单片机应用系统的设计与开发

掌握：
单片机最小系统设计，单片机的开发流程。


一、单片机最小系统设计

单片机加上适当的外围器件和应用程序，构成 的应用系统称为最小系统；是组成单片机系统 最基本的部分。 最小系统硬件组成：
1）单片机芯片 2）电源电路 3）时钟电路 4）复位电路

1、单片机芯片
（a）AT89S51单片机芯片
注意：
1、如果不扩展外部ROM，使用单片机内部的ROM，31脚/EA需接 电源（+5V）。 2、电路板上每个IC的电源要并接一个0.01uF~0.1uF的陶瓷电容， 以减少IC高频噪声对电源的影响。电容布线应靠近电源端并尽量粗 短。否则会影响滤波效果。
用万能板焊接后的单片机最小系统
二、LED发光二极管闪烁控制
void delay(uint t) //延时0.1*t毫秒 { uint i;
do { for(i=0;i<10;i++) ; } while(t--);
3、Keil软件程序编译

使用C语言肯定要使用到C编译器，以便 把写好的C程序编译为机器码，这样单片 机才能执行编写好的程序。KEIL 是众多 单片机应用开发软件中优秀的软件之一， 它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片， 它集编辑，编译，仿真等于一体，它的 界面和常用的微软VC++的界面相似，界 面友好，易学易用，在调试程序，软件 仿真方面也有很强大的功能。

图中1、2、3都是编译按钮

1是用于编译单个文件 2是编译当前项目 3是重新编译



在3右边的是停止编译按钮 5是菜单中的相应项 在4中可以看到编译的信息等，以 后我们要查错就靠它了。 6是”开启\关闭调试模式”的按 钮，快捷键为Ctrl+F5。
（6）进入调试模式

1为运行，2为停止，3是复位，模拟芯片的复位 按4可以打开的串行调试窗口（如5）。

用LED发光二极管，设计一个循环 闪烁的指示灯。
1、硬件设计
C51的程序结构如下
预处理器.指令 //#include、#define…… 全局变量说明 函数声明 Main() { 数据说明部分 语句执行部分，包括可能的函数调用语句等 } 函数类型 函数名（参数表）/*函数1*/ { 数据说明部分 语句执行部分，包括可能的函数调用语句等 }
AC220V 50Hz
线性稳压电源


也可采用“电源适配器+集成稳压器”方案。 建议大家用 9V 2A或 12V 2A的电源适配器 （俗称变压器）作为市电的转换。
2）USB电源方式
注意：普通USB电源或充电器普遍功率比较小， 输出电流普遍在500毫安以下。
还有没有其他的一些供电方式？
手机USB充电器
（7）生成HEX文件


KEIL 编译生成用于烧写芯片 的HEX文件。 右击项目文件夹 ，弹出项目 功能菜单，选Options for Target'Target1'
（7）生成HEX文件

转到Output选项页，1是选择编译输出的路径，2是 设置生成的文件名，3是决定是否要创建HEX文件。
4、ISP 在线编程
2、时钟电路

1）振荡频率范围：1.2MHz～12MHz。 2）电容C1和C2 ：10～30pF，起稳定振荡频率，快速起振的作用 注意： 晶体和电容应尽可能安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保 证振荡器稳定和可靠工作。
3、复位电路

采用“上电+按钮复位”
注意：电解电容器的极性。
单片机最小系统电路原理图

AVR和ATMEL的AT89S系列单片机可以 使用ISP下载线在线编程擦写，即不 必将IC芯片拆下,直接在电路板上进 行程序修改、下载等操作。这样对 程序的调试和升级都很方便。
USB接口的下载线
1）首先进行“芯片选择” ， 如AT89S52等。
2）点击“擦除”按钮，
擦除芯片原有程序。 3）点击“装FLASH”按钮，
公选课
《单片机应用系统设计与开发》
主讲：张宏伟
《单片机应用系统设计与开发》
1、常用元器件及手工锡焊技艺 2、单片机结构及基本原理 3、C51程序设计基础 4、单片机开发系统概述 5、单片机系统设计实例

单片机设计实例（一）

一、单片机最小系统设计 二、LED发光二极管闪烁控制
这时你会发现程序有了不同 的颜色，说明KEIL的C语法 检查生效了。
（4）将程序文件加入项目中


右击Source Group1文件夹图标，可以在项目中增加减 少文件等操作。 选择Add File to Group ‘Source Group 1‘，在弹出文 件窗口选择需添加的文件。
（5）编译运行程序
（1）新建工程

点击Project菜单，选择New Project，输入项 目名称，扩展名为uv2，以后我们可以直接点 击此文件以打开先前做的项目。
（2）选择所要的单片机

这里我们选择常用的Ateml公司的AT89C51 。
（3）创建新的程序文件或加入旧程序 文件


点击图中的新建文件的快捷按钮，出现一个新 的文字编辑窗口，这个操作也可通过菜单File －New或快捷键Ctrl+N来实现。 输入程序代码 保存文件。
（c）40P IC底座 注意：初学者设计时用IC座，调试方便；制作产品避免用 IC座，可靠性差。
（b）40P 自锁ICND（20脚） AT89S* 系列单片机需要提 供一个5V电源。 1）线性稳压电源（集成稳 压电路） 2）USB供电方式
1）集成稳压方式

2、软件设计

1）初始化

51头文件、宏定义 灯的亮灭控制 延时子程序设计

2）主程序，即main（）程序


3）延时功能

2、软件设计
#include <at89X52.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char void delay(uint t)； void main(void) { while(1) { P1_0=0; } delay(5000); P1_0=1; delay(5000); } }
选择需要烧写的 .HEX文件