52單片機原理

1. 單片機小系統的原理是什麼

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.
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2 ms。

2. 如何用AltiumDesigner繪制STC89C52單片機原理圖

工具/原料

AltiumDesigner release10、STC89C51資料手冊。
第一步：創建原理圖庫

1
新建原理圖庫。選擇菜單欄上的【文件】即可看到，具體操作如下圖所示：

2
做完上面的操作後，即可看到新建的原理圖庫，在新建的原理圖庫中有一個空的元器件，如下圖所示：

3
按【Ctrl+S】保存原理圖庫，自定義命名並保存到我們的自定義文件夾，以便今後查找。如下圖所示：

END
第二步：繪制元器件原理圖

在工具欄上的三角板圖標下，選擇【放置矩形】圖標，從坐標原點開始繪制矩形（STC89C51單片機外形）。具體操作如下圖所示：

打開STC89C51資料手冊，觀察手冊中的管腳圖，以便接下來的繪制工作，具體情況如圖：

單擊右鍵，選擇【放置】欄下的【引腳】，然後開始嚴格按照資料手冊中的管腳圖繪制各個引腳。具體情況如圖：

按照資料手冊對各個引腳進行相應設置。如管腳的輸入輸出屬性以及管腳名稱，具體操作情況如下圖：

保存繪制好的原理圖，並對其進行重命名為「STC89C51」，具體操作情況如下圖：

END
第三步：在原理圖文件中調用自己繪制的元器件

1
打開或者新建一個原理圖。如圖所示：

2
在庫路徑中搜索「STC89C51」，找到並放置晶元。如圖所示：

END
尾聲：

1
如何用AltiumDesigner繪制STC89C51單片機的原理圖，這里已經介紹完了，你學會了嗎？是不是很簡單啊，學習記得要記筆記哦！

3. 單片機播放音樂的原理

單片機發音原理：利用定時器或PWM功能，輸出PWM，經一級有源濾波後放大驅動揚聲器。
單片機演奏音樂基本是單音頻率，它不包含相應幅度的諧波頻率，
也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音，但一定要弄清楚兩個概念即可，也就是「音調」和「節拍」 。音調 表示一個音符唱多高的頻率。節拍 表示一個音符唱多長的時間
1.要生產音頻脈沖,只要算出某一音頻的周期(1/頻率),然後將此周期除以2,即為半周期的時間.利用定時器計時這個半周期時間,每當計時到後就將輸出脈沖的I/O反相,然後重復計時此半周期時間再對I/O反相,就可在I/O腳上得到此頻率的脈沖。

2. 利用8051的內部定時器使用其工作在計數器模式MODE1下,改變計數值THO及TLO以產生不同頻率的方法。

4. 基於52單片機ISD1760語音晶元的原理圖和程序代碼。

#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//******************定義埠******************//
sbit SS = P1^0;
sbit SCK = P1^1;
sbit MOSI = P1^2;
sbit MISO = P1^3;
sbit PR = P1^4;//PLAY = 0;REC = 1;
sbit STOP = P1^5;
sbit AN = P1^6;
sbit LED = P1^7;
//******************定義ISD1700狀態寄存器及各標志位******************//
uchar bdata SR0_L;//SR0寄存器低位、高位
uchar bdata SR0_H;
uchar bdata SR1;//SR1寄存器
uchar APC_L = 0, APC_H = 0;//APC寄存器
uchar PLAYADDL = 0, PLAYADDH = 0;//放音指針低位、高位
uchar RECADDL = 0, RECADDH = 0;//錄音指針低位、高位

sbit CMD_ERR = SR0_L^0;//SPI指令無效標志位
sbit FULL = SR0_L^1;//晶元存儲空間滿標志位
sbit PU = SR0_L^2;//上電標志位
sbit EOM = SR0_L^3;//EOM標志位
sbit INT = SR0_L^4;//操作完成標志位
sbit RDY = SR1^0;//晶元空閑標志位
sbit ERASE = SR1^1;//擦除標志位
sbit PLAY = SR1^2;//放音標志位
sbit REC = SR1^3;//錄音標志位
//******************定義標志位******************//
uchar bdata fang;
sbit PR_fang = fang^1;//錄音、放音標志位，放音=0，錄音=1
sbit Erase_fang = fang^4;//擦出標志位
sbit STOP_fang = fang^7;//停止放音標志位
//******************延時μs******************//
void delay(uint time)//延時n微秒
{
while(time!=0)
{
time--;
}
}
//******************延時ms******************//
void delayms(uint time)//延時n毫秒
{
for(time; time>0; time--)
{
TH0 = 0xfc;
TL0 = 0x18;
TR0 = 1;//計數器0啟動
while(TF0!=1);//計數溢出處理
TF0 = 0;
TR0 = 0;
}
}
//******************CPU初始化******************//
void cpu_init (void)
{
P1 = 0xFF;
P2 = 0xFF;
P3 = 0xFF;
TMOD = 0x01;//定時器初始化，工作於方式1
EA = 0;//關中斷
fang = 0;//標志位歸0
LED = 1;//關指示燈
}
//******************發送、讀回數據******************//
uchar isd_senddata (uchar dat)
{
uchar i, BUF_ISD = dat;
SS = 0;
SCK = 1;
delay(4);
for(i=0; i<8; i++)
{
SCK = 0;
if((BUF_ISD&0x01)==1)
{
MOSI = 1;
}
else
{
MOSI = 0;
}
BUF_ISD = BUF_ISD >> 1;
if(MISO)
{
BUF_ISD = BUF_ISD|0x80;
}
SCK = 1;
delay(6);
}
MOSI = 0;
return(BUF_ISD);
}
//******************上電******************//
void isd_pu (void)
{
isd_senddata (0x01);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************停止當前操作******************//
void isd_stop (void)
{
isd_senddata (0x02);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************復位******************//
void isd_reset (void)
{
isd_senddata (0x03);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************清除中斷******************//
void isd_clr_int (void)
{
isd_senddata (0x04);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************讀狀態寄存器內容******************//
void isd_rd_status (void)
{
isd_senddata (0x05);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delay(2);
SR0_L = isd_senddata (0x05);
SR0_H = isd_senddata (0x00);
SR1 = isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************讀放音指針******************//
void isd_rd_playptr (void)
{
isd_senddata (0x06);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delay(2);
SR0_L = isd_senddata (0x06);
SR0_H = isd_senddata (0x00);
PLAYADDL = isd_senddata (0x00);
PLAYADDH = isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************下電******************//
void isd_pd (void)
{
isd_senddata (0x07);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************讀錄音指針******************//
void isd_rd_recptr (void)
{
isd_senddata (0x08);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delay(2);
SR0_L = isd_senddata (0x08);
SR0_H = isd_senddata (0x00);
RECADDL = isd_senddata (0x00);
RECADDH = isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************讀晶元ID******************//
uchar isd_devid (uchar deviceNO)
{
isd_senddata (0x09);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delay(2);
isd_senddata (0x09);
isd_senddata (0x00);
deviceNO = isd_senddata (0x00);
SS = 1;
return(deviceNO);
}
//******************放音******************//
void isd_play (void)
{
isd_senddata (0x40);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************錄音******************//
void isd_rec (void)
{
isd_senddata (0x41);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************擦除******************//
void isd_erase (void)
{
isd_senddata (0x42);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************全部擦出******************//
void isd_g_erase (void)
{
isd_senddata (0x43);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************讀APC寄存器內容******************//
void isd_rd_apc (void)
{
isd_senddata (0x44);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delay(2);
SR0_L = isd_senddata (0x44);
SR0_H = isd_senddata (0x00);
APC_L = isd_senddata (0x00);
APC_H = isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************寫APC寄存器******************//
void isd_wr_apc2 (uchar apcdatl,apcdath)
{
isd_senddata (0x65);
isd_senddata (apcdatl);
isd_senddata (apcdath);
SS = 1;
}
//******************將APC寄存器內容寫入NVCFG******************//
void isd_wr_nvcfg (uchar apcdatl,apcdath)
{
isd_senddata (0x46);
isd_senddata (apcdatl);
isd_senddata (apcdath);
SS = 1;
}
//******************將NVCFG內容寫入APC******************//
void isd_ld_nvcfg (void)
{
isd_senddata (0x47);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************快進******************//
void isd_fwd (void)
{
isd_senddata (0x48);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************空檢查******************//
void isd_chk_mem (void)
{
isd_senddata (0x49);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************外部時鍾的啟用、關閉******************//
void isd_extclk (void)
{
isd_senddata (0x4a);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************指定地址放音******************//
void isd_set_play (uchar saddl,saddh,eaddl,eaddh)
{
isd_senddata (0x80);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (saddl);
isd_senddata (saddh);
isd_senddata (eaddl);
isd_senddata (eaddh);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************指定地址錄音******************//
void isd_set_rec (uchar saddl,saddh,eaddl,eaddh)
{
isd_senddata (0x81);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (saddl);
isd_senddata (saddh);
isd_senddata (eaddl);
isd_senddata (eaddh);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************指定地址擦除******************//
void isd_set_erase (uchar saddl,saddh,eaddl,eaddh)
{
isd_senddata (0x82);
isd_senddata (0x00);
isd_senddata (saddl);
isd_senddata (saddh);
isd_senddata (eaddl);
isd_senddata (eaddh);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************晶元系統初始化******************//
void isd_init (void)
{
uchar i = 2;
SS = 1;
SCK = 1;
MOSI = 0;
do
{
isd_pu ();
isd_rd_status ();
}while(CMD_ERR||(!PU));
isd_wr_apc2 (0x40,0x04);
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
do
{
LED = 0;
delayms(300);
LED = 1;
delayms(300);
i--;
}while(i>0);
}
//******************isd1700的相關操作******************//
void isdwork (void)
{
uchar i;
switch (fang)
{
case 0x00:
{
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
delayms(10);
isd_play ();
delayms(2);
LED = 0;
do
{
isd_rd_status ();
if(STOP==0)
{
delayms (10);
if(STOP==0)
{
LED = 1;
isd_clr_int ();
isd_stop ();
isd_reset ();
isd_pd ();
isd_init ();
return;
}
}
}while(PLAY==1);
LED = 1;
isd_clr_int ();
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
delayms (10);
isd_fwd ();
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
}
break;
case 0x02:
{
isd_clr_int ();
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
delayms(10);
isd_rec ();
delayms(2);
LED = 0;
do
{
isd_rd_status ();
if(FULL==1)
{
for(i=3; i>0; i--)
{
LED = 0;
delayms (300);
LED = 1;
delayms (200);
}
}
}while(AN==0);
isd_clr_int ();
isd_stop ();
LED = 1;
}
break;
case 0x10:
{
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
delayms (10);
isd_g_erase ();
delayms (2);
do
{
isd_rd_status ();
}while(RDY==0);
for(i=3; i>0; i--)
{
LED = 0;
delayms (300);
LED = 1;
delayms (200);
}
}
break;
case 0x80:
{
isd_clr_int ();
isd_stop ();
isd_reset ();
isd_pd ();
}
break;
}
}
//******************主程序******************//
void main (void)
{
uchar i;
cpu_init ();
delayms (1);
isd_init ();
while(1)
{
if(AN==0)
{
delayms (10);
if(AN==0)
{
if(PR==1)
{
PR_fang = 1;
}
else
{
PR_fang = 0;
}
isdwork ();
}
}
if(STOP==0)
{
delayms (10);
if(STOP==0)
{
for(i=100; i>0; i--)
{
if(STOP==1)
{
STOP_fang = 1;
isdwork ();
isd_init ();
break;
}
delayms(30);
}
if (STOP_fang==1)
{
fang = 0;
continue;
}
Erase_fang = 1;
isdwork ();
}
}
}
}
這個是按鍵錄放的常式，你可以根據這個常式自己修改一下

5. 89C52單片機的電源原理是什麼

89C52單片機沒有電源供電，也沒有電源模塊。

89C52內置8位中央處理單元、512位元組內部數據存儲器RAM、8k片內程序存儲器（ROM）32個雙向輸入/輸出（I/O）口、3個16位定時/計數器和5個兩級中斷結構，一個全雙工串列通信口，片內時鍾振盪電路。

此外，89C52還可工作於低功耗模式，可通過兩種軟體選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結CPU而RAM定時器、串列口和中斷系統維持其功能。掉電模式下，保存RAM數據，時鍾振盪停止，同時停止晶元內其它功能。89C52有PDIP（40pin）和PLCC（44pin）兩種封裝形式。

(5)52單片機原理擴展閱讀：

89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）埠，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器，2個全雙工串列通信口，2 個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。

89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。

6. 基於51單片機直流電機調速測速模擬原理

基於51單片機直流電機調速測速模擬原理是以STC90C52RC單片機為主控晶元，利用PWM的原理，通過按鍵對直流電機進行調速，實現正反轉；採用霍爾感測器對直流電機的轉動進行計數，並通過主控晶元將採集到的計數值轉化為直流電機的當前速度值；利用LCD1602顯示模塊將計算得到的值進行實時顯示。