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  • 51单片机最小系统板
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    2019-01-24 16:10:08

    最小系统板

    许多学习51单片机的新手都会做一个51最小系统板,下面是笔者在学习过程的一些经历:

    所需物品

    1.万用板(7^5cm或其他) 1块
    2.51(52)单片机 1块
    3.LED-红色 1个
    4.排针
    5.上拉电阻 注意:标有白色棱形的一端接电源(其实不是最小系统版的一部分,只是关系到那一排引脚的电位)
    6. 按键开关 1个 6脚开关 1个
    7.10uf电容 1个 30pf电容2个
    8.单片机底座(IC插座或IC锁紧座) 1个
    9. 10k电阻 1个
    10.晶振(12MHZ或11.0952MHZ) 1个
    11.STC单片机烧录器 (USB转TTL)用于烧录 1个
    可通过USB接口供电,也可以通过 DC直流电源接口(DC电源转接板) 供电
    在这里插入图片描述

    焊接注意

    1.新手建议先在方格纸上画好布板图再焊接
    2.电源和地可以多引出几个排针方便以后为其他设备供电
    3.可以单独引出四个排针用于烧录

    烧录

    1.一般来说,单片机接好** 电源,地,晶振,RXD/TXD,使能引脚,即可烧录**。
    2.注意设置好单片机型号 STC89C52 不同于STC89C52RC
    3.如果烧录失败,检查是否有接错引脚,短路,断路等问题

    笔者水平有限,欢迎指正。

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    个人网站:Geek交流圈

    1. 最小系统板的制作

    最小系统能够运行起来的必要条件。
    1、电源
    2、晶振
    3、复位电路

    硬件元器件列表

    在这里插入图片描述

    最小系统板原理图

    在这里插入图片描述
    焊接页面

    在这里插入图片描述

    焊接路线图(焊工有待提升!!!)
    在这里插入图片描述
    测试结果图
    在这里插入图片描述
    注意点:
    1、 排阻的顺序不要反,有小点的是在上面(以上图为例)
    2、 焊接晶振时速度要快,避免晶振过热损坏
    3、 电解电容用正负极,不要接反
    4、 芯片不要插反,有半圆凹槽的在上面(以上图为例)
    5、 USB供电口不要接反,正负极不要焊接错
    6、 对应的引脚不要接错,不要错位
    7、 晶振、电容这些器件不要焊接短路

    制作好最好系统板过后,就是了解一些基础外设。在我学习的过程中就是根据问题去找答案,写程序去测试功下面是我列举的一些问题。
    在这里插入图片描述

    展开全文
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  • 51单片机最小系统板制作过程

    万次阅读 多人点赞 2018-11-22 12:58:38
    本文将介绍如何自制一个51单片机最小系统及一些附加模块。最终制成的系统将具有烧录程序,运行程序等功能。

    博主福利:100G+电子设计学习资源包!

    http://mp.weixin.qq.com/mp/homepage?__biz=MzU3OTczMzk5Mg==&hid=7&sn=ad5d5d0f15df84f4a92ebf72f88d4ee8&scene=18#wechat_redirect
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    本文将介绍如何自制一个51单片机最小系统及一些附加模块。最终制成的系统将具有烧录程序,运行程序等功能。

     

    先放两张张最终成品如下

     ​

    (正面)

    (反面--锡接走线法)

     

    提醒读者,下载口的布局有点不合理,请调至第五部的测试下载模块处查看!!!!!

    好了,接下来正式进入制作环节:

     

    第一步:仿真

    在win7下采用Proteus 7 Professional绘制仿真原理图,具体绘制操作参考:用proteus绘画51单片机最小系统

    为了测试所需,再绘制测试模块,如下:

    电阻左端分别接单片机的21、22脚,即P2.0、P2.1端口

    绘制完成后,为了仿真,再采用Keil uVision4编写测试代码并生成hex文件。具体操作参考文件:

    单片机类型015STC90C516RD+A9T15528的代码编写,烧录

     

    测试代码如下:

    #include <REGX52.H>      //预处理命令
    void main(void)     
    {
        unsigned int a;     
        while(1)
       {        
           P2_0 = 0;      //设P2.0口为低电平,点亮LED
           for (a=0; a<50000; a++);  //这是一个循环,起延时作用
           P2_0 = 1;      //设P2.0口为高电平,熄灭LED
           for (a=0; a<50000; a++);
               P2_1 = 0;      //设P2.1口为低电平,点亮LED
           for (a=0; a<50000; a++);
           P2_1 = 1;      //设P2.1口为高电平,熄灭LED
           for (a=0; a<50000; a++);
       }
    }

     

    准备工作做完了,接下开始仿真,整个仿真原理图如下:

     

    双击单片机,出现如下界面:

     

    单击上图中Program File栏的文件夹图标

      ,

    进行选择测试代码hex文件,找到需要烧录单片机的hex文件,打开。


    为了更好的查看线路中电流的流向,建议在Proteus中点击system——set Animation options——在对话框的Animation options 区域选择第三和第四项。

    接下来就是查看下仿真结果了,

     

    单击图片中第一个按钮开始仿真  单击图片中第四个按钮结束仿真。

    仿真结果为,两个LED,一个亮、灭,另一个亮灭,如此循环;同时可以看见电流流向的箭头。

     

    第二步:准备元器件

     

    第三步:绘制焊接图

    原理图和实物焊接图管脚布局不一样,所以需要先布好局,元器件布局如下图:

     

     

    走线图(未画出单片机底座与附近排针接通)如下:

     


     

    第四步:焊接

    绘制好焊接图后,照着图一部分一部分焊接,就可以了。下图是我采用锡接走线法焊接好后的反面图:

    切记不要焊短路了!!

     

    第五步:实物测试

    1.测试电源模块

    给DC插座上电,反复按自锁开关,查看自锁开关附近的LED以及下载口附近的两个LED是否亮灭。

    若此处发现故障,则应立即排除故障再进行下一步。

     

    2.测试下载模块

    用杜邦线连接USB_TTL的GND、RXD、TXD、5V0,如下图:

     

     

    杜邦线的另一端连接下载口的顺序从上往下为5V0、TXD、RXD、GND(连接过程中线不会有交叉),如下图:

     

    打开烧录软件,进行烧录。具体操作参考:单片机类型015STC90C516RD+A9T15528的代码编写,烧录

    拔出USB_TTL,给DC插座上电,即可看到接P2.0和P2.1口的LED,P2.0亮-灭-P2.1亮-灭,如此循环。

    若此处发现故障,则应立即排除故障再进行下一步。

    注:下载模块的+-布局有点不合理,下载的时候不接GND,效果更好!!!!

     

    3.测试复位模块

    在上一步程序烧录成功后运行程序,待P2.1亮时,按下按钮,可看见P2.0立即亮起。

    若此处发现故障,则应立即排除故障。

     

    展开全文
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    1.开发工具

    硬件开发工具:

    Altium Designer 17.1

    编程开发工具:

    KEIL 4

    程序下载工具:

    STC-ISP

    串口驱动:

    CH341SER

    2.单片机最小系统介绍

    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。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机,具体芯片型号是STC89C52RC。需注意STC89C51,STC89C52,AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。

    2.1原理图及PCB

    原理图
    51最小系统板
    PCB
    PCB的2D视角
    在这里插入图片描述

    PCB的3D视角
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    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

    2.2电源

    设计使用的电源接口是DC 5V。USB座可以查到手机充电口,电脑USB端取电。接好线路后,按下电源开关,单片机即可开始工作。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2.3复位电路

    在这里插入图片描述
    在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。
    在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍,即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时,需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。
    也就是说在单片机上电启动的0.1S内,电容两端的电压从0-3.5V不断增加,这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少(串联电路各处电压之和为总电压),所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程,也就是高电平到低电平的过程。
    单片机RST引脚是高电平有效,即复位;低电平无效,即单片机正常工作。所以在开机0.1S内,单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号,所以实现了自动复位。
    在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

    2.4晶振电路

    在这里插入图片描述
    晶振基本概念 晶振全名叫晶体振荡器,每个单片机系统里都有晶振,晶振是由石英晶体经过加工并镀上电极而做成的,主要的特性就是通电后会产生机械震荡,可以给单片机提供稳定的时钟源,晶振提供时钟频率越高,单片机的运行速度也就越快。 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。
    晶振起振后, 产生的振动信号会通过XTAL1引脚, 依次经过振荡器和时钟发生器的处理,得到机器周期信号,作为指令操作的依据。51单片机常用的晶振是12M和11.0592M

    3元器件清单及样机焊接

    3.1元器件清单

    在这里插入图片描述
    如果不想直接焊芯片到板子,可以买个下图黑色的紧锁座。规格选DIP40
    在这里插入图片描述

    3.2PCB板制作

    方法1:学校实验室常用的DIY腐蚀电路板制作(略)
    方法2:外发给专业的PCB工厂。推荐嘉立创https://www.jlc.com/#
    可代发,需要请私信
    空板正反面:
    在这里插入图片描述
    3.3焊接注意事项
    直插电解电容,和LED灯是有正负极之分的。

    电解电容正负极分辨:
    1.看实物套管
    在这里插入图片描述

    2.看引脚长短:
    电解电容正极引线比较长、负极稍短

    LED灯正负极分辨:
    1.引脚长短也可以看出来,发光二极管的正负极,引脚长的为正极,短的为负极。
    2.万用表打到二极管档,分别短接LED灯引脚,如果亮,红表笔接的是正极。

    3.4最终实物:

    在这里插入图片描述

    焊接好的实物如图

    4程序烧录及测试

    测试用的51单片机型号是STC89C52RC,是国产品牌宏晶科技STC量产的8051单片机。

    4.1测试代码

    #include<reg52.h>
    #include<intrins.h>
    //数据类型定义
    typedef unsigned char uchar;
    typedef unsigned int  uint;
    uchar flag1s = 0;
    uint one_sec_flag = 0;
    sbit TEST_LED=P1^0;
    void main()
    {
    	EA=1;	//开总中断
    	TMOD=0X01;//T0的工作模式为模式1
    	TH0=0X4C;
    	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
    	ET0=1; //允许定时器1中断
    	TR0=1;//启动定时器0  
    	while(1)
    	{	
    
    		if(flag1s)						//一秒刷新一次
    		{
    			TEST_LED = 0;
    		}else{
    			TEST_LED = 1;
    		}	
    	}
    }
    
    void Timer0() interrupt 1
    {
    	TH0=0XBB;
    	TL0=0X00;
    	if(++one_sec_flag<50){
    		return;//提前结束函数
    		}
    		if(flag1s) 
    		{
    			flag1s = 0;
    		}else{
    			flag1s = 1;
    		}		
    	one_sec_flag=0;
    }
    

    编译之后产生test.hex烧录文件。

    4.2下载器及下载驱动
    STC89C52单片机下载器实际上就是USB转TTL串口,如下图所示
    在这里插入图片描述
    驱动:压缩包中的CH341SER.EXE
    先安装驱动才能下载代码到单片机中。

    4.3程序下载

    硬件准备:
    在这里插入图片描述
    下载器的RXD连接芯片的TXD(P30),下载器的TXD连接芯片的RXD(P31),本设计引出了芯片的RXD和TXD,如上图所示连接即可。

    软件准备:
    STC-ISP.exe
    双击打开
    下载步骤

    1选择选择单片机型号
    2.选择下载器的串口
    3.打开编译生成的HEX文件
    4.点击下载
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    此时,按下电源开关给单片机上电,下载软件会识别出单片机,然后自动下载程序。下载成功后会有提醒。

    在这里插入图片描述
    测试效果:测试LED灯一秒间隔闪烁。

    测试视频:

    自制51单片机运行测试视频

    展开全文
  • 文件为STC89C52最小系统PCB设计,已经完善可直接下载打样。模块有数码管电路,Led灯电路,蜂鸣器电路,液晶屏显示电路,等。供电方式有USB供电及PW2.5供电。
  • 51单片机最小系统板电路图

    热门讨论 2011-01-25 20:39:53
    本资源是51单片机最小系统板的电路图,包括原理图和PCB,可以直接做板,包括两个模板,觉得好的话 不要忘记好评哦
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