单片机最小系统课程设计论文

重庆文理学院

《EDA技术》课程设计论文

题目：单片机最小系统

院（系）：电子电气工程

专业：电子信息科学与技术

学生姓名：王星

学号：201008054011

指导教师： 谭菊

二○一二年五月二十七日

摘要：

本次课程设计是利用电子设计软件DXP 2004画出单片机最小系统图。其中有些元件要求自己制作封装，在元件库中不一定能找到。而后要将原理图转换成PCB图，并进行合理布局和布线。 关键字：电源模块、复位电路、振荡电路、单片机最小系统

目录

一 、概述………………………………………………………………..2

二 、电路介绍..………………………………………………………….3

三 、原理图绘制………………………………………………............4

1、原理图绘制方法

2、单片机最小系统原理图

3、最小系统PCB板

四 、模块功能说明....................................................................................6

1、电源模块

2、复位电路

3、振荡电路

五 、总论和体会....................................................................................9

六 、印制电路板的制作.................................................................9

一 、概述 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.

二 、电路介绍 51单片机最小系统电路介绍

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，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15~33pF，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。

设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期Tcy就是定时时间t。

设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。由于检测一个从1到0的下降沿需要2个机器周期，因此要求被采样的电平至少要维持一个机器周期。当晶振频率为12MHz时，最高计数频率不超过1/2MHz，即计数脉冲的周期要大于2 ms。

2、电路设计方案及功能分析

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、按键输入、显示输出等。单片机接口电路主要用来连接计算机和其它外部设备.各功能模块的原理及功能如下:

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单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位

晶振电路: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)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 接口电路:具有人机交互接口. 具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。

通过该最小系统，我们可以用keil软件进行编程从而实现对一些外设的控制！比如一些简单的实验：闪烁灯、模拟开关灯等等！

三 、原理图绘制

打开protel 99 SE软件，首先新建file/new/schematic document，命名成所要设计原理图的名字。双击打开后在绘图区绘制。可以点击左侧find按键，查找所需元器件，并放置。若无所需元件，可点击edit按键，自行编辑所需元器件，并命名，放置。最后将所有元器件用线连接起来。选择tools/rec，查看是否有错误，根据错误提示修改至无错。

1、原理图绘制方法

电路原理图的设计主要是PROTEL99的原理图设计系统来绘制一张电路原理图.

(1) 设计图纸大小 首先要构思好零件图,设计好图纸大小.图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定.

(2) 设计PROTEL的设计环境 设置PROTEL设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型等.大多数参数由系统默认.

(3)旋转零件 根据电路图的需要,将零件从零件库里取出放置到图纸上,并对放置零件的序号,零件封装进行定义和设定.

(4)原理图布线 利用PROTEL提供的各种工具,将图纸上的元件用具有电气意义的导线,符号连接起来,构成一个完整的原理图.

(5)调整线路 将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改,使得原理图更加美观.

(6)报表输出 通过PROTEL提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的

报表是网络表，通过网络表为后续的电路板设计作准备。

（7）—在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。所以，通常只载入必要而常用的元件库，其他特殊的元件库当需要时再载入，也可以自己绘制一些特殊的元件。

a、双击设计管理器中的原理图文档图标，打开原理图编辑器。

b、点击设计管理器中的ＢＲＯＷＳＥ Ｓｃｈ选项卡，然后点击ＡＤＤ按钮，出现“元件库添加，删除”对话框。

c、选取元件库文件，然后双击鼠标，点击ＯＫ键此元件库添加完成。

2、单片机最小系统原理图

3、最小系统PCB板

四、模块功能说明

1、电源模块

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。

2、 复位电路

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 …… 此处隐藏：2660字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……