設計單片機最小電路板工程

Ⅰ 怎麼去設計一個單片機最小系統的電路板

是不是最大限度的省錢？還是說沒有動手繪制電路板的能力？又或者是二者皆有？買個麵包板，自己焊上個51的插座，配上晶振和電容以及復位電路（一電容一電阻），花幾塊錢買個5V電源，連上就ok。
一共這么幾個原件，製版不值得。如果真要弄，就得學學protel，畫好後到電子市場去花錢做，幾十塊吧。
怎麼說呢，我建議你先自己學習protel軟體，按照教程學習後自己繪制，然後找網上成型的51實驗板PCB，都是免費的，用來參考。因為線路板是按照面積算錢的，即使再復雜，只要面積一樣，就是一個價，所以你繪制可以自己練，不過用網上成型的去製版，然後只是焊接必要的原件就可以了。如果還覺得面積大費錢，那麼其實你設定好面積，隨便畫上就能工作，因為51的晶振才12M，那些高頻電路繪制規則不用也罷，肯定成功。

Ⅱ 單片機最小系統製作

csdn

這個用戶：houchitao

一查就知道。5分不多。。

Ⅲ 單片機最小系統為例子，用層次原理圖設計出來

層次原理圖的概念 層次原理圖主要包括兩大部分：主電路圖和子電路圖。其中主電路圖與子電路圖的關系是父電路與子電路的關系，在子電路圖中仍可包含下一級子電路。（

1．主電路圖主電路圖文件的擴展名是.prj。主電路圖相當於整機電路圖中的方框圖，一個方塊圖相當於一個模塊。圖中的每一個模塊都對應著一個具體的子電路圖。

2．子電路圖 子電路圖文件的擴展名是.sch。 一般地子電路圖都是一些具體的電路原理圖。子電路圖與主電路圖的連接是通過方塊圖中的埠實現的。

Ⅳ 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。

Ⅳ 1.設計單片機最小系統（其具體到器件） 2.寫出硬體的工作原理 畫出軟體的流程圖

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.

對51系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路.

下面給出一個51單片機的最小系統電路圖.

說明

復位電路:由電容串聯電阻構成,由圖並結合"電容電壓不能突變"的性質,可以知道,當系統一上電,RST腳將會出現高電平,並且,這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定.典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位,所以,適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位.一般教科書推薦C取10u,R取8.2K.當然也有其他取法的,原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產生不少於2個機周期的高電平.至於如何具體定量計算,可以參考電路分析相關書籍.

晶振電路:典型的晶振取11.0592MHz(因為可以准確地得到9600波特率和19200波特率,用於有串口通訊的場合)/12MHz(產生精確的uS級時歇,方便定時操作)

單片機:一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機

特別注意:對於31腳(EA/Vpp),當接高電平時,單片機在復位後從內部ROM的0000H開始執行;當接低電平時,復位後直接從外部ROM的0000H開始執行.這一點是初學者容易忽略的.

復位電路：

一、復位電路的用途

單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現死機，按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執行。單片機也一樣，當單片機系統在運行中，受到環境干擾出現程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執行。

單片機復位電路如下圖：

二、復位電路的工作原理

在書本上有介紹，51單片機要復位只需要在第9引腳接個高電平持續2US就可以實現，那這個過程是如何實現的呢？

在單片機系統中，系統上電啟動的時候復位一次，當按鍵按下的時候系統再次復位，如果釋放後再按下，系統還會復位。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統中控制其復位。

開機的時候為什麼為復位

在電路圖中，電容的的大小是10uF，電阻的大小是10k。所以根據公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單片機的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時間是10K*10UF=0.1S。

也就是說在電腦啟動的0.1S內，電容兩端的電壓時在0~3.5V增加。這個時候10K電阻兩端的電壓為從5~1.5V減少（串聯電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.1S內，RST引腳所接收到的電壓是5V~1.5V。在5V正常工作的51單片機中小於1.5V的電壓信號為低電平信號，而大於1.5V的電壓信號為高電平信號。所以在開機0.1S內，單片機系統自動復位（RST引腳接收到的高電平信號時間為0.1S左右）。

按鍵按下的時候為什麼會復位

在單片機啟動0.1S後，電容C兩端的電壓持續充電為5V，這是時候10K電阻兩端的電壓接近於0V，RST處於低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候，開關導通，這個時候電容兩端形成了一個迴路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移，電容的電壓在0.1S內，從5V釋放到變為了1.5V，甚至更小。根據串聯電路電壓為各處之和，這個時候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。

總結：

1、復位電路的原理是單片機RST引腳接收到2US以上的電平信號，只要保證電容的充放電時間大於2US，即可實現復位，所以電路中的電容值是可以改變的。

2、按鍵按下系統復位，是電容處於一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。

51單片機最小系統電路介紹

1.51單片機最小系統復位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機的復位時間，一般採用10~30uF，51單片機最小系統容值越大需要的復位時間越短。

2.51單片機最小系統晶振Y1也可以採用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情況下可以採用更高頻率的晶振，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。

3.51單片機最小系統起振電容C2、C3一般採用15~33pF，並且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好4.P0口為開漏輸出，作為輸出口時需加上拉電阻，阻值一般為10k。

設置為定時器模式時，加1計數器是對內部機器周期計數（1個機器周期等於12個振盪周期，即計數頻率為晶振頻率的1/12）。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。

設置為計數器模式時，外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數器加1，更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由於檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時，最高計數頻率不超過1/2MHz，即計數脈沖的周期要大於2ms。

Ⅵ 開發基於單片機的最小系統的基本步驟是什麼

1 先根據需求設計最基本的硬體電路圖，（檢查無誤後）
2 按最基本的硬體電路圖，使用麵包板，電子元件，搭建實際電路。
3按需求編寫單片機的軟體，可以使用模擬器軟體，編譯、匯編編寫好的程序。
4將匯編後的目標代碼下載到單片機中，用該單片機去控制搭建好的實驗電路。
進行軟體和硬體調試。查找錯誤，修改錯誤，知道正確為止。
5根據調試結果 修改原電路的錯誤
6測繪特殊元件的尺寸，製作自己的元件庫，根據電器原理圖，設計PCB電路板圖。
7根據設計PCB電路板圖，找廠家製作電路板。
8 焊接電路板，在製作的新電路板上，使用單片機控制調試，不斷完善自己的軟體。
直到正確為止。

Ⅶ 簡述繪制80c51單片機最小系統的pcb工程的設計過程

繪制8051單片機最小系統，8051最小系統由8051單片機，晶體，匹配電容，電源，以及排針組成。設計過程如下，新件工程，新建原理圖，新件PCB，將工程保存並命名。新建原理圖庫，和封裝庫，將每個元件的原理圖庫和封裝庫畫好，並對應起來。然後在原理圖中將最小系統畫出，更新到PCB，PCB畫邊框，元件布局後布線。

Ⅷ 如何完成單片機最小系統、串口下載器及流水燈的製作

首先您需要一個開發板，可以買也可以自己搭一個最小系統然後做外圍電路。不管您要學什麼型號的單片機51也好，AVR也好，可以先找一個小的項目例子，比如流水B

Ⅸ 做一個單片機最小系統所需器件，謝謝！

單片機晶元一個。
晶振一個，30pF電容兩個，作振盪源。
10K電阻一個，10uF電解電容一個，作復位電路。

註：現在有的單片機（如STC12C系列）內部集成了復位電路和RC振盪器，可以省略復位電路，在對振盪頻率要求不高的情況下還可以省略振盪源。就是說可以只用一個單片機晶元。

Ⅹ 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.

.

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)

.

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

.

一天入門51單片機：點我學習

.

我是歲月哥，願你學習愉快！