單片機(jī)外接電路剖析

單片機(jī)外接電路一.各個(gè)外接電路原理：1．最小系統(tǒng)及二極管電路原理圖：vccvcc1kvcc1104140p1.0Vcc62p1.1p0.03910423p1.2P0.13874p1.3P0.2371635P1.4P0.33613586P1.5P0.415vcc10k7P1.6P0.5344104210uf338P1.7P0.6vcc1499RSTP0.732310311.5k5P3.0EA1311P3.1ALE304Max12P3.2PSEN29104523212D8913P3.3P2.72814P3.4P2.62730pf2661115P3.5P2.516P3.6P2.4251047101k17P3.7P2.32418238930pf19XTAL2P2.222P2.120XTAL121P2.0GND圖1最小系統(tǒng)及二極管電路原理圖應(yīng)用89C51（52）單片機(jī)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)，達(dá)到如下基本要求：1、具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位功能。2、使用單片機(jī)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。3、具有基本的人機(jī)交互接口。按鍵輸入、 LED顯示功能。4、具有一定的可擴(kuò)展性，單片機(jī) I/O口可方便地與其他電路板連接。（1）復(fù)位及振蕩電路圖2復(fù)位及振蕩電路圖復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。AT89S系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC，再連接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個(gè)電阻和電容的典型值為8.2K和10uF。按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。MCS51LITE使用22.1184MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在 15pF至50pF之間。（2） 蜂鳴器電路圖3蜂鳴器電路圖蜂鳴器使用PNP三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，板上使用的是直流蜂鳴器，當(dāng) P3.7輸出低電平時(shí)，蜂鳴器鳴叫。由于蜂鳴器為感性原件，可以在兩端并接一個(gè)二極管來起到泄放作用。（3）RS232串口電路圖4RS232串口電路圖RS232串口電路使用MAX232CPE作為電平轉(zhuǎn)換芯片，并通過套件提供的串口電纜連接到計(jì)算機(jī)背后的COM口（9針D型口），用于MCS51LITE與上位機(jī)通信以及和其他串口設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。 需要注意的是這里在電路板上對(duì) TxD和RxD進(jìn)行了交叉，對(duì)應(yīng)使用的 DB9接頭類型為Female，使用的線纜為延長(zhǎng)線，也叫做直連線，線纜一頭為Female一頭為Male。如果電路板上不將RxD和TxD交叉，就應(yīng)該采用Male類型的接頭和交叉線纜(兩頭均為Female)連接。2.1602液晶顯示器電路原理圖：VCC160210KRS10kLCDEN1p1.0Vcc402p1.1p0.039D03p1.2P0.138D14p1.3P0.237D25P1.4P0.336D36P1.5P0.435D47P1.6P0.534D58P1.7P0.633D69RSTP0.732D71031P3.0EAVCC11P3.1ALE301012P3.2PSEN2913P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625P3.6P2.41724P3.7P2.31823XTAL2P2.21922XTAL1P2.12021GNDP2.0圖51602液晶顯示器電路原理圖3.數(shù)碼管電路原理圖：1p1.0Vcc402p1.1p0.0391k3p1.2P0.1384p1.3P0.2375P1.4P0.336855085506P1.5P0.4357P1.6P0.534AFBAFB8P1.7P0.6339RSTP0.732共陽(yáng)10P3.0EA3111P3.1ALE3012P3.2PSEN291kEDHCGEDHCG13P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625P3.6P2.41724P3.7P2.31823XTAL2P2.21922XTAL1P2.12021GNDP2.0圖6數(shù)碼管電路原理圖八段數(shù)碼顯示管MCS51LITE包含兩個(gè)共陽(yáng)8段數(shù)碼管顯示器，使用動(dòng)態(tài)掃描方式驅(qū)動(dòng)。共陽(yáng)極作為位選有PNP三極管驅(qū)動(dòng)連接在P0口，八位段選在通過1kΩ限流后連接在單片機(jī)的P2口上。由于數(shù)碼管是共陽(yáng)的，所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為0時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管才點(diǎn)亮。矩陣按鍵原理電路圖：1p1.0Vcc402p1.1p0.039P3.03p1.2P0.1384p1.3P0.2375P1.4P0.3366P1.5P0.4357P1.6P0.534P3.18P1.7P0.6339RSTP0.73210P3.0EA3111P3.1ALE30CSDA12P3.2PSEN2913P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625INT1P3.6P2.41724P3.7P2.3RD1823WRXTAL2P2.2RS1922XTAL1P2.12021GNDP2.0圖7矩陣按鍵原理電路圖矩陣鍵盤原理：矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉電阻接到 +5V上。當(dāng)無鍵按下時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，行線電平將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。 這一點(diǎn)是識(shí)別矩陣按鍵是否被按下的關(guān)鍵。 然而，矩陣鍵盤中的行線、列線和多個(gè)鍵相連， 各按鍵按下與否均影響該鍵所在行線和列線的電平， 各按鍵間將相互影響，因此， 必須將行線、列線信號(hào)配合起來作適當(dāng)處理， 才能確定閉合鍵的位置。掃描法：按鍵按下時(shí)，與此鍵相連的行線與列線導(dǎo)通， 行線在無鍵按下時(shí)處在高電平，顯然，如果讓所有的列線也處在高電平， 那么，按鍵按下與否不會(huì)引起行線電平的變化，因此， 必須使所有列線處在低電平， 只有這樣，當(dāng)有鍵按下時(shí)，該鍵所在的行電平才會(huì)由高電平變?yōu)榈碗娖?。CPU根據(jù)行平電的變化，便能判定相應(yīng)的行有鍵按下。 8號(hào)鍵按下時(shí)，第 2行一定為低電平，然而，第2行為低電平時(shí)，能否肯定是 8號(hào)鍵按下呢？回答是否定的， 因?yàn)?、10、11號(hào)鍵按下同樣使第 2行為低電平。為進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時(shí)刻都處在低電平，可在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平，其余列線均處于高電平，另一時(shí)刻，讓下一列處在低電平，依次循環(huán)，這種依次輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。先讀取鍵盤的狀態(tài)，得到按鍵的特征編碼。先從P1口的高四位輸出低電平，低四位輸出高電平，從 P1口的低四位讀取鍵盤狀態(tài)。再?gòu)腜1口的低四位輸出低電平， 高四位輸出高電平， 從P1口的高四位讀取鍵盤狀態(tài)。 將兩次讀取結(jié)果組合起來就可以得到當(dāng)前按鍵的特征編碼。使用上述方法我們得到 16個(gè)鍵的特征編碼。舉例說明如何得到按鍵的特征編碼：假設(shè)“1”鍵被按下，找其按鍵的特征編碼。從P1口的高四位輸出低電平，即 P1.4－P1.7為輸出口。低四位輸出高電平，即 P1.0－P1.3為輸入口。讀 P1口的低四位狀態(tài)為“ 1101”，其值為“0DH”。再?gòu)腜1口的高四位輸出高電平，即 P1.4－P1.7為輸入口。低四位輸出低電平，即 P10－P13為輸出口，讀 P1口的高四位狀態(tài)為“ 1110”，其值為“E0H”。將兩次讀出的 P0口狀態(tài)值進(jìn)行邏輯或運(yùn)算就得到其按鍵的特征編碼為“ EDH”。用同樣的方法可以得到其它 15個(gè)按鍵的特征編碼。二.檢測(cè)程序：1．?dāng)?shù)碼管靜態(tài)顯示“減一循環(huán)”#include<reg52.h>#defineuintunsignedintvoiddelay(uintz){uinti,j;for(i=z;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}voidmain(){P2=0x07;P0=0xfe;while(1){P0=P0-1;delay(500);}},2.1602液晶顯示“Everyoneisnumberone!”#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitlcdrs=P3^5;sbitlcden=P3^4;ucharnum;uchartable1[]="Everyoneis";uchartable2[]="numberone!";voiddelay(uintx){uinta,b;for(a=x;a>0;a--)for(b=110;b>0;b--);}voidwrite_com(ucharcom){P0=com;lcdrs=0;lcden=0;delay(50);lcden=1;delay(50);lcden=0;}voidwrite_date(uchardate){P0=date;lcdrs=1;lcden=0;delay(100);lcden=1;delay(100);lcden=0;}voidinit(){dula=0;wela=0;lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);}voidmain(){init();for(num=0;num<11;num++){write_date(table1[num]);delay(50);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<11;num++){write_date(table2[num]);delay(100);}while(1);}3.矩陣按鍵顯示“ 0123456789ABCDEF”#include<reg52.h>unsignedcharj,k,temp,key;voiddelay(unsignedchari){for(j=i;j>0;j--)for(k=110;k>0;k--);}unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};voiddisplay(unsignedcharnum){P2=table[num];P0=0xc0;}voidmain(){dula=0;wela=0;while(1){P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xee:key=0;break;case0xde:key=1;break;case0xbe:key=2;break;case0x7e:key=3;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);P1=0xfe;}}P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xed:key=4;break;case0xdd:key=5;break;case0xbd:key=6;break;case0x7d:key=7;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);P1=0xfc;}}P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xeb:key=8;break;case0xdb:key=9;break;case0xbb:key=10;break;case0x7b:key=11;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}d