位都是和GND 相等的,也就是 0V。我们这个单片机是高电平复位,低电平正常工作,所以正常工作的电压是 0V,没有问题。

    我们再来分析从没有电到上电的瞬间,电容 C11 上方电压是 5V,下方是 0V,根据我们初中所学的知识,电容 C11 要进行充电,正离子从上往下充电,负电子从 GND 往上充电,这个时候电容对电路来说相当于一根导线,全部电压都加在了 R31 这个电阻上,那么 RST端口位置的电压就是 5V,随着电容充电越来越多,即将充满的时候,电流会越来越小,那RST 端口上的电压值等于电流乘以 R31 的阻值,也就会越来越小,一直到电容完全充满后,线路上不再有电流,这个时候RST 和 GND 的电位就相等了也就是 0V 了。

    从这个过程上来看,我们加上这个电路,单片机系统上电后,RST 引脚会先保持一小段时间的高电平而后变成低电平,这个过程就是上电复位的过程。那这个“一小段时间”到底是多少才合适呢?每种单片机不完全一样,51 单片机手册里写的是持续时间不少于 2 个机器周期的时间。复位电压值,每种单片机不完全一样,我们按照通常值 0.7VCC 作为复位电压值,复位时间的计算过程比较复杂,我这里只给大家一个结论,时间t=1.2RC,我们用的 R是 4700 欧,C 是 0.0000001 法,那么计算出 t 就是 0.000564 秒,即564us,远远大于 2 个机器周期(2us),在电路设计的时候一般留够余量就行。

    按键复位(即手动复位)有 2 个过程,按下按键之前,RST 的电压是 0V,当按下按键后电路导通,同时电容也会在瞬间进行放电,RST 电压值变化为 4700VCC/(4700+18),会处于高电平复位状态。当松开按键后就和上电复位类似了,先是电容充电,后电流逐渐减小直到 RST 电压变 0V 的过程。我们按下按键的时间通常都会有几百毫秒,这个时间足够复位了。

    按下按键的瞬间,电容两端的 5V 电压(注意不是电源的 5V 和 GND 之间)会被直接接通,此刻会有一个瞬间的大电流冲击,会在局部范围内产生电磁干扰,为了抑制这个大电流所引起的干扰,我们这里在电容放电回路中串入一个 18 欧的电阻来限流。

    晶振(时钟电路):

    晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型,无源晶振一般称之为 crystal(晶体),而有源晶振则叫做 oscillator(振荡器)。

    有源晶振是一个完整的谐振振荡器,它是利用石英晶体的压电效应来起振,所以有源晶振需要供电,当我们把有源晶振电路做好后,不需要外接其它器件,只要给它供电,它就可以主动产生振荡频率,并且可以提供高精度的频率基准,信号质量也比无源信号要好

    无源晶振自身无法振荡起来,它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡它允许不同的电压,但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说,无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容,一般其容值都选在10pF~40pF 之间,我们用 20pF 就是比较好的选择,这是一个长久以来的经验值,具有极其普遍的适用性。

     

    有源晶振通常有 4 个引脚,VCC,GND,晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚(有些晶振也把该引脚作为使能引脚)。无源晶振有 2 个或 3 个引脚,如果是 3 个引脚的话,中间引脚接是晶振的外壳,使用时要接到 GND,两侧的引脚就是晶体的 2 个引出脚了,这两个引脚作用是等同的,就像是电阻的 2 个引脚一样,没有正负之分。对于无源晶振,用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可,而有源晶振,只接到单片机的晶振的输入引脚上,输出引脚上不需要接,如图所示。

     

     

     总结:

    1.   51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。

     2.    51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)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。

     3.    51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用10~40pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好

     4.    P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。

    工程文件,提供下载链接:

    https://download.csdn.net/download/qq_38105227/10374324

     

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  • 跟随孟老师的视频设计好了基于KiCad的STM32F103VET6的最小系统原理图,设计过程主要有以下几个步骤: 1.由于STM32F103VET6在原理图中占的空间很大,所有要对页面进行设置,将原来的A4纸转换为A1纸张。 2.设置...

        跟随孟老师的视频设计好了基于KiCad的STM32F103VET6的最小系统原理图,设计过程主要有以下几个步骤:

    1.由于STM32F103VET6在原理图中占的空间很大,所有要对页面进行设置,将原来的A4纸转换为A1纸张。


    2.设置完纸张后,在原理图中放置元件STM32F103VET6

    3.在设计STM32F103VET6的外围电路时发现STM32F103VET6的引脚稍微有些拥挤,不太便于其外围电路的设计,因此需要对其引脚进行调整。

    4.STM32F103VET6元件上点击鼠标右键,选择编辑元件,然后选择在库编辑器中编辑元件。进入库编辑器后对元件的引脚间距等进行修改。


    5.完成电源电路的设计。


    6.完成复位电路的设计。


    7.完成两个时钟电路的设计。





    8.设计电池电路。


    9.修改元器件的标称值。


    10.添加元器件的封装。

    11.补充二极管、32.768kHz晶振及电池座三种元器件的封装。

        最后完成的作品如下图所示:


    By:霜月孤鸟


    2016.12.28

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  • 里面有本人绘制的STM32最小系统原理图和PCB,增加了串口电路、下载电路、电压5V转3V电路。经实际焊制可用
  • 基于51单片机最小系统PCB Altium designer 原理图+PCB
  • 51单片机最小系统(含原理图和PCB)

    热门讨论 2020-07-30 23:33:04
    51单片机最小系统(含原理图和PCB),我们学校单片机课程的实验板,非常实用,带AD、流水灯、数码管、蜂鸣器、eprom
  • 51单片机 最小系统原理图 PCB
  • 单片机 最小系统原理图

    万次阅读 多人点赞 2016-08-02 11:06:48
    单片机最小系统的四大硬件:单片机,晶振电阻,复位电路 ,电源 最小系统就是用最少的元件组成单片机的工作系统 1.复位电路 可以自动复位,可以是高电平使他复位也可以是低电平使他复位,跳转到0地址,然后重新...

    单片机最小系统的四大硬件单片机,晶振电阻,复位电路 ,电源


    最小系统就是用最少的元件组成单片机的工作系统


    1.复位电路

    可以自动复位,可以是高电平使他复位也可以是低电平使他复位,跳转到0地址,然后重新开始。

    高电平复位电路图: 


     
    这张图可以自动复位也可以手动复位 


    自动复位:导通的一瞬间,VCC由0到5,电容通交流阻直流,于是导通了,于是RST有了一段高电平,只要超过24个时钟周期就复位了。等充电一段时间后,电容饱和,RST对应为0,变为低电平。正常工作为低电平,高电平复位

    手动复位:按键一瞬间让RST与VCC连通,只要时间超过24个时钟周期,高电平复位。所以手动复位要和电容并联。

    低电平复位电路图: 
    这里写图片描述
    原理和高电平复位是一样的。


    2 晶振电阻

    相当于心脏,电容有助于晶振起振。



    要供电的晶振叫做有源晶振,价格昂贵,精度较高 
    不要供电的晶振叫做无缘晶振,价格便宜,精度较差


    3.电源

    需要滤波(并联,要和电源近)




    开始画最小系统原理图


    1、新建一个pcb工程,然后新建一个原理图文件,再新建一个pcb文件。后缀名分别是.prj, .SchDoc, .PcbDoc 
    2、在左边的工程目录那边,右击工程,然后点保存,而不是一个一个单独保存原理图和pcb。但是他们三个都要保存在同一个目录下面。 
    3、点菜单栏里的设计—浏览库,然后右边侧边栏就会出现Library,点击之后再次点击库,然后安装或卸载你想安装的库。但是要注意安装的库要和你的工程文件放在同一个目录下面。安装成功之后,如果嫌弃右边太小了没办法看,还可以在左边的目录那里,右击原理图,选择加载已经存在的文件,没错,就是辣个你安装的库,然后你会在一个新的页面里挑选你想要的元器件。选择好了之后,就点放置,然后就可以放到原理图文件里了。




    注意事项: 
    这里写图片描述

    AT89s52最小系统的注意事项

    NPN三极管的定义

    IO口在基电极加1时接地,为低电平。 
    IO口在集电极加0时截止,为高电平。 
    但若没有上拉电阻,在加0截止是,会出现高阻态,形成开露口,没有输出高电平的能力。

    AT89C51一共有四组IO口,其中只有一组是这样的开露口。 
    开露口的作用: 
    有的时候要连最高工作电压没有5V的外设,所以为了能够让外设正常使用,要加上不同的上拉电阻,再连上VCC是电压改变。

    P0口就是那个开漏口,若要在P0口正常使用外设,则要加上八个电阻,上拉电阻一般是10k,也可以优化成使用排阻。 
    这里写图片描述

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  • 用ad2018绘制51单片机最小系统原理图和pcb

    万次阅读 多人点赞 2018-06-11 21:49:16
    于是在这里利用绘制51单片机最小系统pcb图的机会,来看看有哪些变化。 首先建立项目得知道,最小系统包含了晶振、电容、电阻、输入、输出、和芯片插座。其中除了芯片插座,其余均有系统自带的pcb封装和原理图样板。...
  • 8051单片机最小系统电路原理图

    热门讨论 2020-06-15 23:30:19
    Altium Designer(Protel DXP)画的8051单片机最小系统原理图 注:需在Altium DXP 2004及以上版本中才能打开,老版本的比如Protel 99SE无法打开
  • 51单片机最小系统原理图单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。51单片机最小系统电路介绍...
  • 51单片机最小系统工程文件,包括详细原理图、PCB、常用3D封装库,详细原理可查看我的博客。
  • STC89C52单片机最小系统原理图、PCB文件

    千次下载 热门讨论 2020-07-28 23:33:35
    这是我自己用protel DXP 2004设计的一个单片机最小系统,包括了232串口、一个红外接收头功能,2个LED灯和4个按键的一端由针脚引出,可用跳线自定义功能。板子已经做出来 能正常使用
  • 单片机最小系统原理图,pcb图,说明: 复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机...
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