89C52单片机开发板设计报告
89C52单片机课程设计
1. 设计任务及要求1.1 设计任务（1）完成基本焊接任务（2）单片机开发板功能正确（3）完成指定的实验（4）完成课程设计报告1.2 要求（1）元件面：元器件位置正确、排列整齐有序，元件整形恰当。
焊接面：整洁、清爽，焊点圆润、无虚焊，引脚修整合适。
（2）能够下载程序、运行演示程序。
（3）完成3个程序的编写、下载及演示功能。
（4）报告格式规范、文字流畅、思路清晰。
2.方案设计与论证2.1 方案设计方案一：仿照周立功实验箱自行设计电路，然后完成焊接，实现各功能。
单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台方案二：采用JB-MCS 51-V8.0电路板，直接焊接相关元器件并实现各功能。
2.2论证经验证实验平台所需元器件无法找齐，且体积过大不便于携带等原因，最终决定采用方案二。
3.单元电路原理各单元电路原理图4.总原理图及元器件清单4.1 总原理图4.2 元器件清单5 硬件安装与调试在安装硬件的过程中要注意硬件的排列有序，焊点圆润、无虚焊，引脚修剪整齐。
在硬件安装完毕后，对作品进行调试。
通过STC软件对作品进行调试以及程序的下载，具体步骤如下：（1）选择单片机型号（2）选择程序（3）选择串口，安装USB驱动程序后，可在设备管理器中看到多出的串口（每台电脑不一样）。
然后在软件中选择相应的串口（4）选择波特率，一般情况下这都是默认的，最高波特率选择115200，最低波特率选择1200。
（5）以上步骤完成后，就点击Download/下载，按左下角的提示进行操作。
6．各实验具体操作和相关解释6.1跑马灯试验6.1.1系统概述通过模式键来改变单片机的工作模式，进行程序控制，一共有八个模式。
LED 等工作在不同的模式下，有不同的现象。
加速减速开关来控制灯泡的闪亮快慢。
复位电路用来初始化芯片的工作状态。
控制电路是整个电路的核心，主要由单片机来完成。
89C52 RC的管脚如图所示。
单片机执行指令是在时钟脉冲控制下进行的。
基于STC89C52的单片机实验开发板设计
图 １ 系统 硬件 框 图
器 ＤＳｌ８Ｂ２０构 成 ，可方 便 实现 多点 同时测 温 。直 流 电机 、步进 电
１．２单 片机 最小 系统 电路
机 和 继 电 器 驱 动 有 ＵＬＮ２００３芯 片 实 现 ， 利 用 单 片 机 控 制
为 ｒ让 学 生在 设 计过 程 中对 主控 单 片机 有更 多 的选 择 ，单 ＵＬＮ２００３实现 ＰＷＭ输 出。另 外系统 还 包括八 位 ＬＥＤ发 光二 极
学 生可 以利 用 开发板 完成单 片机 相 关项 目的 开发 。在 实际 应用 中 ，通 过 开发 板 实现 单片机 项 目化教 学 ，提 高 了学生 学 习单片机 的
兴 趣 。
关键 词 ：单 片机 ；ＳＴＣ８９Ｃ５２
中 图 分 类 号 ：ＧＴ６４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：２０９６—４３９０（２０１８）０５一Ｏ１８８—０２
了大 幅度 的提 高 。而功 能 完善 的单 片机 实验 开发 板是 实现 单 片 ＵＳＢ到 串 口的转换 ，利 用 串 口进 行编 程下 载 。多样 化 的编程 电
机项 目化教学 的基础 。
路 为单 片机项 目开发 与设计 提供 了 良好 的兼 容性 。系统 编 程 电
本 文设 计 了一 款 以 ＳＴＣ８９Ｃ５２单 片机 为控 制 核 心 的单 片机 路原 理 图如 图 ３所 示 。
１２１
。
当开发 板选 择 ＡＶＲ单 片机 时 ，则选 用 ＡＶＲ Ｓｔｕｄｉｏ软 件作 为
系统 开发 软件 。
２ 单片 机实验 开 发板 综合 评价
单 片机 实验 开 发板 在我 校 电子 和 电气专 业 学 生 中进行 了使
基于STC89C52单片机的实验系统开发与设计
课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于STC89C52单片机的实验系统开发与设计专业计算机科学与技术班级B120506学号B12050619姓名完成日期2014年6月27日基于STC89C52单片机的实验系统开发与设计摘要单片机自20世纪70年代问世到今天，短短几十年间，单片机就凭借它具有控制功能强，集成度高、可靠性高、体积小，低电压、低能耗等特点在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面得到了广泛的应用。
本次课程设计就是利用STC系列单片机作为微控制器开发一套软、硬件相结合的单片机实验平台，主要通过电路原理图，进行电路的焊接。
原理图主要包括集LCD显示模块、串口通信模块、数码管显示模块、LED发光二极管、键盘等接口电路的设计。
这次单片机的课设它具有模块化硬件结构和简单的人机交互功能，硬件功能模块及部分演示程序。
该实验板具有降低设计成本，缩短开发周期，丰富学生知识，提高设计水平等优点。
关键词：STC单片机，仿真设计，实验系统，计数器，串行通信Experiment Platform Development Design Based onSTC MicrocontrollerABSTRACTSCM since twentieth Century 70 years came to today, just a few decades, by virtue of its SCM has strong control function, high integration, high reliability, small size, low voltage, low power consumption in industrial automation control, automatic detection, intelligent instruments, household appliances, power electronics, electromechanical integration equipment and other aspects that are a wide range of applications.SCM Experimental Platform for this course is designed as the combination of micro controller to develop a set of software and hardware, the use of STC series single-chip, mainly through the circuit principle diagram, the welding circuit. Schematic including set LCD display module, serial communication module, digital tube display module, LED light emitting diode, keyboard interface circuit. The single class it has a modular hardware structure and simple human-computer interaction function, hardware module and part of the demo program. The board has the advantages of reducing the design cost, shorten the development cycle, enrich their knowledge, improve design level.KEYWORDS:STC microcontroller, Simulation design, Experiment platform, Counter, Serial communication目录前言 (6)第1章实验平台概述 (6)1.1设计题目 (7)1.2系统设计目的和内容 (7)1.2.1设计目的 (7)1.2.2设计内容 (7)1.2.3设计要求 (7)1.2.4设计步骤 (7)第2章整体设计方案 (8)2.1开发板整体外观 (8)2.2整板电路PROTUES仿真电路 (8)2.3软件功能描述 (9)2.4仿真软件PROTUES中的效果图 (9)第3章硬件电路设计 (12)3.1两位一体共阴数码管 (12)3.1.1数码管概述 (12)3.1.2数码管内部结构 (12)3.1.3两位一体共阴数码管和74LS373锁存器接口电路 (12)3.2LCD1602液晶 (13)3.2.1LCD1602液晶简介 (13)3.2.2LCD1602液晶引脚介绍 (13)3.2.3LCD1602液晶外围接口电路 (14)3.3 串口通信 (14)3.3.1串口通讯概述 (14)3.3.2MAX232接口电路 (14)第4章软件设计 (15)4.1程序整体流程图 (15)4.2程序清单 (16)第5章调试及故障分析 (20)5.1 焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析 (20)5.2 电路焊接过程中的故障分析 (20)5.3 程序编写过程中的故障分析 (20)5.4 实物演示效果 (20)结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)附录 (25)前言单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式（Microcontroller Unit），单片机芯片常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称，它不是完成某一个逻辑功能的，而是把一个到一个芯片上。
单片机89c52自动往返电动小汽车(电路+程序)
摘要本设计是自动往返电动小汽车，采用AT89S51单片机来控制小汽车的前进、后退和限速，该芯片通过数码管还可以显示往返的时间和经过黑线的次数，也可以显示行驶的路程，利用传感器来检测是否到达限速区，在用单片机的pwm来调速，该设计不需要无线和有线遥控的控制，全部通过软件控制，自动往返小汽车是未来发展的趋势，环保又安全，满足社会的发展。
关键字：AT89S51；PWM；软件控制；传感器ABSTRACTThis design is:Automatically go back and forth a dynamoelectric small autocar, the adoption AT89 S51 unipole slab machine to control precession, countermarch and limit of small autocar soon, the chip approval figures tube can also display to go back and forth of the number of times in time and process black wire . May also demonstrate that the travel the distance, using the sensor examines whether to arrive at the regulating area, is using monolithic integrated circuit's pwm to modulate velocity, this design does not need wireless and the wired remote control control, through the software control, travels between the compact car is automatically completely the tendency which the future will develop, the environmental protection is also safe, satisfies social the development.Key Words：AT89S51；PWM；The software controls；Spread a feeling machine目录1系统方案的选择与论证 (7)1.1单片机的选择： (7)1.2显示器选择： (7)1.3电机制动 (7)1.4地面黑线检测模块 (8)2系统原理框图 (9)2.1显示模块 (9)2.2电机调速 (10)2.3电机驱动 (10)2.4跑道标志检测 (10)3软件流程 (11)3.1主程序流程 (11)3.2计时子程序流 (12)3.3路程速度检测子程序 (13)4总结 (14)5元件清单 (15)6参考文献 (16)附录一 (17)自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。
89C52的单片机开发板简介
JQL-5型单片机学习、实验、开发板简介一、概述JQL-5型单片机学习、实验、开发板是一款基仿真调试、编程下载、学习实验、应用开发于一身的多功能的51单片机开发平台。
本开发板以性能价格比非常高的，STC公司生产的89C52单片机作为核心控制芯片；采用常用的单片机外围资源；具有丰富的扩展和通信接口；支持232串口或USB口两种下载方式；可选配在线仿真芯片，实现在线仿真编程调试功能；性能优异，功能丰富，小巧便携，特别适合电子信息类专业的大中专学生和电子爱好者进行单片机的学习、实验、应用开发。
二、电路特点及电路的基本配置1、单片机学习、实验、开发装置的功能丰富，具有很强扩展能力。
⑴、供电方式，开发装置所需要的+5V电源，通过外接电源变换器输出的10V左右的直流电压，经降压和稳压获得。
⑵、提供了三种通信方式：配有RS-232串口通信接口电路，，可实现与PC机的数据交换与通信（做串口通信实验或编程下载），也可直接接入带有RS-232接口的外部扩展设备（通过串口扩展外围设备）；针对笔记本无RS-232接口的问题，专门设计了USB转串口电路，实现了本装置直接通过USB口与笔记本的通信（或编程下载）；还备有RS-485通信总线功能，通过4P的接线端子CZ2，可实现远距离的数据通信（可做RS-485通信实验）。
⑶、无需配备专用的编程器和仿真器，就能通过PC机的串口或USB口，进行应用程序的编程下载，或通过更换仿真芯片（SST89E564/516RD）实现在线仿真调试。
⑷、配有模/数和数/模转换电路和接口，可进行外部模拟信号的采集与处理和对外接设备直接进行电压或电流方式的控制（做A/D、D/A实验）。
⑸、具有两种显示方式，即8位数码管显示和液晶屏显示。
其中液晶显示方式可接西文显示屏（1602），也可接文字图形显示屏（12864）实现汉字图形的显示（可做数码管显示和液晶屏显示实验）。
⑹、配置了一个2×8的16位键盘，已可满足一般键盘输入的需要。
基于STC89C52的单片机实验开发板设计
基于STC89C52的单片机实验开发板设计单片机实验开发板是一种用于学习和实践单片机编程的工具。
它通常包括一个单片机主控芯片、适配器、外部扩展接口和其他常用电子元件。
基于STC89C52的单片机实验开发板设计，可以提供各种接口和功能，以满足不同的实验需求。
首先，该开发板应该具备良好的扩展性，能够适应不同的实验要求。
因此，设计时应考虑到可扩展的插槽和接口，允许用户根据需要添加各种模块和传感器。
开发板可以提供通用的数字输入输出引脚、模拟输入输出引脚、串口通信接口、I2C接口等，以满足不同的外部设备连接需求。
其次，开发板应该提供清晰易用的操作界面。
LCD显示屏可以用于显示实验结果、调试信息和菜单选项。
而按键可以用于菜单操作和用户输入。
通过简单的菜单，用户可以选择实验模式、切换不同的功能模块以及进行参数调整。
为了方便用户操作，可以设计一个舒适的外部机壳，安装按键和显示屏。
此外，为了提高实验的灵活性和可视化程度，可以在开发板上集成多个LED指示灯，用于实时显示实验状态和结果。
另外，蜂鸣器可以用于发出声音提示和报警信号。
开发板还可以集成一个电源管理电路，用于供电和电池充电。
可以设计一个电源开关和充电指示灯，方便用户操作和监控电池状态。
最后，为了保证开发板的稳定性和安全性，应对电路进行合理的布局和保护。
例如，可以使用过压保护电路、过流保护电路和反向保护电路，保护开发板不受异常电压和电流的影响。
另外，可以使用过温保护电路，保护开发板在高温环境下不受损坏。
总之，基于STC89C52的单片机实验开发板设计应该具备扩展性、易用性、多功能性和稳定性。
这样的设计能够满足不同的实验需求，并为用户提供方便的学习和实践环境。
AT89S52单片机开发板设计报告
AT89S52单片机开发板设计报告摘要本设计以AT89S52单片机为中心控制器，由51最小系统及复位电路、电源和USB下载模块、发光二极管模块、蜂鸣器电路、数码管显示模块、矩阵键盘模块、点阵显示电路、继电器电路、温度传感器DS18B20模块、串口通信接口电路、电机驱动电路、时钟芯片DS1302模块、存储器AT24C02、AD转化模块、DA转化模块、旋转拨码开关、1602和12864液晶接口、电路外部RAM 62256模块组成。
各模块介绍一、 AT89S522单片机及晶振电路和复位电路如下图1-1、1-2、1-3所示，为单片机最小系统及其晶振电路和复位电路图。
图1-1 AT89S52单片机引脚图AT89S52单片机是ATMEL公司生产的一款低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用该公司高密度非易失性存储器技术制造，与MCS-51单片机兼容（引脚和指令完全兼容）。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52 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。
主要性能：（1）与MCS-51单片机产品兼容（2）8K字节在线系统可编程Flash存储器（3）1000次擦写周期（4）4.0V-5.5V工作电压（5）全静态操作：0Hz～33Hz（6）三级加密程序存储器（7）256*8字节的内部数据存储器（8）32个可编程I/O口线（9）三个16位定时器/计数器(10)八个中断源(11)全双工UART串行通道(12)低功耗空闲和掉电模式(13)掉电后中断可唤醒(14)看门狗定时器(15) 双数据指针(16) 掉电标识符(17) 快速编程周期(18) 灵活ISP编程（字节和模式）(19) 绿色（-免费）工作包操作详细引脚功能描述：P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
基于STC89C52单片机最小系统的设计
基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计1 设计内容及要求设计题⽬：基于STC89C52单⽚机最⼩系统的设计及制作。
设计要求：输⼊信号为传感器、电压、电流、开关等形式，单⽚机型号可以⾃⼰选择（51,128,430等），输出控制信号为模拟电压或者数字信号，控制对象可以是电机（直流电机，步进电机）、开关、显⽰器等。
（注：可以采⽤单⽚机、传感器电路模块以及集成电路芯⽚制作。
）使⽤器材：感光板及常⽤PCB制版器材、常⽤电⼦装配⼯具、万⽤表、⽰波器及电⼦元器件（详见附录）。
2 STC89C52单⽚机2.1 STC89C52单⽚机简介单⽚微型计算机简称单⽚机，是典型的嵌⼊式微控制器（Microcontroller Unit），常⽤英⽂字母的缩写MCU表⽰单⽚机，它最早是被⽤在⼯业控制领域。
单⽚机由芯⽚内仅有CPU的专⽤处理器发展⽽来。
最早的设计理念是通过将⼤量外围设备和CPU集成在⼀个芯⽚中，使计算机系统更⼩，更容易集成进复杂的⽽对体积要求严格的控制设备当中。
⽤专业语⾔讲，单⽚机就是在⼀块硅⽚上集成了微处理器、存储器及各种输⼊/输出接⼝的芯⽚。
2.2 单⽚机的特点（1）⾼集成度，体积⼩，⾼可靠性单⽚机将各功能部件集成在⼀块晶体芯⽚上，集成度很⾼，体积⾃然是最⼩的。
芯⽚本⾝是按⼯业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗⼯业噪声性能优于⼀般通⽤的CPU。
单⽚机程序指令，常数及表格等固体化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在⼀个芯⽚内，故可靠性⾼。
（2）控制功能强为了满⾜对控制对象的要求，单⽚机的指令系统均有极丰富的条件：分⽀转移能⼒、I/O⼝的逻辑操作机位处理能⼒，⾮常适⽤于专门的控制功能。
（3）低电压，低功耗，便于⽣产携带为了便于⼴泛使⽤于便携式系统，许多单⽚机内的⼯作电压仅为 1.8V～3.6V，⼯作电流仅为数百微安。
（4）易扩展⽚内具有计算机正常运⾏所需的部件。
芯⽚外部有许多供扩展⽤的三总线及并⾏、串⾏输⼊/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应⽤系统。
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P101P112P123P134P145P156P167P178R ESE T 9R DX /P3010TX D /P 3111INT 0/P3212INT 1/P3313T0/P 3414T1/P 3515W R /P3616R D/P3717X 218X 119G ND
20
P20
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3
Title
N u mb er
Size B D ate:
19-Ju l-2013
File:
D :\P ro tel\Ex amp les
IN
1
G N D 2
O UT
3
T17805
IN
1
G N D 2
O UT
3
T27905IN
1
G N D 2
O UT
3
T37812
IN
1
G N D 2O UT
3
T47912
1
23
J13
+18V -18V -5V
+12V
-12V
C 9104C 19
1000u f/25V
D 1L
E D
R 12100K
V CC
U SB _IN C 7104
C 8104
C 11104
C 17100u f/25V
D 2L
E D
C 18
100u f/25V
D 3L
E D
C 20100u f/25V
D 4L
E D
R 1110K
R 1010K
R 13100K
1123
45
6
S13Z K AI GU A N
U SB _IN V CC
图3：多路输出稳压电路
2.1.3振荡电路模块
振荡电路由一个12M 的晶振和两个22pf 的电容所组成，原理图如下： C 14
22p f
C 13
22p f Y 112M
V CC V CC R 110K
P11P12P10P14P15P16P171
2
3
J3V CC
G ND 1
V CC 23R S 4R /W
5E 600701802903100411051206130714PS B 15
16
/RS T 1718V CC 19G ND
20
J2Z 12864
M0M1M2M3V CC V CC V CC R 210K
P10P11P12P17P16P15P14G ND 1
V CC 2V L 3R S 4R /W
5E 6D 07D 18D 29D 310D 411D 512D 613D 714V CC 15G ND
16
J6Z 1602
M0M1M2M3V CC
32
1
D
初在国内普及率较高，所以发展较好，大多数公司中低频电路设计都采用此软件。
早期的版本主要用于印刷版自动布线。
后来推出著名的Protel 99se,
能够在Windows 9X/XP下运行。
2.2.2 Protel电路设计及布线基本规则
该软件简单易学，了解了基本规则以后就可以进行电路板设计。
主要掌握内容包括：原理图连线、元件库熟悉、元件库制作、元件封装选取、pcb 图生成、印制板规则设置、印制板走线、元器件摆放。
规则设置和印刷版走线比较难掌握。
在布线时主要遇到的几个问题包括①设置线宽（＞12mil）；②设置过孔大小；③设置铺铜与走线的距离（＞
10mil）；④版面的安排。
三、最小系统Protel制图
3.1 原理图部分
3.1.1 原理图简介
根据课程设计要求及实际情况，本次设计原理图包括八部分：AT89C52、3×4矩阵键盘、12864和1602液晶显示、复位电路、时钟电路、电源、串口通信电路（整图见附录1）。
整个设计过程中，主要工作量在于电路设计、制作元件库、元件命名、封装正确合适选取。
通过几天的努力，基本完成了设计目标。
3.1.2 最小系统能实现的基本功能
最小系统设计了供电电路及接口，下载线通过并口下载端口连接计算机，在计算机上装入与此单片机匹配的下载软件，即可对单片机进行程序编写。
如果发现程序运行问题，可按下复位重新开始运行。
程序编写需按照8M 晶振所提供的时钟周期。
写入扫描键盘程序，可以读出键盘操作，在液晶显示器中显示。
3.2 印刷版部分
3.2.1 印刷版制作过程
由于单片机及其他元件引脚较多，单层板难以实现，所以使用双层板，方便走线。
先对元件进行基本的摆放，再对照原理图进行细致的安排。
摆放元器件考虑实际电路特性以及美观、实用性。
准备工作做完以后，需要对印刷版规则进行设置。
然后进行连线。
连线尽量整齐，并考虑线长对系统的影响
在布线过程中不断调整元件位置和元器件封装，由于元件封装遵循的规则与对于一些与规则有冲突的地方在版图上会显示出绿色，确认冲突并不影响实际版图功能的时候，可以不用修改规则，忽略冲突。
3.2.2 印刷版质量对系统的影响
为了提高性能，通常采取遵循以下几种方式：①大电流线与信号线间隔尽量远；②信号线走线要短、并且要直；③采用大面积铺地，同时存在模拟电路和数字电路时，供电和铺地要分开；④电流线走电路的外沿；⑤存在大电感或是对其他部分产生干扰的元件时，要考虑元件放置方向和有效的屏蔽。
在实际布线中，考虑到电源对电路的影响，在电路中加入去耦电容和旁路电容，以提高系统稳定性。
根据单片机的特性，复位电路和时钟电路离单片机距离较近，键盘显示离单片机较远。
电流大些的线根据实际情况用粗线。
缩小版面同时提高性能对设计者有很高的要求。
但是，最小系统用于开发和学习，不适宜做的很小，所以此次设计，在板上留有较多空间。
印刷版图见附件2。
四、课程设计总结
通过本次设计，对单片机硬件电路有了很多更新的认识，让原来纸面化的知识变成了实际的。
同时基本学会工程软件Protel的使用。
本次设计历时4天，从选题到最终完成设计，在李晓伟老师的指导下独立完成。
实现了设计任务书中的全部要求。
感谢物理与电气信息学院给我们这样一个实训过程，对大学生动手能力和科研能力的提高有很大帮助，同时，感谢李晓伟老师对此次设计的指导和审阅。
五、参考文献
[1]ATMEL®公司.AT89S528-bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash datasheet，2001.5
[2]Analog Device®公司.8-Bit 20 MSPS, 60 mW Sampling A/D Converter datasheet，2002，8
[3]姜志海.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，2005.7
[4]德州仪器公司.74LS139 Dual 2-Line To 4-Line Decoders/Demultiplexers，1988.3.1
[5]刘文涛. Protel 2004设计及应用基础教程与上机指导.北京.清华大学
六、附录
1、整体电路图设计
印刷版图。