最小系統(tǒng)報(bào)告

物電學(xué)院暑期培訓(xùn)電子設(shè)計(jì)報(bào)告題目單片機(jī)最小開(kāi)發(fā)系統(tǒng)姓名趙慶波聶浩南余坦藏班級(jí)13電子班2014年7月目錄一方案論證與比擬…………….3二單片機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)…………….32.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)……………..32.2單片機(jī)的引腳功能..................................................................4三最小系統(tǒng)………………….....53.1電源電路……………………53.2復(fù)位電路...............................................................................53.3震蕩電路...............................................................................63.4USB轉(zhuǎn)口電路……………….63.5LED顯示電路……………….73.6獨(dú)立按鍵電路……………….7四系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求………..84.1設(shè)計(jì)任務(wù)……..........................................................................84.2設(shè)計(jì)要求................................................................................8五測(cè)試結(jié)果及分析………………85.1根本電路局部…………………85.2發(fā)揮電路局部............................................................................8六整體圖形………86.1原理圖……….86.2PCB圖………..96.3實(shí)物圖………...9七參考文獻(xiàn)………10一方案論證與比擬單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以MCS-51單片機(jī)為根底上的擴(kuò)展使其能更方便的應(yīng)用于測(cè)試系統(tǒng)中，不僅具有測(cè)試方便，組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠大幅度提高被測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)。單片機(jī)將各功能部件集成在一小塊晶體芯片上，集成度高，體積自然也是最小的。片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的必須部件。芯片外部有許多供擴(kuò)張應(yīng)用的三總線(xiàn)及并行，串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模計(jì)算機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)。針對(duì)這次所做的單片機(jī)最小系統(tǒng)我們采用了STC89C52RC單片機(jī)，還有PL2303HX下載芯片來(lái)轉(zhuǎn)換USB提供的電源。同時(shí)設(shè)計(jì)上了8為流水LED燈，8位獨(dú)立按鍵，和12864液晶顯示屏。二單片機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)2.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：中央處理器CPU，指令和尋址按照8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)來(lái)管理。程序存儲(chǔ)器ROM，程序有用戶(hù)自己編寫(xiě)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，用于存放程序運(yùn)行過(guò)程中的變量。指令存放器，單片機(jī)CPU是一中順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其指令需要逐條通過(guò)指令存放器來(lái)執(zhí)行。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。并行輸入/輸出口〔I/O〕口，全雙工串行口。中斷系統(tǒng)，應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。時(shí)鐘震蕩電路單片機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，單片機(jī)可以劃分為哈佛結(jié)構(gòu)和普林斯頓結(jié)構(gòu)。2.2單片機(jī)的引腳功能電源引腳：VCC/GND(pin40/pin20)正電源接4.5~5V電壓，正常工作電壓為5v。時(shí)鐘引腳：XTAL1〔pin19〕用作片內(nèi)震蕩電路的輸入端，XTAL2〔pin18〕用作片內(nèi)震蕩電路的輸出端或者外部時(shí)鐘源的輸入引腳。并行輸入/輸出口〔I/O〕口引腳:po端口〔pin39~pin32〕其端口具有兩個(gè)功能，既可以用作雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)口，也可以用作分時(shí)復(fù)用輸出低8位地址總線(xiàn)。P1端口〔pin1~pin8〕通用I/O端口可以單獨(dú)輸出或輸入數(shù)據(jù)。P2端口(pin21~pin28)也可用作I/O端口，或者擴(kuò)張外部?jī)?chǔ)存器是用作高8位地址線(xiàn)。P3端口〔pin10~pin17〕普通I/O端口，能用做第二特異功能，可實(shí)現(xiàn)串口通訊，中斷和定時(shí)信號(hào)輸入。復(fù)位引腳：通過(guò)RST引腳完成復(fù)位，一般電路中設(shè)置手動(dòng)復(fù)位。ALE/PROG引腳:可以作為地址鎖存使能端和編程脈沖輸入端。PSEN引腳：訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。EA/VPP引腳：訪(fǎng)問(wèn)外部?jī)?nèi)部程序儲(chǔ)存器選擇信號(hào)和提供編程電壓。三最小系統(tǒng)3.1電源電路的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和根底，所以需要給系統(tǒng)提供+5V直流電源。利用USB口輸入對(duì)以后操作也比擬簡(jiǎn)單。2.2復(fù)位電路復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。當(dāng)按鍵按下時(shí)，電容兩端構(gòu)成回路并放電，使RST端重新變?yōu)楦唠娖?，按鍵抬起時(shí)電容又充電使RST變回低電平，復(fù)位電平需保持在兩個(gè)機(jī)械周期以上復(fù)位才有效。復(fù)位電路由上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩局部組成。一般復(fù)位電路就是在RESET端串聯(lián)一個(gè)電容到VCC，串聯(lián)一個(gè)電阻到GND，參數(shù)通常是10uf/10K，這就構(gòu)成了上電復(fù)位電路。假設(shè)是在電容上并聯(lián)一個(gè)按鍵就構(gòu)成了按鍵復(fù)位，當(dāng)按鍵按下時(shí)電容被放電，從而產(chǎn)生高電平進(jìn)行復(fù)位，當(dāng)電源翻開(kāi)時(shí)電路也會(huì)自動(dòng)復(fù)位。3.3震蕩電路目前許多微控制器都是時(shí)序電路，單片機(jī)也是是一種時(shí)序電路，必須施加脈沖信號(hào)才能工作。在它的內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，只要在輸出引腳XO和輸出引腳XI分別接上兩個(gè)電容和一個(gè)晶振即可正常工作，一般兩個(gè)電容一樣大，連個(gè)電容回以影響震蕩頻率，如果不易起振或振蕩不穩(wěn)定，可減小輸入端對(duì)地電容，增大輸出端電容值而增大反應(yīng)。。由于單片機(jī)自帶震蕩電路，所以只需接上一個(gè)晶振兩個(gè)負(fù)載電容，電容一般在15pf/50pf之間，我們這里應(yīng)用了常見(jiàn)的33pf電容。3.4USB轉(zhuǎn)口電路PL2303HX是一種常見(jiàn)的SUB轉(zhuǎn)口芯片，其轉(zhuǎn)化效率高，本錢(qián)低，很適合用于本次的制作。3.5LED顯示電路3.6獨(dú)立按鍵電路四系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求4.1設(shè)計(jì)任務(wù)通過(guò)對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)的研究，掌握單片機(jī)各引腳功能，理解單片機(jī)工作過(guò)程原理，以及與各種外部擴(kuò)展器件的連接。4.2設(shè)計(jì)要求電路原理正確，具有8位獨(dú)立按鍵，和八位LED顯示燈，12864液晶顯示屏，能夠燒寫(xiě)運(yùn)行程序，且外觀(guān)好看，本錢(qián)低，具有使用價(jià)值，在以后的學(xué)習(xí)中能夠應(yīng)用。五測(cè)試結(jié)果及分析5.1根本電路局部電源電路，晶振電路，復(fù)位電路。5.2發(fā)揮電路局部LED顯示電路，獨(dú)立按鍵電路，USB轉(zhuǎn)口電路。電路調(diào)試成功能夠正常的讀取程序并翻譯，最后運(yùn)用各種程序。這個(gè)最小系統(tǒng)最后成功的制作完成，并且可以將其應(yīng)用于未來(lái)的的學(xué)習(xí)研究中。本次單片機(jī)最小系統(tǒng)的制作，