51单片机最小系统
CAD 课程设计报告——51单片机最小系统的电路设计
CAD 课程设计报告摘要Introduction1.课题名称2. 单片机最小系统的组成原理及作用3. CAD的发展前途4. 设计要求5. 原理图6. CAD原理图7. PCB图8.总结参考文献摘要A VR单片机是1997年由A TMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。
A VR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。
A VR单片机主要特性：高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
A VR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆和单体高速输入/输出的方案，提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。
故A VR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。
本设计采用分层叠式结构，底层为单片机外围硬件功能扩展层，顶层为ATmega16单片机集中系统层。
这样有利于兼用A VR跟51系列单片机的开发设计。
关键词： A VR单片机；开发板；单片机实验板；A Tmega16单片机；IntroductionA VR Microcontroller ATMEL Corporation in 1997 developed by the enhanced built-in Flash of the RISC (Reduced Instruction Set CPU) high-speed 8-bit RISC microcontroller. AVR microcontr oller can be widely used in computer peripherals, industrial real-time control, instrumentation, co mmunications equipment, household appliances and other fields.A VR microcontroller main features: high reliability, strong function, high speed, low power consu mption and low cost, has been an important indicator to measure performance of SCM, SCM also dominate the market, a necessary condition for survival.A VR microcontroller hardware structure to take the 16-bit 8-bit machine and the machine's compr omise strategy, that is kept by the local register stack and single high-speed input / output options, improved instruction execution speed (1Mips/MHz), enhanced functionality; while reduce the cost of peripheral administration, the relative simplifies the hardware structure and reduce costs. There fore, A VR microcontroller in software / hardware cost, speed, performance and cost optimization h as made a lot of balance, which is cost-effective microcontroller.The design uses a sub-stack structure, the underlying hardware extensions for the microcontroll er peripheral layer, the top layer of centralized systems for the ATmega16 microcontroller. It is a g ood used along with the 51 series A VR microcontroller development and design.Keywords: AVR microcontroller; development board;MCU Board; ATmega16 microcontroller;一．课题名称:51单片机最小系统的电路设计二．单片机最小系统的组成原理及作用：普遍来说，单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU（中央处理器）、RAM（数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/ 计数器和多种功能的I/O（输入/ 输出）接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。
51单片机最小系统学习板的设计与制作
课程设计任务书（指导教师填写）课程设计名称电路板设计与制作学生姓名专业班级设计题目51单片机最小系统学习板的设计与制作一、课程设计的任务和目的任务:设计并制作51单片机最小系统电路板，包括电路原理图设计、版图规划与设计、系统单面电路板制作。
要求：1)电路原理图准确、版图结构清晰、布局合理。
2)使用插针型元件，成品PCB板面布局合理，密度适当；3)板上资源包括LED灯、数码管、蜂鸣器、按钮、串行通讯及USB接口；4)电路板面积适中便于携带，长度15cm，宽8.5cm。
目的：1)掌握并完成基本PCB板的设计与制作工艺；2)学习并掌握实现单片机应用系统的软硬件设计、调试、实现的技能；3)了解单片机最小系统的工作原理与系统开发方法，锻炼动手能力，为毕业设计做准备。
二、设计内容、技术条件和要求1.设计并制作具有实际功能的单片机最小系统：可选择实现的功能⑴.流水灯⑵.电子时钟⑶.数字温度计⑷.交通灯控制器；2.根据所选电路功能，画出电路框图和原理总图。
3.根据电路所需元件及周边设备规划和设计电路板版图，描画版图。
4.根据版图生成gerber工艺文件，进行电路板制作，包括刻板，钻孔，覆铜等。
5.撰写设计总结报告。
三、时间进度安排本课程设计共两周时间。
第一周：功能设计与理论学习周一上午：布置设计任务；提出课程设计的目的和要求；明确对撰写总结报告、手工绘制原理图和电路板版图的要求；安排答疑、实验室开放时间。
讲解印制电路板的制板流程，介绍PCB刻板机等制板设备的软硬件操作方法以及注意事项。
周一下午：讲解电路原理图与PCB版图设计方法。
周二至周五：学生查阅资料，确定设计题目；进行功能设计，在实验室完成电路原理图与PCB 版图的设计和绘制，导出电路总原理图及版图文件。
期间安排两次答疑，指导学生设计。
周五，交设计草图-原理图和版图供老师审阅。
第二周：电路板制作、撰写设计总结报告周一至周四：分组在电子系统加工及评测实验室(225)操作刻板工具和设备进行电路板成品的加工和制作，成品需通过老师验收。
单片机最小系统与电源电路
单片机最小系统介绍单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
最小系统原理图如图4.1所示。
图4.1最小系统电路图电源供电模块图4.1.1 电源模块电路图对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。
电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。
S1为电源开关。
复位电路图4.1.2 复位电路图单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
(1)上电复位：STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
(2)按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
振荡电路图4.1.3 振荡电路图单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。
05 第五讲 51单片机最小系统--力天手把手教你学单片机之基础篇
手把手教你学51单片机——之MCS-51基础篇主讲: 尹延辉策划：张勇开发板：LT-Super51QQ群：31646346网址：E-Mail：litianmcu@litianmcu@基础篇第一讲——51单片机最小系统◆本讲内容提要●单片机技术简介●单片机应用实例●单片机的主要技术指标●常用单片机系列型号●51单片机相关知识●51单片机最小系统●51单片机的开发方法●习题温故知新——入门篇知识温习◆个人电脑使用入门●电脑在电子工程中的应用，包括其外部接口、开发工具简介等。
◆硬件技术基础知识●电路基础、模拟电路基础知识，元器件基本应用，微电子与PCB技术简介等。
◆数字电路基础知识●逻辑代数基础、基本门电路、数字芯片、可编程逻辑器件、英特尔总线时序等。
◆C语言基础知识●程序开发语言简介、由源代码到可执行代码的过程、C语言的基本结构与特点等。
——个人电脑使用入门(1)◆填空题●单片机/ARM/DSP的IDE开发软件主要集成了文本编辑、编译、链接三个主要功能，某些IDE软件还集成了下载功能。
●单片机常用的目标代码文件扩展名为bin、hex两种。
●可编程器件固化代码的三类工具：下载器、编程器，以及Jtag仿真器●两台电脑之间串口通讯应该用交叉(交叉，直连)线，电脑对与单片机之间串口通讯也应该交叉连接。
◆简答题●列举三种PCB设计软件✓答：AltiumDesigner、PowerPCB、Cadence●简述ISP下载器与Jtag仿真器的联系与区别✓答：相同点：都可以在目标板上固化代码不同点：Jtag可以完成仿真调试功能，而ISP只能简单的固化代码。
●比较并陈述PCI、USB2.0、串口这三种电脑接口的传输速度✓答：PCI速度最快(133MX8bpS)，USB2.0次之(480Mbps)，串口最慢<1MbpS——个人电脑使用入门(2) 实验题：在网上查找ByteBlaster的电路图——硬件技术基础知识◆填空题●硬件技术中三种基本的无源器件是电阻、电容、电感。
51单片机最小系统电路板设计过程
51单片机最小系统电路板设计过程：
一、设计需求分析：
在这里设计51单片机最小系统电路板，首先我们给出最小系统板电路原理图：
二、启动99SE，新建工程，命名为“mini51.ddb”
三、绘制原理图：
1、新建原理图（mini51.sch文件）
2、放置元器件
3、连接
4、以上过程随时保存
四、生成网络表
五、绘制PCB
1、新建PCB电路文件（mini51.pcb文件）
2、设置好禁止布线层后导入网络表
3、器件布局
4、布线
5、以上过程随时保存
总结：通过上面的过程同学们了解到PCB电路板绘制的过程，首先根据设计需求得到原理电路，然后绘制电路原理图，有电路原理图得到用于PCB设计的网络表，最后进行PCB 的设计。
上面的过程只是一个简单的设计演示，实际中，每一个步骤都还有很多细节工作没有介绍，而这些工作也就是我们下面课程逐步要学习内容。
单片机最小系统
单片机最小系统4.1 单片机最小系统介绍单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
最小系统原理图如图4.1所示。
图4.1最小系统电路图4.1.1 电源供电模块图4.1.1 电源模块电路图对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。
51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。
此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。
电源电路中接入了电源指示LED，图中R11为LED的限流电阻。
S1 为电源开关。
4.1.2 复位电路图4.1.2 复位电路图单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。
单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。
当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。
复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。
具体数值可以由RC电路计算出时间常数。
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
（1）上电复位：STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
（2）按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
STC51单片机最小系统实验报告
3、2个独立按键，可配置为中断模式和一般按键
4、双复位电路，可插拔晶振，能同时使用51和avr系列单片机
5、usb及外接电源双供电，带电源指示。
6、带10针ISP下载接口，方便AT89系列单片机下载程序。
7、板载红外接收管，配合程序遥控电视、风扇。
三、原件
部分图片
5.打印电路板安装图，按图安装元器件。
6.焊接元器件
（1）将各元器件按照电路图插在刚做好的板子上；
（2）用电烙铁把元器件焊接牢固，并检查是否有漏焊和虚焊的部分
经过以上步骤一个单片机最小系统就基本上做好了，经过调试之后就可以投入使用了。
四、成果展示
五、实验体会
自从我接触单片机，到现在能够用以单片机为控制核心设计出我的课程设计——单片机最小系统设计。通过本次课程设计，我获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习电学方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢学校老师提供这个机会。
【3】：STC51单片机系统电路板的制作
3.1学习目标
1.掌握原理图和PCB图输出打印
2.了解单面印制电路板的制造工艺和流程3.学会手工制作单面印制电路板的方法
3.2任务要求
手工制作STC51单片机系统电路板，在电路板上安装元器件，并进行功能测试。
3.3技能训练
1.按1∶1的比例打印PCB图到热转印纸,并热转印到覆铜板2.腐蚀已转印有PCB图的覆铜板3.涂敷松香溶液4.钻焊盘孔
实验报告
实验名称：STC51单片机最小系统
所在专业：测控技术与仪器
学生姓名：陈****
班级学号：B1*******
任课教师：陆婷
2013 /2014 学年第 二 学期
MCS--51单片机最小系统设计
MCS-51单片机最小系统设计目录第一部分课程设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计时间 (1)三、课程设计提交方式 (1)四、设计要求 (1)第二部分课程设计报告 (2)一、单片机发展简史 (2)二、MCS-51单片机系统简介 (3)三、设计思路 (3)四、硬件设计电路 (3)五、软件设计流程 (5)六、程序源代码 (6)七、结束语 (7)八、参考文献 (8)第一部分课程设计任务书一、课程设计题目MCS-51单片机最小系统设计二、课程设计时间一周三、课程设计提交方式提交打印课程设计报告四、设计要求设计一个模拟现实的交通灯系统，0~15秒东西红灯亮，南北绿灯亮，15~20秒东西红灯亮，南北黄灯亮，20~35秒东西绿灯亮，南北红灯亮，35~40秒东西黄灯亮，南北红灯亮，同时设立双位数码管表示倒计时时间，并实现循环。
第二部分课程设计报告一、单片机发展概况1946年2月15日，第一台电子数字计算机问世，这标志着计算机时代的到来。
匈牙利籍数学家冯·诺依曼在方案的设计上做出了重要的贡献。
1946年6月，他又提出了“程序存储”和“二进制运算”的思想，进一步构建了计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成这一计算机的经典结构。
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机技术发展过程可分为三个主要阶段：单芯片微机形成阶段1976年，Intel公司推出了MCS-48系列单片机。
8位CPU、1K字节ROM、64字节RAM、27根I/O线和1个8位定时/计数器。
特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于4K），无串行接口，指令系统功能不强。
性能完善提高阶段1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。
寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。
焊接单片机51最小系统
第一章焊接单片机51最小系统一．89s52单片机最小系统电路图焊接注意事项：1、不能带芯片焊接，否则会烧坏芯片。
2、排针要和锁紧座焊要一起，别忘了。
二．实物图三．器件列表1．实验板1块2．5V电源1个给最小系统供电3．RS232数据线1条连接单片机和计算机4．DIP40锁紧座 1个5．STC89C52 1块6．排针40针7．1K电阻2只8．10K电阻1只9．104电容5个10．20P电容2个11．10uf电解电容1个12．0.1uf电容1个13．20PIC插座1个14．MAX232芯片1块15．发光二极管1只16．11.0592晶振1只17．8*8自锁开关1只18．6*6*5微动开关1只19．RS232接口1个20．电源接口1个21．10K排阻1个四、测试打开Keil软件，编写如下程序，进行编译，然后用STC_ISP_V3.1下载到单片机中，观察下载是否成功，下载时实验板上的灯是否闪烁，若下载失败或灯无闪烁请重新检查实验板焊接是否正确：#include<reg51.h>sbit LED=P1^0; //定义IO口void delay02s(void) //延时.2秒子程序{unsigned char i,j,k; //定义个无符号字符型数据。
for(i=20;i>0;i--) //作循环延时for(j=20;j>0;j--)for(k=248;k>0;k--);}void main(void) //每一个C语言程序有且只有一个主函数，{while(1) //循环条件永远为真，以下程序一直执行下去。
{LED=0; // I/O口P1.0输出低电平，小灯被点亮。
delay02s(); //延时经过.2秒。
LED=1; // I/O口P1.0输出高电平，小灯熄灭。
delay02s(); //延时经过.2秒。
} }。
51单片机最小系统原理图及PCB图
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。