52单片机原理

1. 单片机小系统的原理是什么

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.
说明
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.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.
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
特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.
复位电路：
一、复位电路的用途
单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
单片机复位电路如下图：
二、复位电路的工作原理
在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？
在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
开机的时候为什么为复位
在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。
也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。
按键按下的时候为什么会复位
在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

总结：
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。

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. 如何用AltiumDesigner绘制STC89C52单片机原理图

工具/原料

AltiumDesigner release10、STC89C51资料手册。
第一步：创建原理图库

1
新建原理图库。选择菜单栏上的【文件】即可看到，具体操作如下图所示：

2
做完上面的操作后，即可看到新建的原理图库，在新建的原理图库中有一个空的元器件，如下图所示：

3
按【Ctrl+S】保存原理图库，自定义命名并保存到我们的自定义文件夹，以便今后查找。如下图所示：

END
第二步：绘制元器件原理图

在工具栏上的三角板图标下，选择【放置矩形】图标，从坐标原点开始绘制矩形（STC89C51单片机外形）。具体操作如下图所示：

打开STC89C51资料手册，观察手册中的管脚图，以便接下来的绘制工作，具体情况如图：

单击右键，选择【放置】栏下的【引脚】，然后开始严格按照资料手册中的管脚图绘制各个引脚。具体情况如图：

按照资料手册对各个引脚进行相应设置。如管脚的输入输出属性以及管脚名称，具体操作情况如下图：

保存绘制好的原理图，并对其进行重命名为“STC89C51”，具体操作情况如下图：

END
第三步：在原理图文件中调用自己绘制的元器件

1
打开或者新建一个原理图。如图所示：

2
在库路径中搜索“STC89C51”，找到并放置芯片。如图所示：

END
尾声：

1
如何用AltiumDesigner绘制STC89C51单片机的原理图，这里已经介绍完了，你学会了吗？是不是很简单啊，学习记得要记笔记哦！

3. 单片机播放音乐的原理

单片机发音原理：利用定时器或PWM功能，输出PWM，经一级有源滤波后放大驱动扬声器。
单片机演奏音乐基本是单音频率，它不包含相应幅度的谐波频率，
也就是说不能象电子琴那样能奏出多种音色的声音，但一定要弄清楚两个概念即可，也就是“音调”和“节拍” 。音调 表示一个音符唱多高的频率。节拍 表示一个音符唱多长的时间
1.要生产音频脉冲,只要算出某一音频的周期(1/频率),然后将此周期除以2,即为半周期的时间.利用定时器计时这个半周期时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反相,然后重复计时此半周期时间再对I/O反相,就可在I/O脚上得到此频率的脉冲。

2. 利用8051的内部定时器使用其工作在计数器模式MODE1下,改变计数值THO及TLO以产生不同频率的方法。

4. 基于52单片机ISD1760语音芯片的原理图和程序代码。

#include <reg51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//******************定义端口******************//
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;
//******************定义ISD1700状态寄存器及各标志位******************//
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;//放音指针低位、高位
uchar RECADDL = 0, RECADDH = 0;//录音指针低位、高位

sbit CMD_ERR = SR0_L^0;//SPI指令无效标志位
sbit FULL = SR0_L^1;//芯片存储空间满标志位
sbit PU = SR0_L^2;//上电标志位
sbit EOM = SR0_L^3;//EOM标志位
sbit INT = SR0_L^4;//操作完成标志位
sbit RDY = SR1^0;//芯片空闲标志位
sbit ERASE = SR1^1;//擦除标志位
sbit PLAY = SR1^2;//放音标志位
sbit REC = SR1^3;//录音标志位
//******************定义标志位******************//
uchar bdata fang;
sbit PR_fang = fang^1;//录音、放音标志位，放音=0，录音=1
sbit Erase_fang = fang^4;//擦出标志位
sbit STOP_fang = fang^7;//停止放音标志位
//******************延时μs******************//
void delay(uint time)//延时n微秒
{
while(time!=0)
{
time--;
}
}
//******************延时ms******************//
void delayms(uint time)//延时n毫秒
{
for(time; time>0; time--)
{
TH0 = 0xfc;
TL0 = 0x18;
TR0 = 1;//计数器0启动
while(TF0!=1);//计数溢出处理
TF0 = 0;
TR0 = 0;
}
}
//******************CPU初始化******************//
void cpu_init (void)
{
P1 = 0xFF;
P2 = 0xFF;
P3 = 0xFF;
TMOD = 0x01;//定时器初始化，工作于方式1
EA = 0;//关中断
fang = 0;//标志位归0
LED = 1;//关指示灯
}
//******************发送、读回数据******************//
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);
}
//******************上电******************//
void isd_pu (void)
{
isd_senddata (0x01);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************停止当前操作******************//
void isd_stop (void)
{
isd_senddata (0x02);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************复位******************//
void isd_reset (void)
{
isd_senddata (0x03);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************清除中断******************//
void isd_clr_int (void)
{
isd_senddata (0x04);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************读状态寄存器内容******************//
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;
}
//******************读放音指针******************//
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;
}
//******************下电******************//
void isd_pd (void)
{
isd_senddata (0x07);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
delayms(50);
}
//******************读录音指针******************//
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;
}
//******************读芯片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;
}
//******************录音******************//
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;
}
//******************读APC寄存器内容******************//
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;
}
//******************写APC寄存器******************//
void isd_wr_apc2 (uchar apcdatl,apcdath)
{
isd_senddata (0x65);
isd_senddata (apcdatl);
isd_senddata (apcdath);
SS = 1;
}
//******************将APC寄存器内容写入NVCFG******************//
void isd_wr_nvcfg (uchar apcdatl,apcdath)
{
isd_senddata (0x46);
isd_senddata (apcdatl);
isd_senddata (apcdath);
SS = 1;
}
//******************将NVCFG内容写入APC******************//
void isd_ld_nvcfg (void)
{
isd_senddata (0x47);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************快进******************//
void isd_fwd (void)
{
isd_senddata (0x48);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************空检查******************//
void isd_chk_mem (void)
{
isd_senddata (0x49);
isd_senddata (0x00);
SS = 1;
}
//******************外部时钟的启用、关闭******************//
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;
}
//******************指定地址录音******************//
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;
}
//******************芯片系统初始化******************//
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的相关操作******************//
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 ();
}
}
}
}
这个是按键录放的例程，你可以根据这个例程自己修改一下

5. 89C52单片机的电源原理是什么

89C52单片机没有电源供电，也没有电源模块。

89C52内置8位中央处理单元、512字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。89C52有PDIP（40pin）和PLCC（44pin）两种封装形式。

(5)52单片机原理扩展阅读：

89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。

89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

6. 基于51单片机直流电机调速测速仿真原理

基于51单片机直流电机调速测速仿真原理是以STC90C52RC单片机为主控芯片，利用PWM的原理，通过按键对直流电机进行调速，实现正反转；采用霍尔传感器对直流电机的转动进行计数，并通过主控芯片将采集到的计数值转化为直流电机的当前速度值；利用LCD1602显示模块将计算得到的值进行实时显示。