浅析AT89S51单片机最小系统的设计与制作
AT89S51 ISP下载线(并口)的制作
最小系统板做好了，接下来就是做根ISP下载线了。
否则程序怎么写到AT89S51芯片里呢？先来认识一下AT89S51上ISP（在线编程）功能脚的定义看上图的左边AT89S51引脚图的P1.5、P1.6、P1.7的第二功能分别为MOSI（主机发送从机接收）、MISO（主机接收从机发送）、SCK（时钟脉冲信号由主机发送）。
那什么时候才能启用第二功能呢？就是当复位脚RST接高电平一直处于复位状态时就可用第二功能了，所以在ISP下载板上有一条线接至AT89S51的第9脚（RST）上，就是在写程序前先发一个高电平将S51的RST脚设为复位态，然后就可通过MOSI、MISO向S51内写程序了。
看起来还是串行通信啊，呵呵。
把这四根线加上VCC和GND共六根线通过74HC373连接到PC 的并口，并配合软件Easy 51 Pro就可以下载HEX文件了。
见下图。
要特别注意搞清楚IC 的引脚是如何排列的-参考DATASHEET，哪是1脚哪是2脚-特别是第一排完了后，第二排从上面开始数还是下面开始数。
每个脚的功能是什么，IC的原理是什么，也要了然于胸。
ISP下载线电路的实质也就是将PC端下载软件送出的4路串行编程信号通过4个缓冲器整形为TTL信号然后交给AT89S51的ISP口。
我想其它如AVR的ISP也是这个道理吧。
配合的下载软件Easy 51Pro 2.0的工作界面：接法不同Easy 51Pro 2.0配置文件配置也不同，如果是默认的接法就不用改配置了。
官方有一个配套软件，它的接法就只能固定，不能自己随自己的接法而配置。
见附录的资料。
如果按照上图接线，那么配置文件EasyIsp配置就是；[引脚控制]MOSI=14MISO=15SCK=1RST=16LE=2OE=17R1=3R2=4[锁存控制(LE)]Enable=0Disable=1[输出控制(OE)]Enable=1Disable=0A VR的单片机都支持ISP(也就是引脚有那么几根功能脚)，AT的带S的支持ISP，如AT89S52,STC则支持串口对串口下载（不过要断电、通电）。
单片机课设60秒计时器
单片机课程设计说明书题目：00—60秒表设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：xxx学号：xxx指导教师单位：xxx姓名：xxx2013年12月13日摘要60秒计时器以单片机为核心，由计时器，控制器等组成。
系统采用模块化设计，主要分为计时器显示模块和按键控制模块。
每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写、调试和修改。
编程后利用Kcil软件来进行编译，在生成HEX文件装入芯片中，在通过调试实现60s计时功能。
本设计中系统硬件电路主要是由以下几个部分组成：单片机AT89C51、振荡电路、显示电路和按键开关。
该系统具有60s内准确计时和计时清零的功能。
关键字：单片机，计时，显示，60s计时，复位清零目录前言 (1)一、概述 (1)1.1、课程设计任务与目的 (1)1.2、总体方案设计 (2)1.2.1、设计方案框图 (2)1.2.2、硬件方案 (2)1.2.3、软件方案 (2)二、系统硬件设计 (3)2.1、电路总体设计方案 (3)2.2、电路原理图 (3)2.3、各硬件模块设计与制作 (3)2.3.1、AT89C51单片机设计 (3)2.3.2、晶振输入电路设计 (6)2.3.3、复位电路设计 (7)2.3.5、数码管显示部分电路 (8)2.3.6、绘制原理图. (10)2.3.7、生成PCB图 (11)2.3.8、制作PCB板 (11)2.3.9、钻孔，并焊接芯片 (12)2.4、遇到的问题与解决办法 (13)三、系统软件设计 (14)3.1、软件总体设计方案 (14)3.2、程序流程图 (16)3.3、部分重要模块汇编程序： (16)四、系统调试 (17)4.1、软件调试 (17)4.2、硬件调试 (18)五、系统功能 (19)六、总结 (19)七、附录 (19)八、参考文献 (21)前言我们的任务是设计60s秒表计时器，用AT89S51单片机的定时/计数器T0产生一秒的定时时间，作为秒计数时间，当一秒产生时，秒计数加1，秒计数到60时，自动从0开始，实现0到60秒的循环显示的功能。
浅析AT89S51单片机最小系统的设计与制作
浅析AT89S51单片机最小系统的设计与制作作者：杨美荣来源：《职业·中旬》2011年第04期单片机最小系统，是指用最少的元件组成以单片机为核心元件的可以正常工作具有特定功能的单片机系统，是单片机产品开发的核心电路。
下面我们设计单片机最小系统，实现的功能为八路流水灯，同时应具有上电复位和手动复位功能，并且使用单片机片内程序存储器存放用户程序。
一、原理图的设计对51系列单片机来说，单片机要正常工作，必须具有五个基本电路：电源电路、时钟电路、复位电路、程序存储器选择电路、外围电路。
因此，单片机最小系统一般应该包括单片机、晶振电路、复位电路、外围电路等。
1.电源电路单片机芯片的第40脚为正电源引脚VCC，一般外接+5V电压。
第20脚为接地引脚GND。
2.时钟电路设计单片机是一种时序电路，必须要有时钟信号才能正常工作。
芯片的18脚（XTAL2）、19脚（XTAL1）分别为片内反向放大器的输出端和输入端，只要在18脚（XTAL2）和19脚（XTAL1）之间接上一个晶振，再加上2个30PF的瓷片电容即可构成单片机所需的时钟电路。
注意，当采用外部时钟时，19脚（XTAL1）接地，18脚（XTAL2）接外部时钟信号。
3.复位电路的设计单片机芯片的第9脚RST（Reset）是复位信号输入端。
在开机或工作中因干扰而使程序失控，或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。
MCS-51系列单片机的复位靠外部电路实现，信号从RST引脚输入，高电平有效，只要保持RST引脚高电平2个机器周期，单片机就能正常复位。
常见的复位电路有上电复位电路和按键复位电路二种。
4.程序存储器选择电路单片机芯片的第31脚（EA）为内部与外部程序存储器选择输入端。
当EA引脚接高电平时，CPU先访问片内4KB的程序存储器，执行内部程序存储器中的指令，当程序计数器超过0FFFH时，将自动转向片外程序存储器，既是从1000H地址单元开始执行指令；当EA引脚接低电平时，不管片内是否有程序存储器，CPU只访问片外程序存储器。
单片机最小系统
1.4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：单片机芯片、电源电路、时钟电路、复位电路。
1）单片机芯片AT89S51/52系列单片机是比较流行的51单片机之一，它支持ISP在线编程功能（改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中脱离）。
AT89S52单片机芯片及IC座如图1-4所示。
实验过程中，单片机芯片最好插在IC座上，注意芯片的方向。
焊接的时候单片机不要插在IC座上，先焊好IC 座，当电路全部完成后再上芯片。
图1-4 单片机芯片及IC座2）电源电路Vcc（40脚）, GND（20脚）AT89S* 系列单片机工作电源范围宽达4～5.5V。
单片机的供电有两种方式：①集成稳压电源方式；②USB供电。
①集成稳压电源方式；利用变压器、整流、滤波、稳压自制电源，如图1-5所示。
图1-5 稳压电源电路图1-8 电源适配器稳压电路焊接效果图2）时钟电路产生一个工作时序，其工作需要时钟电路提供一个工作频率。
时钟电路原理图如图1-10所示。
1）振荡频率范围：1.2MHz～12MHz。
2）电容C1和C2选择：10～30pF图1-10时钟电路原理图注意：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。
电容是为了更好地提高晶振电路的时钟精度。
3）复位电路复位使单片机进入某种确定的初始状态。
退出处于节电工作方式的停顿状态、退出一切程序进程、退出程序的死循环，从头开始。
上电+按钮复位电路如图1-11所示。
注意：电解电容器的极性，长脚为正。
图1-11 复位电路根据上面原理设计的单片机最小系统如图1-12所示。
图1-12单片机最小系统注意：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）。
3.1单片机最小系统设计3.1.1 AT89S52简介本设计采用ATMEL公司的8位单片机AT89S52，AT89S52片内含8k字节的可反复擦写的只读Flash程序存储器和256字节的随机存取数据存储器（RAM）。
单片机最小系统的设计
单片机最小系统的设计以AT89C51单片机为例，设计一个单片机最小系统。
要求：1、功能：有按键开关、键盘进行高低电平的输入。
有数码管显示输出数字。
有LED灯显示输出的高低电平。
LCD显示输出数字和中文文字符号。
有使单片机工作的最小外围电路。
2、设计采用Keil单片机开发软件进行，在该软件上设计虚拟电路并进行仿真实现键盘、按键输入数据，在数码管、LED、LCD上显示输入内容，或运算、控制结果。
3、写出完成上述工作的全部过程。
包括软件选取、软件安装、每个功能硬件的选取和连接过程，软件的编写过程、源程序调试过程，最后附上全部工程文件和程序。
上述工作的目的：通过单片机的学习，学会基本的科研工作方法：构思、系统框图、详细设计、硬件设计、软件设计、研究工作中的记录、总结、归纳。
正反两方面的经验都要写。
方法：先建设一个WORK文档，以后每做一步写步，做完设计工作同时文档也就写完，然后对文档总结、整理、提高，这样每做完一件事，一篇可发表的论文也应完了，而不要做完了设计才来回想、写论文，时间就浪费了，很多设计过程中遇到的问题也忘了。
下面是去年同学写的内容，仅参考，不要抄，要自己写，比这个更好。
一、软件的介绍本文以AT89C51作为控制部件，同时利用LCD显示当前状态，从而实现依次按键控制LED灯亮灭的最简控制系统。
1、proteus软件的使用方法Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。
Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等等。
通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。
89S51最小系统的制作
51单片机最小系统1.设计框图2.硬件电路设计3.元件清单共阴极数码管2只（分立）10UF电解电容2只（限压16V）30PF瓷片电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻1只1.2K的电阻1只4.7K的排阻1只12MHZ的晶振1只S8550三极管1只单排针2排自锁小按键1只蜂名器1只（长音）STC89C52单片机1片（别买AT的）常开按钮开关1只（轻触开关）40引脚紧锁座或40引脚芯片插槽1只（前者方便单片机取下来的，但价格较贵；后者便宜，不便于拔插）发光二极管（5MM，红色）10只电路板1张（单孔锡板，带九针串口座的焊盘）USB转串口线1根（笔记本电脑必买、台式电脑选买）USB头一个（如下一页实物图所示）双头USB线1根（两头都能插入USB头里面）细导线2米（单芯、铁线）2CM铜柱8根（一头凸起，一头凹下）104瓷片电容5片MAX232芯片1片串口头1个（母头、9孔式）更正：（加粗的3样台式、笔记本都买）串口线1根（一端9孔、一端9针）***台式电脑用，笔记本电脑别买***注意：有的元器件（如电阻、瓷片电容等）非常便宜，一般按10个为单位买，否则别人不卖。
必备工具：万用表、电烙铁、焊锡丝、松香、吸锡器、斜口钳、镊子相关软件：Protel 99 SE、Keil 3、单片机烧录软件4.程序下载电路STC89C521、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V电源，其中正极接40引脚，负极（地）接20引脚。
2、振荡电路：单片机是一种时序电路，必须提供脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19脚。
只要买来晶振，电容，连上就可以了。
3、复位（RST,第9引脚）：至于复位是何含义及为何需要复位，在单片机功能中介绍。
4、EA（31引脚）：EA引脚接到正电源端。
至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。
5、P1口发光管电路：P1.0-P1.7（第1－8引脚）连接到8个470欧电阻驱动8个发光管。
AT89S51(52)单片机最小系统设计
51单片机最小系统设计制作训练单片机最小系统电路板硬件设计单片机最小系统电路板可选用AT89C51、AT89C52等DIP-40封装的单片机作为MCU。
系统包括时钟电路，复位电路，扩展了片外数据存储器和地址锁存器。
系统还设置了8个并行键盘S1～S4，S6～S9，6个共阳极LED数码管LED1～LED6。
系统无需扩展程序存储器，用户可根据系统程序大小选择片内带不同容量闪存的单片机，例如PHILIPS半导体公司推出的P89C66X Flash单片机，其片内Flash ROM容量最大可达64KB。
系统还提供基于8279的通用键盘显示电路、液晶显示模块、A/D及D/A转换等众多外围器件和设备接口。
单片机最小系统原理框图如图4.1.1所示。
最小系统电路原理图如图4.1.2所示。
LED数码管和并行键盘电路原理图如图4.1.3所示。
图4.1.1单片机最小系统原理框图图4.1.2 单片机最小系统电原理图图4.1.3 LED数码管和并行键盘电路原理图单片机时钟信电路原理图如图4.1.4所示。
在引脚XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C5,C6就构成了内部振荡方式，由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
其中Y1是可插拔更换的，默认值是12MHz。
图4.1.4 时钟源系统板采用上电自动复位和按键手动复位方式。
上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。
手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。
其电路原理图如图4.1.5所示。
上电自动复位通过外部复位电容C4充电来实现。
按键手动复位是通过复位端经电阻和Vcc接通而实现的。
二极管用来防止反相放电。
图4.1.5 复位电路原理图系统板扩展了一片32K的数据存储器62256，如图4.1.6所示。
数据线D0～D7直接与单片机的数据地址复用口P0相连，地址的低8位A0～A7则由U15锁存器74LS373获得，地址的高7位则直接与单片机的P2.0～P2.6相连。
89C51单片机最小系统设计
一、电子时钟、秒表与计数器得设计1、实现得功能:1）有key０，key1两个功能按键,复位后，数码管会默认显示时钟模式HH、ＭＭ。
（HＨ表示小时，ＭM表示分钟),key0短按一次就进入到了秒表模式,数码管显示格式S、ＳＳ、Ｓ，(分别表示百秒，秒,毫秒）key0再短按一次就进入到了计数器模式，数码管显示格式CＣＣＣ（分别为千位百位十位个位)。
key０再短按一次，又进入到了时钟显示模式，就这样由ｋeｙ0控制模式得转换。
２）有ＲST复位键,本身电路设计有上电自动复位功能，按下ＲＳT后，电路复位。
3）有ckey0，ｃｋeｙ1两个计数按键，按下ckeｙ0，计数加一,按下cｋeｙ1,计数减一。
4) 电子时钟与秒表时间计时方法就是采用89S５2内部计时器0得一种工作方式（详见后面得代码分析)，通过计时器0中断来控制时间得运行.５)计数器就是采用外部中断0与外部中断1这两个外部中断实现加１与减1得操作.（1）电子时钟模式：（以下“长按”表示按下按键得时间大于１秒，“短按”表示按下得时间小于0、7 秒）1)长按ｋey1一次，会进入到调整分钟得模式,短按key1一次，分钟会加一。
第二次长按kｅy1,会进入到调整小时得模式,短按key1一次，小时加一.第三次长按keｙ１，重新回到时钟显示模式，这时再短按key1,时间不会变化2)长按key0一次，会进入到显示秒得模式（2）秒表模式：1）由kｅy0控制进入秒表模式后，短按key1一次,秒表计时开始，再短按kｅy1一次计时结束2）长按key１一次，秒表清零（3）计数器模式1）按ckey0一下,计数加一,数码管相应得显示得数值加一，按ckey1一下,计数减一，数码管相应得显示得数值减一，由于数码管得位数限制,最大只能显示到９999，此时按下ckey0无反应；考虑到实际计数功能，没有设置负数，所以最小显示0000,这时按下ｃkey１，无反应。
2）长按kｅy1一次计数器清零。
2、电路原理图（1）使用片内振荡器（2）具有上电复位与手动复位两个功能（3）key0，key１分别接P１、0与Ｐ１、1引脚（4）由P０、0～P０、7输出到七段数码显示管（5）由P2、0~P2、3接三极管,驱动共阳七段数码显示管（6） ckey0，ｃkｅｙ1接P3、2与Ｐ3、3两个引脚,为两个外部中断4．电路焊接实物图（1）正面（２)反面：由于显影、腐蚀过程做得不好，导致电路板过度腐蚀,但就是经过修改之后,电路可以正常运行，并无大碍,只就是不美观。
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浅析AT89S51单片机最小系统的设计与制作
作者：杨美荣
来源：《职业·中旬》2011年第04期
单片机最小系统，是指用最少的元件组成以单片机为核心元件的可以正常工作具有特定功能的单片机系统，是单片机产品开发的核心电路。
下面我们设计单片机最小系统，实现的功能为八路流水灯，同时应具有上电复位和手动复位功能，并且使用单片机片内程序存储器存放用户程序。
一、原理图的设计
对51系列单片机来说，单片机要正常工作，必须具有五个基本电路：电源电路、时钟电路、复位电路、程序存储器选择电路、外围电路。
因此，单片机最小系统一般应该包括单片机、晶振电路、复位电路、外围电路等。
1.电源电路
单片机芯片的第40脚为正电源引脚VCC，一般外接+5V电压。
第20脚为接地引脚GND。
2.时钟电路设计
单片机是一种时序电路，必须要有时钟信号才能正常工作。
芯片的18脚（XTAL2）、19脚（XTAL1）分别为片内反向放大器的输出端和输入端，只要在18脚（XTAL2）和19脚（XTAL1）之间接上一个晶振，再加上2个30PF的瓷片电容即可构成单片机所需的时钟电路。
注意，当采用外部时钟时，19脚（XTAL1）接地，18脚（XTAL2）接外部时钟信号。
3.复位电路的设计
单片机芯片的第9脚RST（Reset）是复位信号输入端。
在开机或工作中因干扰而使程序失控，或工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。
MCS-51系列单片机的复位靠外部电路实现，信号从RST引脚输入，高电平有效，只要保持RST引脚高电平2个机器周期，单片机就能正常复位。
常见的复位电路有上电复位电路和按键复位电路二种。
4.程序存储器选择电路
单片机芯片的第31脚（EA）为内部与外部程序存储器选择输入端。
当EA引脚接高电平时，CPU先访问片内4KB的程序存储器，执行内部程序存储器中的指令，当程序计数器超过0FFFH时，将自动转向片外程序存储器，既是从1000H地址单元开始执行指令；当EA引脚接低电平时，不管片内是否有程序存储器，CPU只访问片外程序存储器。
AT89S51内部有4KB的程序存储器，所以根据该脚的引脚功能，只有将该脚接上高电平，才能先从片内程序存储器开始取指令。
常见的程序存储器选择电路就是将第31脚直接接到正电源上。
5.外围电路的设计
单片机的主要控制功能是通过单片机的I/O口按不同时序输出不同的高低电平控制外部的电路实现特定的功能。
AT89S51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
这四个口的电路结构不完全相同，使用也就有所区别。
依据单片机的P0、P1、P2、P3口的功能特点和单片机最小系统要实现简单的八路流水灯的功能，我们采用P1口作为控制八路流水灯的I/O口。
综合上面的电路设计， AT89S51单片机最小应用系统如图1所示。
本系统要实现的主要功能是八路流水灯，根据外围电路的设计，只需要通过指令控制单片机的第一个引脚输出低电平，就可以使第一个LED发光，然后延时一段时间，再点亮第二个LED发光，延时一段时间，依次类推，直到第八个LED发光，延时一段时间后重复上面的过程。
采用汇编语言编写八路流水灯程序如下：
ORG0000H ；起始伪指令ORG，指示随后的指令代码从0000H地址单元开始存放。
LJMPSTART ；跳转到标号START处去执行。
ORG0030H ；起始伪指令ORG，指示随后的指令代码从0030H地址单元开始存放。
START：MOV P1，#11111110B；点亮第一个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#11111101B；点亮第二个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#11111011B；点亮第三个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#11110111B；点亮第四个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#11101111B；点亮第五个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#11011111B；点亮第六个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#10111111B；点亮第七个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
MOV P1，#01111111B；点亮第八个LED。
LCALL DELAY；调用延时子程序，起到延时的作用。
LJMP START ；跳转到标号START处去执行，循环上面的过程。
DELAY:MOV R7，#250;延时子程序开始，传送延时常数250给R7保存。
D1:MOV R6，#250 ;传送延时常数250给R6保存。
D2:DJNZ R6，D2 ；进入内循环，执行该条指令250次后顺序执行。
DJNZ R7，D1；进入外循环，执行该指令250次后顺序执行。
RET；子程序返回指令，返回到调用指令LCALL下一条指令处执行。
END ；结束伪指令，说明程序到此结束。
三、元件清单
电阻（220 ）9个、电阻（10K）1个、电解电容（10UF）1个、瓷片电容（30PF）2个、发光二极管（ 3MM）1个、晶振（12MHz）1个、单片机芯片（AT89S51）1块、4.5V电池盒（1.5X3V）1个且配3节电池、万能板电路版（15*17CM）1块、紧锁座（DIP 40脚）1只、常开触点开关1只。
四、制作与调试
1.硬件电路的焊接步骤。
（1）对所有元件进行检测，确保每个元件的质量。
（2）在万能板上依据单片机最小应用系统原理图设计PCB电路图。
（3）依据PCB电路图，先焊接振荡电路，再焊接外围电路，复位电路，电源电路。
2.写程序
把程序写入单片机芯片中。
3.调试程序
把写有程序的芯片装在单片机最小系统上，接上电源，即可观测到八路流水灯的效果。
如果不成功，那我们应该从下面几方面来检测：检测每条PCB板上的焊接走线是否有短路、断路、虚焊等焊接故障；用万用表检测电源是否接通，复位电路、振荡电路是否正常；检测P3口或P2口的空闲电压是否有5V电压。
（作者单位：江西省冶金技师学院）。