51單片機最小系統的設計方案

⑴ 怎麼製作STC51單片機的最小系統

⑵ 51單片機最小系統的製作步驟

需要的工具如下：
1.指針萬用表
2.數字萬用表 現在用的最多的是蜂鳴檔
3.剪刀
4.斜口鉗(剪引腳)、鋼絲鉗（壓東西）、森海塞爾PX80（聽音樂必須的）
5.尖嘴鉗（拉東西）、剝線鉗（剝導線絕緣皮）
6.壓線鉗（壓排線用的）、美工刀（刮洞洞板最外圍電源線上的絕緣層）
搭建最小系統，主要是單片機能夠正常工作的最低配置，電路圖如下圖所示，其中紅線部分表示可以焊接在一塊。將各種元器件按照電路圖所示位置擺放好，就可以開始焊接了。電路圖上其他管腳沒有標注。

⑶ 51單片機系列：單片機最小系統

單片機是一種集成電路晶元。在單片機程序的控制下能准確、迅速、高效地完成程序設計者事先規定的任務。單片機最小系統，或者稱為最小應用系統，是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統。下面給大家介紹51單片機最小系統，一起學習。

工具/材料

單片機

• 01

  下圖是最小系統原理圖，就是靠這四個部分，單片機就可以運行起來了。第一部分電源組，習慣說負極為”地”，上面GND就是英文ground的縮寫。第二部分晶振組，過濾掉晶振部分的高頻信號，讓晶振工作的時候更加穩定。

• 02

  第三部分復位組，單片機自動復位，從零開始執行程序，這個就是復位的概念。第四部分其它功能組，使用單片機的內部存儲器，如果內部存儲器不夠容量，最多選擇更高級容量的單片機型號，就可以解決問題。

• 03

  51單片機最小系統晶振的振盪頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。

• 04

  對於一個完整的電子設計來講，首要問題就是為整個系統提供電源供電模塊，電源模塊的穩定可靠是系統平穩運行的前提和基礎。51單片機雖然使用時間最早、應用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機，51單片機更容易受到干擾而出現程序跑飛的現象，克服這種現象出現的一個重要手段就是為單片機系統配置一個穩定可靠的電源供電模塊。
  此最小系統中的電源供電模塊的電源可以通過計算機的USB口供給，也可使用外部穩定的5V電源供電模塊供給。電源電路中接入了電源指示LED，圖中R11為LED的限流電阻，S1 為電源開關。

• 05

  復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。
  上電復位：STC89系列單片及為高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電迴路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨後回歸到低電平進入正常工作狀態，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。
  按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上並聯一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由於電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。

• 06

  單片機系統里都有晶振，在單片機系統里晶振作用非常大，全程叫晶體振盪器，他結合單片機內部電路產生單片機所需的時鍾頻率，單片機晶振提供的時鍾頻率越高，那麼單片機運行速度就越快，單片接的一切指令的執行都是建立在單片機晶振提供的時鍾頻率。
  在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振盪器（VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振盪。

• 07

  P0口外接上拉電阻。
  51單片機的P0埠為開漏輸出，內部無上拉電阻，如下圖。所以在當做普通I/O輸出數據時，由於V2截止，輸出級是漏極開路電路，要使“1”信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻。

單片機的應用分類

• 01

  通用型。
  這是按單片機（Microcontrollers）適用范圍來區分的。例如，80C51式通用型單片機，它不是為某種專門用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。

• 02

  匯流排型。
  這是按單片機（Microcontrollers）是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、 數據匯流排、控制匯流排，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排，大大減省封裝成本和晶元體積，這類單片機稱為非匯流排型單片機。

• 03

  控制型。
  這是按照單片機（Microcontrollers）大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型定址范圍大，運算能力強；用於家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設介面集成度高。 顯然，上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是匯流排型，還可以作工控用。

⑷ 51單片機最小系統原理圖

我是一名單片機工程師，下面的講解你參考一下.

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51單片機共有40隻引腳．下面這個就是最小系統原理圖，就是靠這四個部分，這個單片機就可以運行起來了．(看下面的數字標記，1234)

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這個腳是存儲器使用選擇腳，當這個腳接」地」時，那麼就是告訴單片機，選擇使用外部存儲器，當這個腳接」5V」時，說明單片機使用內部存儲器．

如果選擇外部的存儲器，太浪費單片機僅有的資源，所以這一腳永遠接電源5V(如上圖所示)，使用單片機的內部存儲器．

5 如果內部存儲器不夠容量，最多選擇更高級的容量，就可以解決容量不夠的問題了，就是這么簡單

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一天入門51單片機：點我學習

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我是歲月哥，願你學習愉快！

⑸ 51單片機最小系統

幫你分析下AT89C51最小系統，需要復位電路和時鍾電路（不清楚具體元件再追問吧），有用到P0口的還要接上拉，買個9腳的10K排阻。數碼管有共陰和共陽， 只有一位的話可以直接驅動，公共端建議接P0口，不過最好買一個三極體去驅動數碼管的公共端。蜂鳴器有無源和有源，無源的脈沖驅動，有源的電壓驅動，簡單點的就選有源吧，5V有源蜂鳴器。紅外感應，你的意思應該是說發射紅外的吧，這個不難買，外形跟LED燈一樣，賣感測器的都有，一般都是買一對的，一個紅外接收一個紅外發射，看你需要決定。6V電池供電的話最好弄個簡單的穩壓吧，買個5V的穩壓二極體串個20歐的電阻並在電源兩端就可以了。還有什麼不清楚的歡迎追問。

⑹ 51單片機最小系統

下面就圖2 所示的單片機最小系統各部分電路進行詳細說明。
1. 時鍾電路
在設計時鍾電路之前，讓我們先了解下51 單片機上的時鍾管腳：
XTAL1（19 腳） ：晶元內部振盪電路輸入端。
XTAL2（18 腳） ：晶元內部振盪電路輸出端。
XTAL1 和XTAL2 是獨立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內振盪器，或者是器件直接由外部時鍾驅動。圖2 中採用的是內時鍾模式，即採用利用晶元內部的振盪電路，在XTAL1、XTAL2 的引腳上外接定時元件（一個石英晶體和兩個電容），內部振盪器便能產生自激振盪。一般來說晶振可以在1.2 ～ 12MHz 之間任選，甚至可以達到24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。在本實驗套件中採用的11.0592M 的石英晶振。和晶振並聯的兩個電容的大小對振盪頻率有微小影響，可以起到頻率微調作用。當採用石英晶振時，電容可以在20 ～ 40pF 之間選擇（本實驗套件使用30pF）；當採用陶瓷諧振器件時，電容要適當地增大一些，在30 ～ 50pF 之間。通常選取33pF 的陶瓷電容就可以了。
另外值得一提的是如果讀者自己在設計單片機系統的印刷電路板（PCB） 時，晶體和電容應盡可能與單片機晶元靠近，以減少引線的寄生電容，保證振盪器可靠工作。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可以使用萬用表測量（ 把擋位打到直流擋，這個時候測得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時，可以看到2V 左右一點的電壓。
2. 復位電路
在單片機系統中，復位電路是非常關鍵的，當程序跑飛（運行不正常）或死機（停止運行）時，就需要進行復位。
MCS-5l 系列單片機的復位引腳RST（ 第9 管腳） 出現2個機器周期以上的高電平時，單片機就執行復位操作。如果RST 持續為高電平，單片機就處於循環復位狀態。
復位操作通常有兩種基本形式：上電自動復位和開關復位。圖2 中所示的復位電路就包括了這兩種復位方式。上電瞬間，電容兩端電壓不能突變，此時電容的負極和RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESET 的輸入為高，晶元被復位。隨之+5V電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最後約等於0，晶元正常工作。並聯在電容的兩端為復位按鍵，當復位按鍵沒有被按下的時候電路實現上電復位，在晶元正常工作後，通過按下按鍵使RST管腳出現高電平達到手動復位的效果。一般來說，只要RST 管腳上保持10ms 以上的高電平，就能使單片機有效的復位。圖中所示的復位電阻和電容為經典值，實際製作是可以用同一數量級的電阻和電容代替，讀者也可自行計算RC 充電時間或在工作環境實際測量，以確保單片機的復位電路可靠。
3. EA/VPP（31 腳） 的功能和接法
51 單片機的EA/VPP（31 腳） 是內部和外部程序存儲器的選擇管腳。當EA 保持高電平時，單片機訪問內部程序存儲器；當EA 保持低電平時，則不管是否有內部程序存儲器，只訪問外部存儲器。
對於現今的絕大部分單片機來說，其內部的程序存儲器（一般為flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲器，而是直接使用內部的存儲器。
在本實驗套件中，EA 管腳接到了VCC 上，只使用內部的程序存儲器。這一點一定要注意，很多初學者常常將EA 管腳懸空，從而導致程序執行不正常。
4. P0 口外接上拉電阻
51 單片機的P0 埠為開漏輸出，內部無上拉電阻。所以在當做普通I/O 輸出數據時，由於V2 截止，輸出級是漏極開路電路，要使「1」信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻。
另外，避免輸入時讀取數據出錯，也需外接上拉電阻。在這里簡要的說下其原因：在輸入狀態下，從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的，但也有例外。例如，當從內部匯流排輸出低電平後，鎖存器Q ＝ 0， Q ＝ 1，場效應管V1 開通，埠線呈低電平狀態。此時無論埠線上外接的信號是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機的信號都是低電平，因而不能正確地讀入埠引腳上的信號。又如，當從內部匯流排輸出高電平後，鎖存器Q ＝ 1， Q ＝ 0，場效應管V1 截止。如外接引腳信號為低電平， 從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。所以當P0 口作為通用I/O 介面輸入使用時，在輸入數據前，應先向P0 口寫「1」，此時鎖存器的Q 端為「0」，使輸出級的兩個場效應管V1、V2 均截止，引腳處於懸浮狀態，才可作高阻輸入。
總結來說：為了能使P0 口在輸出時能驅動NMOS 電路和避免輸入時讀取數據出錯，需外接上拉電阻。在本實驗套件中採用的是外加一個10K 排阻。此外，51 單片機在對埠P0—P3 的輸入操作上，為避免讀錯，應先向電路中的鎖存器寫入「1」，使場效應管截止，以避免鎖存器為「0」狀態時對引腳讀入的干擾。
5. LED 驅動電路
細心的讀者可能已經發現，在最小系統中，發光二極體（LED）的接法是採取了電源接到二極體正極再經過1K 電阻接到單片機I/O 口上的（見圖4 中的接法1）。為什麼這么接呢？首先我們要知道LED 的發光工作條件，不同的LED 其額定電壓和額定電流不同，一般而言，紅或綠顏色的LED 的工作電壓為1.7V~2.4V，藍或白顏色的LED 工作電壓為2.7~4.2V， 直徑為3mm LED 的工作電流2mA~10mA。在這里採用紅色的3mm 的LED。其次，51 單片機（如本實驗板中所使用的STC89C52單片機）的I/O 口作為輸出口時，拉電流（向外輸出電流）的能力是μA 級別，是不足以點亮一個發光二極體的。而灌電流（往內輸入電流）的方式可高達20mA，故採用灌電流的方式驅動發光二極體。當然，現今的一些增強型單片機，是採用拉電流輸出（接法2）的，只要單片機的輸出電流能力足夠強即可。另外，圖2中的電阻R1為1K 阻值，是為了限制電流，讓發光二極體的工作電流限定在2mA~10mA。