简单51单片机开发板的电路设计

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51单片机流水灯实验报告

51单片机流水灯实验报告

51单片机流水灯实验报告51单片机流水灯实验报告引言:51单片机是一种常用的微控制器,广泛应用于各种电子设备中。

流水灯实验是学习单片机编程的基础实验之一,通过控制多个LED灯的亮灭顺序,可以了解单片机的基本原理和编程方法。

一、实验目的本实验旨在通过使用51单片机,设计并实现一个简单的流水灯电路,加深对单片机原理的理解,掌握基本的单片机编程方法。

二、实验原理51单片机是一种8位微控制器,具有强大的功能和广泛的应用。

流水灯实验中,我们需要控制多个LED灯的亮灭顺序,通过编写程序,将指令发送给单片机,控制LED灯的亮灭。

三、实验器材1. 51单片机开发板2. LED灯若干3. 面包板4. 连接线四、实验步骤1. 将51单片机开发板连接到电脑上,打开开发板的编程软件。

2. 在编程软件中,新建一个工程,选择适合的单片机型号。

3. 编写程序,设置相应的引脚为输出模式,并配置流水灯的亮灭顺序。

4. 将单片机开发板与面包板连接,将LED灯连接到相应的引脚上。

5. 将编写好的程序下载到单片机中。

6. 打开电源,观察LED灯的亮灭顺序是否符合预期。

五、实验结果与分析经过实验,我们成功地实现了一个简单的流水灯电路。

LED灯按照设定的顺序亮灭,形成了流水灯的效果。

通过调整程序中的指令顺序,我们可以改变LED灯的亮灭顺序,实现不同的流水灯效果。

六、实验心得通过这次实验,我对51单片机的原理和编程方法有了更深入的了解。

流水灯实验是一种简单但基础的实验,通过实际操作和编程,加深了我对单片机的理解和掌握。

在实验过程中,我遇到了一些问题,如LED灯连接错误、程序逻辑错误等,但通过仔细检查和调试,最终成功解决了这些问题。

这次实验让我更加熟悉了单片机的应用,为以后更复杂的项目打下了基础。

七、实验拓展在掌握了基本的流水灯实验后,我们可以进一步拓展实验内容。

例如,可以增加控制开关,实现对流水灯的启停控制;可以设计不同的流水灯效果,如闪烁、变速等;还可以与其他传感器、模块进行组合,实现更多功能和效果。

简单51单片机开发板的电路设计

简单51单片机开发板的电路设计

简单51单片机开发板的电路设计51单片机开发板电路设计详细步骤及说明如下:一、准备工作1.定义开发板功能需求:根据具体需求确定开发板所需的功能模块,如AD转换、LCD显示、键盘输入等。

2.确定系统时钟源:选择合适的晶振,并确定时钟源用于驱动单片机。

二、电源设计1.选择适当的电源电压:根据单片机的工作电压范围选择合适的电源电压,并设计电源电路。

2.设计稳压电路:根据电源要求设计合适的稳压电路,保证单片机工作时电压稳定。

三、时钟电路设计1.选择合适的晶振:根据系统时钟需求选择合适的晶振,并设计相应的晶振电路。

2.设计时钟源电路:根据晶振的工作参数设计合适的时钟源电路,确保时钟信号稳定且频率准确。

四、复位电路设计1.根据单片机复位要求设计复位电路,保证单片机正常复位。

2.设计复位延时电路:根据需要设计复位延时电路,保证单片机复位后稳定运行。

五、外部IO电路设计1.根据开发板需求,设计并布局合适的IO接口电路,如LED指示灯、按键输入接口等。

2.设计并连接AD转换电路:根据需求设计和连接AD转换电路,实现模拟信号的采集和处理。

六、通信接口电路设计1.根据需求设计并连接串口接口电路,实现与其他设备的通信。

2.根据需要设计并连接其他通信接口电路,如SPI、I2C等。

七、存储器电路设计1.根据需求设计并连接存储器电路,如RAM、ROM等。

2.根据需要设计和连接外部存储器接口电路,实现扩展存储器的功能。

八、电路调试与优化1.完成电路设计后,进行电路连线、焊接等工作,并检查和修正可能存在的错误。

2.进行电路测试并优化,确保电路正常工作,并根据需要进行性能优化。

九、布局设计与外壳制作1.进行电路板的布局设计,合理安排各个模块的位置。

2.制作外壳和连接线,并进行电路板的安装。

最后,完成电路设计之后,可以进行软件编程和调试,将单片机与外设模块进行连接和通信,实现开发板的各项功能。

一款方便实用的51单片机实习电路板设计及制作

一款方便实用的51单片机实习电路板设计及制作
I ■ A P P L I C A T I O N 技 q 氐/ 术/ J ’ 用 ・ J

款方便实用的
5 l 单片机实习电路板设 广泛 ,但 要 学懂 学通 ,就 必 须要 有相 能让 学 生 很 方便地 进 行 相 关 的基础 练 习。市 场 上也 有 很 多这样 应 的 实践 环 节相 配 套 。本 文 所述 的5 1 单 片 机实 习电路 板 ,易于 的 电路板 ,比对 之后 发 现 ,要 么 是功 能 过于 繁 杂强 大 ,使 学 生 焊 装 ,使 用 方便 ,板 上资 源适 量 ,类 型 较 全 ,很 适合 职 业 院校 望 而却 步 ;要 么是 编 程 下载 很 不方便 。 综合 各 类5 1 单 片机 实 验 的学生进行实习安装和课余编程学习。 板 的优 缺 点 ,我 设计 了一 款适 合 于我 院 学生 学 习和 使 用 需求 的 关键 词 :U S B、A T ME G A 8 、A T 8 9 S 5 1 、L E D、数码 管 、蜂鸣 实 验板 ,该板 使 用 U S B口下载 程序 ,而 且仅 需 要~ 根 U S B 线 与 器 、按 钮 、串行通 信 电脑 相连 即可完 成 电路板供 电和 程序 代码 下载。
生的 学 习理 解造成 人 为的混 淆 。
学 生大 多使用 的是便携 式笔 记本 电脑 ,此类 电脑 没有 台式 电脑 常 进 入9 O 年 代 ,以A T ME L 公 司 的A T 8 9 系列 F L A S H 单 片机 为 配 有 的并 行通 讯 接 口和 串行通 讯 接 口,通 常配 套 有一 定 数量 的 标志 ,5 1 单片 机硬件 平 台跨 入 了一个 新 的发 展 阶段 以K e i l S o f t U S B 通讯 接 口,所 以一般 的并 口或串 口下载线 无法使用 ,必须 配 公司 的K e i l C 语 言 为标 志 ,5 1 单 片机 的开 发软 件 也 进 入 了一 个 套 U S B 口下载装 置。针 对这种 情况 ,我们 这个 电路板上 将U S B 下 高级语言时期。在这样 的背景下 ,其后的几年 当中,A T 8 9 系列 载模块 也进 行 了集成 固化 ,给学 生的使 用带来 了极大便 利。 单 片机 以其 卓 越 的性 价 比和 应 用便 利 获得 了工程 开 发 人 员 的青 4 、编 程 下 载软 件 应 该 功 能 齐 全使 用 方便 。 本 实 习板 编 程 睐 ,极 大地 拓展 了单 片机 的应用范 围。 软 件 使 用 工程 开 发 当 中最 为 常 用 的 K e i l C,既 可用 汇 编 语 言 进 作 为第 一 代单 片 机 ,5 1 单 片机 在 国 内各行 各业 中应用 极 其 行 基 础 性 的学 习编程 ,也 可 用C 语 言 进 行 综合 性 的 应用 编 程 ,

51单片机数码管时钟电路的设计

51单片机数码管时钟电路的设计

51单片机数码管时钟电路的设计设计一个51单片机数码管时钟电路,让我们开始吧。

一、设计思路该数码管时钟电路的设计主要包括以下几个方面:1.使用DS1302时钟芯片获取真实时间;2.使用I2C总线方式将DS1302时钟芯片与51单片机连接;3.使用74HC595芯片驱动数码管显示;4.使用按键控制时钟的设置和调节;5.使用蜂鸣器发出报警声;6.使用LED指示灯显示时钟状态。

二、硬件设计部分数码管显示部分:1.使用4位共阳数码管作为时分显示器,使用1位共阳数码管作为秒显示器;2.使用8片74HC595芯片级联起来,将时分秒数据传输到数码管显示;3.设置共阳数码管的通阳管为P0口,设置74HC595的DS(串行数据输入)、SH(上升沿锁存)、STCP(74HC595的8位锁存输出)引脚接到P1.2、P1.3、P1.4端口;4.设置8个控制引脚接到P1.5~P1.12端口。

实时时钟部分:1.使用DS1302时钟芯片连接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7端口;2.设置时钟复位引脚接到P0.1端口,时钟传输使能引脚接到P0.2端口。

按键输入部分:1.设置按键S1接到P3.2端口,按键S2接到P3.3端口;2.设置按键的上拉电阻,使其处于高电平状态;3.设置按键的下降沿触发外部中断,以便检测按键的按下事件。

其他部分:1.设置蜂鸣器接到P0.0端口,并使用普通电阻限流;2.设置LED指示灯接到P0.7端口。

三、软件设计部分1.初始化函数:初始化P0、P1、P2、P3口的状态;2.DS1302驱动函数:包括初始化DS1302芯片和读写DS1302寄存器的函数;3.74HC595驱动函数:包括初始化74HC595芯片,以及向74HC595芯片发送8位数据的函数;4.数码管显示函数:将时分秒数据按位转换为对应的数字和状态,并调用74HC595驱动函数显示;5.按键检测函数:检测按键的按下事件,并根据按键事件的不同触发不同的操作;6.报警函数:当设定时间到达时,将触发报警声,并控制LED灯闪烁;7.主函数:循环读取DS1302时间,并更新数码管显示,检测按键事件,触发报警。

51单片机最小系统电路板的设计

51单片机最小系统电路板的设计

51单片机最小系统电路板的设计51单片机是常用的单片机之一,它具有速度快、功能强大、成本低廉等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

为了使51单片机能够正常工作,我们需要设计一个最小系统电路板,下面就是其设计内容。

1.硬件设计1.1 电源部分51单片机的供电电压范围为2.7V~5.5V,一般使用稳压电源供电,以保证稳定、可靠的工作。

电源电路主要由稳压电路和滤波电路组成。

稳压电路通常选择7805稳压器,它能将输入的直流电压稳定在5V,并且输出电路中需要连接两个电容,一个是输入电容,一个是输出电容,以保证电路的稳定性。

1.2 时钟部分51单片机需要工作时钟才能正常运行,因此时钟电路是最小系统电路板中最关键的部分。

时钟电路的主要功能是为51单片机提供稳定、准确的时钟信号。

时钟电路通常包括晶体振荡器、电容、电阻和二极管等元器件。

晶体振荡器的选用要注意其磁耦合系数和负载能力等特性。

1.3 外围设备接口部分最小系统电路板除了提供基本的电源管理和时钟信号外,还需要提供一些需要控制的外围设备接口。

比如串口、I2C总线、SPI总线等接口,其需要连接外部被控设备才能起到作用。

2.软件设计51单片机的软件设计主要分为两部分,一部分是编写应用程序,一部分是编写系统初始化代码。

其中,应用程序主要根据用户需求编写。

而系统初始化代码则包括单片机时钟频率的初始化、外设中断的初始化等操作,以保证整个系统的功能正常运行。

3.最小系统电路板的布线设计最小系统电路板的布线设计应考虑以下因素:3.1 信号布线应保持短路,以保证电路的稳定性和抗干扰性;3.2 信号箱与高压箱应分离布置,以避免高压箱的辐射干扰影响到信号箱;3.3 信号箱内应将尽可能多的元器件与信号线层级分开,以便进行布线。

4.最小系统电路板制作在制作最小系统电路板时,应注意以下问题:4.1 电源和时钟部件应位于板的边缘部分,以方便使用者连接电源和时钟信号;4.2 布线过程中,应采用放大路线等技术来针对电路的高频特性进行优化布线,以保证系统的信号完整性。

基于51单片机的时钟电路设计

基于51单片机的时钟电路设计

基于51单片机的时钟电路设计毕业设计用纸中文摘要随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高。

时间对于人们来说总是那么的宝贵,可以说时间和金钱是划上了等号。

准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。

因此采用单片机为主的数码管为显示器的电子时钟就体现出了很大的优势。

电子钟的设计方法有很多种,但利用单片机制作的电子时钟更具有编程灵活、便于电子功能的扩充、精确度高、便于携带、显示直观等特点。

通过利用MCS-51单片机内部的定时器/计数器功能来实现电子时钟的计时方法。

主要由AT89S51芯片和LED数码显示管为核心,构成了一个单片机电子时钟。

关键词:单片机,AT89S51,电子时钟,LED第 1 页共 1 页毕业设计用纸AbstractWith the rapid development of microcomputer technology in its promotion, modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of social productive forces and social improvement in the level of information, but also to further improve the performance of modern electronic products.Time is always so valuable for people who can say that time and money is the equal sign. Accurate grasp of time and allocation of time is crucial to people. Therefore, the digital control based on microcomputer-based electronic clock on the display reflects a great advantage. Clock Design There are many ways, however, produced by single chip electronic clock is more flexible programming, and easy expansion of electronic capabilities, high accuracy, easy to carry, display visual and so on.In this paper, through the use of MCS-51 microcontroller's internal timer / counter function to implement the electronic clock timing method. Mainly bythe AT89S51 chip and LED digital display tube as the core, forming a single chip electronic clock.Key word: Monolithic integrated circuit,AT89S51,Electronic clock,LED第 2 页共 2 页毕业设计用纸目录第一章、前言 (5)1.1 概述 ....................................................... 5 1.2 研究目的 ................................................... 5 第二章、电路涉及单片机概述 . (6)2.1 单片机的概念 ............................................... 6 2.2 单片机的发展史和发展趋势 .. (6)2.2.1 单片机的发展历史 ...................................... 6 2.2.2 单片机的发展趋势 ...................................... 6 2.3 单片机的特点 ............................................... 7 2.4 MCS-51单片机的基本结构 . (7)2.4.1 MCS-51单片机的基本组成 ............................... 7 2.4.2AT89S51单片机的引脚 (8)第三章、系统设计 (10)3.1 设计方法及原理 (10)3.1.1 设计方法 .............................................. 9 3.1.2 电子时钟原理 .......................................... 9 3.1.3 数码管显示原理 ........................................ 9 3.2 总体设计 (10)3.2.1 系统说明 ............................................. 10 3.2.2 系统框图 ............................................. 10 3.3 模块设计 (11)3.3.1 电源部分 ............................................. 11 3.3.2 复位电路 ............................................. 11 3.3.3 数码管的连接电路 ..................................... 12 3.3.4 控制部分 (13)第四章、软件设计 (15)4.1 程序流程图 (15)第 3 页共 3 页毕业设计用纸4.2 源程序 (17)4.2.1 中断入口程序 ......................................... 17 4.2.2 主程序 ............................................. 18 4.2.3 1秒计时程序 ......................................... 18 4.2.4 闪动调时程序 ......................................... 20 4.2.5 加1子程序 ........................................... 21 4.2.6 清零程序 ............................................. 22 4.2.7 时钟调整程序 ......................................... 22 4.2.8 显示程序 ............................................. 24 4.2.9 延时程序 (25)参考文献 (27)致谢 (28)第 4 页共 4 页毕业设计用纸第一章、前言1.1 概述时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。

51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理

51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理

51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理你家里是否有一个电视机遥控器或者空调机遥控器呢?你是否也想让它遥控其他的电器甚至让它遥控您的电脑呢?那好,跟我一起做这个“红外遥控解码器”。

该小制作所需要的元件很少:单片机TA89C2051一只,RS232接口电平与TTL电平转换心片MAX232CPE 一只,红外接收管一只,晶振11.0592MHz,电解电容10uF4只,10uF 一只,电阻1K1个,300欧姆左右1个,瓷片电容30P2个。

发光二极管8个。

价钱不足20元。

电路图及原理:主控制单元是单片机AT89C2051,中断口INT0跟红外接受管U1相连,接收红外信号的脉冲,8个发光二极管作为显示解码输出(也可以用来扩展接其他控制电路),U3是跟电脑串行口RS232相连时的电平转换心片,9、10脚分别与单片机的1、2脚相连,(1脚为串行接收,2脚为串行发送),MAX232CPE的7、8脚分别接电脑串行口的2(接收)脚、3(发送脚)。

晶振采用11.0592MHz,这样才能使得通讯的波特率达到9600b/s,电脑一般默认值是9600b/s、8位数据位、1位停止位、无校验位。

电路就这么简单了,现在分析具体的编程过程吧。

如图所示,panasonic遥控器的波形是这样的(经过反复测试的结果)。

开始位是以3.6ms低电平然后是3.6ms高电平,然后数据表示形式是0.9ms低电平0.9ms 高电平周期为1.8ms表示“0”,0.9ms低电平2.4ms高电平周期为3.3ms表示“1”,编写程序时,以大于3.4ms小于3.8ms高电平为起始位,以大于2.2ms小于2.7ms高电平表示“1”,大于0.84ms小于1.11ms高电平表示“0”。

因此,我们主要用单片机测量高电平的长短来确定是“1”还是“0”即可。

定时器0的工作方式设置为方式1:mov tmod,#09h,这样设置定时器0即是把GATE置1,16位计数器,最大计数值为2的16次方个机器周期,此方式由外中断INT0控制,即INT0为高时才允许计数器计数。

51单片机最小系统板设计与制作的过程

51单片机最小系统板设计与制作的过程

一、概述51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器,具有低成本、易编程、易使用等特点,因此在各种电子设备中被广泛使用。

而51单片机的最小系统板也是在应用中常见的一种开发板,本文将介绍51单片机最小系统板的设计与制作过程。

二、材料准备在设计与制作51单片机最小系统板之前,首先需要准备一些必要的材料与工具。

通常包括:1. 51单片机芯片:如STC89C52或AT89S52等;2. 时钟电路:通常采用晶振和电容构成的晶振电路;3. 复位电路:包括复位电路和复位按钮;4. 电源电路:可采用稳压电路或简单的电源滤波电路;5. 连接电路:用于与外部器件连接的通用引脚;6. PCB板:用于焊接上述电路的电路板;7. 焊接工具:包括焊锡、焊台、焊锡丝等。

三、设计电路图设计51单片机最小系统板的第一步是绘制电路图。

电路图是电路设计的图纸,可以清晰展现各个元器件之间的连接关系,是制作PCB板的重要依据。

1. 时钟电路设计时钟电路是51单片机最小系统板的核心部分,一般采用晶振和两个电容构成。

在绘制时钟电路的电路图时,需要注意晶振的型号和频率,并正确连接晶振引脚和电容引脚。

2. 复位电路设计复位电路用于对51单片机进行复位操作,通常由复位电路和复位按钮构成。

在绘制复位电路的电路图时,需要正确连接复位引脚和复位按钮,并注意复位电路的稳定性和可靠性。

3. 电源电路设计电源电路用于为51单片机提供稳定的工作电压,可采用稳压电路或简单的电源滤波电路。

在绘制电源电路的电路图时,需注意输入电压范围、输出电压稳定性和滤波效果。

4. 连接电路设计连接电路用于与外部器件连接,通常采用通用引脚。

在绘制连接电路的电路图时,需要考虑引脚的分配和连接关系,以及外部器件的需求和接口定义。

四、制作PCB板制作PCB板是设计与制作51单片机最小系统板的关键步骤之一。

通常包括以下几个步骤:1. 打样首先需要将设计好的电路图转换为PCB板的设计文件,并选择合适的PCB板厂家进行打样。

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一、\
二、摘要
本文给出了一个简单51单片机开发板的电路设计,完成了其原理图的绘制和PCB图的制作。

着重介绍使用protel99SE画出的电路设计原理图,接着是对电路各个模块功能的分析,然后是电路所用主要芯片和其他重要元件的功能介绍以及内部封装和引脚分布,最后介绍用protel99SE画出的PCB板。

此开发板具有串口通信、液晶显示、流水灯、扩展、RTC 时钟、复位、外部中断、外部存储、A/D D/A转换、报警、继电器控制等开发功能。

关键字:51单片机开发板 protel99 PCB
三、实验所用元器件及其介绍
<
、清单
4
晶振12MHZ1XTAL1
外接晶振1XTAL1

主要芯片引脚图和实物图
STC89C52
|
图(1) STC89C52引脚图:

图(2) STC89C52实物图 8255

图 8255引脚图
DS1302
;
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图(1) DS1302引脚图
表 DS1302引脚描述
24C08

图(1) 24C08引脚图
表 24C08功能表
}
图(2) 24C08 实物图
MAX232
图(1)MAX232引脚图
表各引脚功能及推荐工作条件|
·
图(2) MAX232 实物图
ADC0809
^
图(1) ADC0809 引脚图
图(2)ADC0809实物图 DAC0832
图(1)DAC0832引脚图—
图(2)DAC0832实物图
其他元件和重要电容
USB接口
图(1)USB封装尺寸

图(2)USB外观图
图(3)USB接口定义
HRS4-S-DC5V继电器
图(1) HRS4-S-DC5V继电器封装尺寸
图(2)HRS2-S-DC5V继电器外观

自锁开关(用于原理图中的单刀双掷和单刀单掷开关)
图六脚自锁开关
四、电路设计分析与结果
开发板设计简介
主芯片简介
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash存储器。

STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。

在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的
解决方案。

其具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,
MAX810复位电路,3个16 位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2
级中断结构),全双工串行口。

另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲
模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,
振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

{
开发板电路各部分解析
主控电路
主控电路是整个单片机开发板的“大脑”,本文采用STC89C52芯片和Intel公司生产的8255芯片,附加电容和12MHZ的晶振构成主控电路。

Protel99元件库中没有STC89C52芯片,故笔者自己画了这个芯片。

主控电路如图:
扩展接口电路
本文采用两个20插口的插针来扩展单片机的接口。

电路如下:
)
RTC实时时钟
在一个嵌入式系统中,通常采用RTC(实时时钟)来提供可靠的系统时间,包括时分秒和年月日等;而且要求在系统处于关机状态下它也能够正常工作,它的外围也不需要太多的辅助电路,典型的就是只需要一个高精度的晶体和电阻电容等。

RTC单元可以通过备用电池供电,因此,即使系统电源关闭,它也可以继续工作。

RTC 可以通过STRB/LDRB 指令将8 位BCD 码数据送至CPU。

这些BCD 数据包括秒,分,时,日期,星期,月和年。

RTC 单元通过一个外部的晶振提供时钟。

RTC还具有定时报警的功能。

本文中RTC电路如图所示:
电源接口
电源接口是通过USB接口给整个开发板供电的部分,本文用了一个LED灯来显示是否正在供电,同时使用一个自锁开关来控制电路的通断。

电路图如下:
报警电路
当电路工作出现一定问题时,需要有报警的电路来提醒使用者立刻断电检查。

本文采用LED闪烁报警和响铃报警双重报警方式,用单片机P33口的变化使得三极管导通或者截止,进而让LED与响铃工作或停止。

电路图如下:
,
流水灯电路
对流水灯的控制是单片机开发最基本的技能,此开发板和市场上大多数板子一样,用了八个贴片式LED 灯作为流水灯,用8个1K的电阻限流,电路图如下:
A/D D/A转换模块
A/D D/A转换是单片机应用测控系统典型的接口技术内容,此开发板的A/D转换采用ADC0809转换芯片,D/A转换采用DAC0832转换芯片,提供A/D D/A转换开发功能,电路图如下:
串口通信模块
<
51系列单片机的串口有4个模式,可分别用作串并转换、并串转换、异步串行通信(2种模式)。

异步串行通信中,有1+8+1和1+8+1+1两种帧格式,多机通信是特殊的通信方式。

基本原理是两组移位寄存器。

将并行通信转换成串行通信模式(发送部分),或反之(接收部分)。

可全双工运行。

此开发板采用MAX232芯片和一个9针串口来做串口通信的开发,电路图如下:
继电器控制电路
继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。

它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。

通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。

故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

本文设计的继电器采用HRS4-4-DC5V,具体电路图如下:
外部中断电路
单片机的中断方式中,有一种为外部中断,它的中断优先级在所有中断中最高。

此开发板的外部中断电路如图:
复位电路
单片机在上电以后通过复位电路,程序指针指向0000H,也就是说单片机“重新启动”了。

说的通俗一点就是单片机的程序从头开始运行。

这时候有的寄存器的值会自动清零,有的会自动置1。

电路图如下:
外部存储电路
此开发板用24C08芯片构成单片机外部存储的电路,用以扩展单片机的存储容量,电路图如下:
总电路原理图、PCB图和电路板3D图
原理图:
PCB图:
3D图:
五、实验感想和总结
这门课程上课的时间只有一周,之前的我对于电气制图可以说是毫无概念,前几节课的学习还能跟得上,越往后越感觉有点吃力,后来我把很多问题都记下来一点点询问老师,才最终将问题搞得明白了一点。

此次实验选择51单片机开发板的制图,刚开始画原理图时比较轻松,一遍连着线,一边用ERC 检查确认自己没有接错,很快完整的原理图就画好了。

然而,图中很多元器件的封装在Protel 自己的封装库里都是找不到的,比如USB,继电器,单刀单掷开关和电源等等。

无奈之下,我只得一点点地上网查找各个器件的技术手册,在技术手册中找到它们引脚的具体尺寸,在PCB LIB文件中将封装画出来,再添加到库中。

这个过程很是辛苦,不过,当PCB load nets 最终显示 All Valid 的时候,我感到之前的辛苦都没有白费。

然而,当我导入器件之后,我又一次傻了眼,器件不是一般的多,各种芯片,插针,电阻,电容,跳线排成一个长列,四处交叉的飞线让人眼花缭乱。

幸好整个图的结构性比较好,我从主芯片出发,一个个地模块去连线,其中有很多时候线根本连不过去,我只得加上过孔从底层走线,线越来越多,连线也越来越麻烦,但我耐着性子,一点点为线寻找着路径,最终完成了连线。

最后,我又把电源线和地线全部加粗,确保电路板工作安全。

通过这次实验,我深刻体会到,制图的关键在于排版,好的排版是好的布线的基础,而且通过老
师的指导,我对布线时不能出现的一些线和角度有了更好的理解。

这次实验更锻炼了我自己画元器件和封装的能力,同时通过查阅技术手册我熟悉了电子元器件,为以后更好地学习它们打下了基础。

最后,感谢吴益飞老师对我完成实验的指导和帮助!
五、参考文献
【1】江思敏、姚鹏翼、胡荣等编著.《Protel电路设计教程》[M],北京:清华大学出版社,
【2】蒋立平主编.《数字逻辑电路与系统设计》[M],北京:电子工业出版社,
【3】王建新、姜萍编著.《电子线路实践教程》[M], 北京:科学出版社,
【4】陈洁编著.《EDA软件仿真计数快速入门》[M], 北京:中国电力出版社,200910。

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