簡單51單片機(jī)開發(fā)板的電路設(shè)計(jì)

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1、電氣制圖及CAD綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡單51單片機(jī)開發(fā)板姓名：周珅宇學(xué)號(hào)：912110200338班級(jí)：9121102001學(xué)院：自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化指導(dǎo)老師：吳益飛一、摘要本文給出了一個(gè)簡單51單片機(jī)開發(fā)板的電路設(shè)計(jì)，完成了其原理圖的繪制和PCB圖的制作。著重介紹使用protel99SE畫出的電路設(shè)計(jì)原理圖，接著是對(duì)電路各個(gè)模塊功能的分析，然后是電路所用主要芯片和其他重要元件的功能介紹以及內(nèi)部封裝和引腳分布，最后介紹用protel99SE畫出的PCB板。此開發(fā)板具有串口通信、液晶顯示、流水燈、擴(kuò)展、RTC時(shí)鐘

2、、復(fù)位、外部中斷、外部存儲(chǔ)、A/DD/A轉(zhuǎn)換、報(bào)警、繼電器控制等開發(fā)功能。關(guān)鍵字：51單片機(jī)開發(fā)板protel99PCB二、實(shí)驗(yàn)所用元器件及其介紹2.1、清單型號(hào)數(shù)量封裝STC89C521DIP40DS1302B1DIP882551DIP40ADC0809CCN(28)1DIP28DAC0832LCN(20)1DIP20MAX232EWE(16)1DIP1624C081DIP8USB接口1自制封裝SW-SPST4自制封裝SW-SPDT1自制封裝1KΩ電阻1508052KΩ電阻50805三極管90152TO-1

3、8HRS4-S-DC5V繼電器1自制封裝跳線6RAD0.2LED1108059針串口1DB9/M極性電容10uF1RB.3/.6104電容4080530pF電容50805電池Battery1自制封裝響鈴1AXIAL0.3n口排針4SIPn晶振12MHZ1XTAL1外接晶振1XTAL12.2主要芯片引腳圖和實(shí)物圖2.21STC89C52圖2.21(1)STC89C52引腳圖圖2.21(2)STC89C52實(shí)物圖2.228255圖2.228255引腳圖2.23DS1302圖2.23(1)DS1302引腳圖表2.2

4、3DS1302引腳描述引腳號(hào)符號(hào)描述引腳號(hào)符號(hào)描述1VCC2備用電源5RST復(fù)位2X1晶振引腳6I/O數(shù)據(jù)輸入/輸出3X2晶振引腳7SCLK串行時(shí)鐘輸入4GND電源地8VCC1主電源2.2424C08圖2.24(1)24C08引腳圖表2.2424C08功能表圖2.24(2)24C08實(shí)物圖2.25MAX232圖2.25(1)MAX232引腳圖表2.25各引腳功能及推薦工作條件圖2.25(2)MAX232實(shí)物圖2.26ADC0809圖2.26(1)ADC0809引腳圖圖2.26(2)ADC0809實(shí)物圖2.27

5、DAC0832圖2.27(1)DAC0832引腳圖圖2.27(2)DAC0832實(shí)物圖2.3其他元件和重要電容2.31USB接口圖2.31(1)USB封裝尺寸圖2.31(2)USB外觀圖圖2.31(3)USB接口定義2.32HRS4-S-DC5V繼電器圖2.32(1)HRS4-S-DC5V繼電器封裝尺寸圖2.32(2)HRS2-S-DC5V繼電器外觀2.33自鎖開關(guān)(用于原理圖中的單刀雙擲和單刀單擲開關(guān))圖2.33六腳自鎖開關(guān)一、電路設(shè)計(jì)分析與結(jié)果3.1開發(fā)板設(shè)計(jì)簡介3.1.1主芯片簡介STC89C52是ST

6、C公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。其具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中

7、斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。3.1.2開發(fā)板電路各部分解析3.1.2.1主控電路主控電路是整個(gè)單片機(jī)開發(fā)板的“大腦”，本文采用STC89C52芯片和Intel公司生產(chǎn)的8255芯片，附加電容和1

8、2MHZ的晶振構(gòu)成主控電路。Protel99元件庫中沒有STC89C52芯片，故筆者自己畫了這個(gè)芯片。主控電路如圖：3.1.2.2擴(kuò)展接口電路本文采用兩個(gè)20插口的插針來擴(kuò)展單片機(jī)的接口。電路如下：3.1.2.3RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中，通常采用RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）來提供可靠的系統(tǒng)時(shí)間，包括時(shí)分秒和年月日等;而且要求在系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)下它也能夠正常工作，它的外圍也不需要太多的輔助電路，典型的就