STC89C51单片机学习电路板设计
单片机课设设计论文：基于STC89C51单片机的简易电子琴设计
单片机课程设计论文题目：基于单片机的简易电子琴设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化姓名: ### ### ###指导教师:完成日期: 2012-12-27目录摘要 (1)绪论 (2)1方案论证 (3)1.1原理图 (3)1.2主体方案 (3)1.3系统方案设计绍 (4)1.3.STC89C51简介 (5)1.3.1单片机工作原理 (8)1.3.2数码管 (13)2实现过程 (14)2.1.1 程序设计内容 (14)2.1.2 I/O并行口直接驱动LED显示 (14)2.2 音乐产生的方法 (15)2.2.1 原理 (15)2.2.2 程序框图 (16)3全文总结 (17)3.1结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)1.电路原理图 (20)2.程序框图 (21)3.系统流程图 (22)4.语言源程序 (23)摘要在现代各种生活中，电子琴作为一种音乐型玩具，广泛用于与人们的日常生活中。
市场上有各种各样的电子琴。
特别是日本产的，音质优美，它是有专门的音乐控制芯片制造的。
由于其价格较贵，无法大面积普及，且功能单一。
用89c51作为主控中心，研制一种简易的微型电子琴，尽可能地体现较好的音质来，是一种可做的尝试。
以单片机为核心设计的简易电子琴系统，由按键扫描电路、声音产生驱动电路、复位电路、等模块组成的，是一种比较实用、廉价的电子玩具。
本论文所设计的简易电子琴，它分为两大部分，硬件电路的设计和软件的设计。
硬件电路的设计以AT89S51单片机为控制主板，辅以外围的扩展设备蜂鸣器、矩阵键盘、共阳数码管，形成一个可被控制的显示系统。
软件设计通过控制单片机内部的定时器T0来产生不同频率的方波,驱动喇叭发出不同音节的声音.再利用延迟来控制发音时间的长短,即可控制音调中的节拍.把乐谱中的音符对应的频率转换为定时常数,把相应的节拍变换为定时常数,然后作成表格存放在储存器中,由程序查表得到定时常数和延时常数,分别用以控制定时器产生方波的频率和该频率方波的持续时间.当延迟常数到时,再查下一个音符的定时常数和延迟常数.依次进行下去,就可演奏悦耳动听的音乐.主要实现 1》能够发出1.2.3.4.5.6.7等七个音符。
以89C51单片机为控制核心的开关电源优化设计
文中在简单介绍高频开关电源的工作原理基础上，以通信用-48V开关电源为功率转换部分，89C51单片机为控制核心，对开关电源的控制部分进行优化设计，详细阐述了其工作原理，并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。
引言开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管(MOSFET，IGBT)开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源。
从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。
利用单片机控制的开关电源，可使开关电源具备更加完善的功能，智能化进一步提高，便于实时监控。
其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态；可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断，对电源功率部分实现自动监测;可以对电源进行过压、过流保护；可以对电池充放电进行实时控制。
开关电源的系统结构通信用-48V开关电源结构图如图1所示：图1开关电源结构图市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直流电，然后通过DC/DC变换电路得到所需要的直流电压。
控制回路从输出端取样并与设定基准进行比较，然后去控制逆变器，改变功率开关管的导通频率或导通/截止时间进行输出稳定；另一方面，根据检测电路提供的数据，经保护电路鉴别，利用控制电路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电控制。
控制电路是整个开关电源的核心部分，一般开关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、电压—脉冲宽度转换电路(或电压—频率转化电路)、时钟振荡器(或恒脉宽发生器)、基极驱动电路、过压过流保护电路以及辅助电源等电路组成。
存在着电路复杂，功耗大，灵敏度差，不能实现很好的控制等缺点。
采用单片机89C51模块组成的控制电路，它具有可编程、功能强、控制简单、集成度高等诸多优点，并对原来的电路存在的不足进行改进，其原理方框图如图2所示。
图3控制电路原理结构图控制系统通过I/O输入端口经D/A转换控制功率转换的开关的导通与关断时间，完成对输出电压的稳定，通过A/D转换完成对开关电源输出电压和电流的采样，通过系统软件实现了过压、过流保护及限流功能。
自制基于89C51单片机试验板2
基于89C51单片机的实验电路板的制作（二）该实验电路板是纯数字电路制作，比较简单，它不比一般业余爱好者制作简单的集成功放更复杂。
事实上，在作者执教的班级里，绝大部份学生从未摸过电烙铁，但在老师指导下，没有一个做不出的，仅有个别同学由于不听指挥，乱焊导致线路板损坏而重做。
1、材料清单表1给出了所用实验材料的清单。
其中电阻均使用1/16W 的型号，体积最小的一种，以便卧式安装，电容是普通的，集成电路全部使用插座，除U1外，各插座可以购买普通插座，U1最好是使用一种质量较好的圆孔型插座（如图1所示），这种插座价格略高一些，但多次拨插也不易损坏；跳线JP1、JP2和JP5使用单排针，这种针是方体、金黄色，每排由40根针通过塑料底座连成一体，安装时切3根为一组使用，该针可以方便地插入短路子，这种短路子在电脑上也常用，其外形如图2所示；按钮采用小型轻触式按钮（图2右侧所示）；SP1采用无源型的蜂鸣器，可直接安装在印板上；元件中可能稍难购买的是两个数码管，市场上常见的是共阴型，共阳型可能会断货，但作者认为在89C51类单片机的应用中，共阳型数码管更有优势，尤其中数码管数量不很多时，驱动方便，价格低廉，所以坚持采用了这种设计。
标号值说明标号值 说明 R1 1K 1/16W 碳膜 Q2-Q6 8550 PNP R2，R3 100K 1/16W 碳膜 Y1 11.0592M 晶振（卧式）R4 470 1/16W 碳膜 JP4470 9脚排阻 R5-R12 5K1 1/16W 碳膜 S1-S4 轻触按钮 小型 R13-R20 62 1/16W 碳膜 U1 AT89C51 C1，C2 27P 小圆磁片 U2 NE555C3-C9 0.1U小圆磁片 U3HIN232E1 22U 电解 U4 AT24C01A E2 1000U 电解 U5 X5045 D1-D9Φ5 LED白发红 DISP1 LG4021BH 2位数码管Q1 8050 NPNDISP2 LG4301BH 3位数码管图1 质量较好的圆孔型插座 图2 短路子和轻触按钮2、制作印板图以PCB 文件的形式随无线电杂志光盘提供，读者可以使用PROTEL FORWINDOWS软件打开该文件，并用打印机打印出来，打印出来以后，可以根据自己的条件自行制作单面印板，建议同时打印一份顶层丝印层（Top Overlay layer）图，这样在安装时可以比较方便。
STC89C51系列单片机的结构和原理 共63页
XTAL1（19脚）：接外部晶体的一端，振荡反向放大器 的输入端和内部时钟电路输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端，振荡反向放大 器的输出端。
3. 控制信号或与其它电源复用引脚
控制信号或与其它电源复用引脚有 RST/VPD、 ALE/PROG.、PSEN 和 E A / V PP 等4种形式。
• P2口（P2.0-P2.7，21-28脚）：是带内部上拉的双向I/O口。 向P2口写入1时，P2口被内部上拉为高电平，可用作输入口。 当作为输入脚时，被外部拉低的P2口会因为内部上拉而输出 电流。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高 位字节和16 位地址，此时通过内部强上拉传送1。当使用8 位寻址方式访问外部数据存储器时,P2口发送P2 特殊功能寄 存器的内容。
2．程序的7个特殊入口地址
表1 MCS-51单片机复位、中断入口地址
操作
复位
外部中断0 定时器/计数器0溢出 外部中断1 定时器/计数器1溢出 串行口中断 定时器/计数器0溢出或T2EX端负跳变(52子系 列)
入口地址 0000H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH
18
PC中内容变化轨迹决定程序流程。当顺序执行程序时自动 加1；执行转移程序或子程序、中断子程序调用时，自动 将其内容更改成所要转移的目的地址。
PC的计数宽度决定了程序存储器的地址范围。PC为16位， 故可对64KB（=216B）寻址。
19
2.3、存储器
程序存储器（FLASH，下载到4 KB ROM） 1．编址与访问
第二章 STC89C51系列单片机的结构和原理
2.1 STC89C51如何控制流水灯 2.2 STC89C51系列单片机的内部结构 2.3 STC89C51系列单片机的主要组成部分 2.4 单片机的复位电路 2.5 单片机最小系统
自制STC8952 STC8951 AT89S52 AT89S51最小系统原理图
自制STC8952/STC8951下载器AT89S52/AT89S51最小系统原理图STC89C52由于价格低，性价比高，烧录程序方便等优势，收到越来越多人的青睐。
下边是一个自制STC89C52最小系统/烧录器的原理图。
如有需要请看这里：/auction/item_detail.htm?item_num_id=89 88890168如有需要请看这里：/auction/item_detail.htm?item_num_id=89 88890168图分为6个部分：1. 最小系统的核心部分（CPU）2. 阻容复位电路3. USB供电电路，8*8自锁开关以及USB公头组成，加自锁开关是方便烧录程序使芯片断电再上电4. 电源指示电路，标识系统板是否上电5. ISP接口，方便AT89S52/AT89S51芯片烧录程序6. 串口通信电路，为STC89C52/C51收录程序，或者与PC机串口通信，或者显示调试信息STC89C52/STC89C51下载器图文教程一、下载器介绍如果只想学习下载方法请直接跳到第三节，这里的介绍只是为接下来的硬件连接做准备STC89C51/STC89C52符合8051的架构，与AT89S51/AT89S52等51芯片的指令完全兼容，并且具有价格适中，性能稳定，性价比高，程序烧录方便等特点，很适合初学者使用，同时也广泛应用于产品的开发。
STC系列的芯片采用串口通信的方式来烧录编译好的文件。
根据自己在开发中积累的经验，结合目前常用的几种烧录方式，设计了一种操作简单并且可以灵活扩展的STC下载器。
如果有需要的可以在这里购买/auction/item_detail.htm?item_num_id=3197118340套件地址：/auction/item_detail.htm?item_num_id=8988890168如下图：正面图背面图二、接口详细介绍J1--------串口 J2--------USB 供电接口 J3--------51或AVR 选择J4--------TTL下载线接口 J5--------片外RAM扩展接口 J6--------5V直流电源接口（内正外负）J7--------MAX使能跳线 K1--------电源开关 K2--------51复位按键K3--------ATMega16复位按键 Y1--------可更换的晶振 P1--------I/O口P0端口P1--------I/O口P1端口 P2--------I/O口P2端口 P3--------I/O口P3端口TTL以及外部RAM扩展接口ISP接口引脚定义所有IO口都采用双排引出，可以做为最小系统使用，兼容at89s52/s51等芯片；预留TTL接口，方便连接USB转TTL下载线；预留有ISP接口，可以接ISP下载器给AT89S52/S51烧录程序；支持AVR转51转接板；使用晶振座子，晶振可以根据自己的需要更换；使用USB供电；预留有标准电源接口，可以直接接5V直流电源使用。
AltiumDesigner绘制STC89C51单片机原理图的操作说明(精)
AltiumDesigner绘制STC89C51单片机原理图的操作说明在学习AltiumDesigner或者51单片机的过程中，当我们要绘制一个带有STC单片机的电路图或者要制作带有STC单片机的PCB（印制电路板）时，我们会发现在AltiumDesigner 自带的所有库中都没有找到STC的单片机原理图。
所以，在这里呢，小编将结合自己的经历向大家介绍如何用AltiumDesigner软件来绘制自己的原理图库，并绘制STC89C51单片机的原理图，希望能对大家有所帮助。
大家相互学习，共同进步。
一、创建原理图库1.1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：1.2新建元器件做完上面的操作后，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：1.3 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：二、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：三、在原理图文件中调用自己绘制的元器件打开或者新建一个原理图。
如图所示：在库路径中搜索“STC89C51”，找到并放置芯片。
如图所示：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！。
基于stc89c51单片机温控系统设计与制作
commonly used circuit, makes the whole design is more complete, more flexible. Keywords: DS18B20; STC89C51; MCU; control; simulation1.绪论1.1 温度控制系统设计的背景及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是科学技术中最基本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中，像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等领域内，温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一。
比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。
因此，各行各业对温度控制的要求都越来越高。
可见，温度的测量和控制是非常重要的。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。
随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。
1.2 饮水机温度控制系统的目的饮水机的温度控制系统，能有效的利用水资源和电源。
过低的温度或者过高的温度都会使水资源造成浪费，在全球水资源缺乏的今日，我们更应该掌握好水温的控制。
本设计为一个单片机的饮水机的温度控制系统，此系统可以实时检测饮水的水温，并且可以通过液晶管显示饮水机的温度，可以通过键盘对饮水机的水进行加热，当低于设定的温度下限时进行加热，本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的系统主要实现了以下功能：1.在液晶显示当前温度的大小，精度为四分之一度，并显示温度控制的上限值和下限值。
STC89C51系列单片机的结构和原理
输入/输出引脚
• P0口（P0.0-P0.7，32-39脚）：是双向8位三态I/O口。可向 其写入1 使其状态为悬浮，用作高阻输入。P0口也可以在访 问外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储 器时作数据总线，此时通过内部强上拉传送1。
13
A的进位标志Cy是特殊的，因为它同时又是位处理机的位累 加器
3．程序状态字寄存器PSW PSW（Program Status Word）位于片内特殊功能寄存器区，
字节地址为D0H。 包含了程序运行状态的信息，其中4位保存当前指令执行后
的状态，供程序查询和判断。格式如图2-3所示。
图2-3 PSW的格式
3. 控制信号或与其它电源复用引脚
控制信号或与其它电源复用引脚有 RST/VPD、 ALE/PROG.、PSEN 和 E A / V PP 等4种形式。
• RST（9脚）：复位端。当晶体在运行时，只要此引脚上出 现2个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到Vss， 仅需要外接一个电容到Vcc即可实现上电复位。
全双工增强型 UART
定时器0 定时器1
定时器2
看门狗定时器
51系列单片机结构框图
1. 电源引脚
VSS（20脚）：接地，0V参考点。 VCC（40脚）：电源，提供掉电、空闲、正常工作
2．外接晶体引脚
XTAL1（19脚）：接外部晶体的一端，振荡反向放大器 的输入端和内部时钟电路输入端。
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设计题目：STC89C51单片机学习电路板设计
题目性质：一般设计
指导教师：[04054]吕青
毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）
1．课题简介：
STC89C51系列单片机具有功能强、价格低的特点，是51系列单片机最好的替代机型。
本题目就是为入门该系列单片机设计一个学习电路板，满足学习该型号单片机的需求。
该学习电路板用于C8051F330单片机的学习。
该板具有RS232接口、数码管、发光二极管显示、键盘、模拟量输入、蜂鸣器和具有扩展实验接口。
设计原则是简单实用。
2．技术参数
1)使用美国Silabs公司STC89C51单片机
2)具有1个RS232接口
3)具有8个数码管（HC595驱动）
4)具有4个按钮
5)具有1路模拟量电压输入
6)ISP下载接口与下载电缆电路
7)具有蜂鸣器与驱动电路
8)供电：AC220V
9)具有8个LED
10)具有功率接口（具有AC220V，1A驱动能力）
11)具有D/A输出
毕业设计（论文）主要工作内容
主要内容
1)了解市场上的各种单片机学习板，制定设计方案。
2)学习STC89C51单片机的数据手册
3)学习STC89C51 单片机的相关参考书
4)学习PROTEL软件
5)学习板原理图设计
6)电路板(PCB)设计
7)调试电路板
8)熟悉STC89C51 单片机的C编译器与编程软件
9)编写C语言的电路板测试程序
10)编写学习使用说明
学生应交出的设计文件（论文）
1论文。
要求内容准确，叙述清晰流畅，图文详尽，正文不少于60页，不得有错别字，并符合学校对论文的各项要求。
主要内容包括：
1)学习板总体设计概述；
2)学习板结构设计说明（包括总体结构总框图）；
3)学习板原理图设计说明（包括硬件电路原理图，用Protel98se画）；
4)学习板硬件电路板设计说明（包括PCB板图）；
5)学习板软件程序设计说明（包括程序流程图和源程序清单及注释）；
6)学习板主要示例子程序设计说明（包括程序流程图和源程序清单及注释）；
7)设计难点和遗留问题（包括设计中遇到的难题和解决方法，以及尚未解决的问题和解决的思路）；
毕业论文应注明引用的文献资料。
8)与设计课题相关的英文资料原文（1万个印刷符号）和译文。
2 光盘，内容包括：
1)毕业设计说明书的Word电子文档；
2)电路原理图及PCB板图原文件；
3)源程序及编译程序包。
主要参考文献（资料）
[1]夏路易等. 单片机原理及应用[M].电子工业出版社,2010，4.
[2].宏晶科技.STC89C51单片机用户手册.
[3]. 51单片机学习网.
[4]夏路易,石宗义.电路原理图与电路板图设计教程[M].北京希望电子出版社,2002,6
[5]夏路易.单片机技术基础教程与实践[M]. 电子工业出版社,2008,1
对选题学生的基本要求
愿意学习单片机，最好具有计算机，并节省生活支出，愿意攒钱做电路板与购买电路元件。
最好选修过电子技术专题与智能仪表设计课。