单片机电路图详解
一款为了满足电子体温计的要求的单片机及外围电路图
深圳捷多邦科技有限公司
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中
央处理器CPU随机存储器
RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器
等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。
从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。
以下为一款单片机及外围电路图。
它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
单片机及外围电路图
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单片机原理及应用电路图集
附录3 单片机情境教学装置图集一、单片机情境教学板图集1．单片机情境教学板总貌图（附图3-1）附图3-1 单片机情境教学板总貌图3. 4×4矩阵键盘原理图附图3-2 单片机情境教学板实物图4．MAX7219驱动数码管显示原理图（附图3-4）5．MAX7219驱动点阵管显示原理图（附图3-5）附图3-4 MAX7219驱动数码管显示原理图5. MAX7219驱动数码管显示原理图6. MAX7219驱动点阵管显示原理图7.分项板电路制板图二、单片机情境教学做一做小项目制作图集1．智能数字转速表实物图（附图3-6）2．智能数字电压表实物图（附图3-7）附图3-6 智能数字转速表实物图附图3-7 智能数字电压表实物图附图3-8 智能数字转速表原理图附图3-9 智能数字电压表原理图5. 小项目制作制板图三、单片机拓展应用装置电路图1．智能采暖控制器控制方框图（附图3-10）2．智能采暖炉控制示意图及面板方案图（附图3-11）附图3-10 智能采暖控制器控制方框图附图3-11 智能采暖控制器控制方框图3．智能采暖炉电路原理图（附图3-12）附录4 智能数字调节器项目教学装置图集一、智能数字调节器前面板图（附图4-1）附图4-1 智能数字调节器前面板图二、智能数字调节器资源分配方框图（附图4-2）附图4-2 智能数字调节器资源分配方框图三、智能数字调节器原理图（附图4-3）四、智能数字调节器输入信号转换原理图（附图4-4）五、智能数字调节器开关电源原理图（附图4-5）六、智能数字调节器及开关电源制板图附录5 A VR单片机综合实训装置图集一、A VR单片机综合实训装置实物图（附图5-1）附图5-1 A VR单片机综合实训装置实物图二、A VR单片机综合实训装置原理图（附图5-2）附图5-2 A VR单片机综合实训装置原理图三、A VR单片机综合实训装置印制图。
单片机控制机器人电路图
机器人主程序流程图
在本次机器人的软件设计过程中，为考虑整个机器人的协调、稳定、快速的运动，所以在整个的路径规划中我们采用部分机械结构的联动，比如：机器人的行走运动和机械手的升降运动、机器人的行走运动和底层积木移动臂组件放置黄金块运动、机器人的行走运动和顶层积木移动臂组件抓取金顶运动等。
那么在软件当中对于实现部分机械结构联动就要充分利用单片机片上集成的外设，比如：片上集成的PWM功能。
对于片上集成的外设在实际使用时，只要在程序开始的部位初始化一次就可以了，操作方便简单快捷，并且片上集成的外设在运行过程中近似可以独立于单片机的CPU工作。
在CPU的资源分配上，降低开发的难度，提高了CPU效率。
单片机的引脚原理图及说明完整版
单片机的引脚原理图及说明HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】一、P0端口的结构及工作原理P0端口8位中的一位结构图见下图：由上图可见，P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。
再看图的右边，标号为P0.X引脚的图标，也就是说P0.X引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。
下面，我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下：先看输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，在学数字电路时，我们已知道，三态门有三个状态，即在其的输出端可以是高电平、低电平，同时还有一种就是高阻状态（或称为禁止状态），大家看上图，上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D 锁存器输出端Q的数据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为‘读锁存器’端）有效。
下面一个是读引脚的缓冲器，要读取P0.X引脚上的数据，也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。
D锁存器：构成一个锁存器，通常要用一个时序电路，时序的单元电路在学数字电路时我们已知道，一个触发器可以保存一位的二进制数（即具有保持功能），在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。
大家看上图中的D锁存器，D端是数据输入端，CP是控制端（也就是时序控制信号输入端），Q是输出端，Q非是反向输出端。
对于D触发器来讲，当D输入端有一个输入信号，如果这时控制端CP没有信号（也就是时序脉冲没有到来），这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。
如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了，这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。
数据传送过来后，当CP时序控制端的时序信号消失了，这时，输出端还会保持着上次输入端D的数据（即把上次的数据锁存起来了）。
单片机基础_80C51
5. 串行I/O口 目前高档 8 位单片机均设置了全双工串行 I/O 口，用以 实现与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能 的器件相连接的能力，甚至用多个单片机相连构成多机系 统。随着应用的拓宽，有些型号的单片机内部还包含有二 个串行I/O口。 6. 定时器/计数器
3. 控制线：共4根。
· RST（VPD：备用电源引入端，当电源发生故障，电源降到下限值时， 备用电源经此端向内部 RAM提供电压，以保护内部RAM中的数据不 丢失）——复位输入信号，高电平有效。在振荡器工作时，在RST上 作用两个机器周期以上的高电平，将器件复位。 ·/EA（Vpp：编程电压,具体电压值视芯片而定）——片外程序存储 器访问允许信号，低电平有效。/EA=1，选择片内程序存储器(80C51 为4KB，80C52为8KB) ；/EA=0，则程序存储器全部在片外而不管片 内是否有程序存储器。 使用80C31时，必须接地，使用8751编程时，施加 21V的编程电 压。 · ALE（PROG：编程脉冲）——地址锁存允许信号，输出。 在访问片外存储器或 I/O 时，用于锁存低八位地址，以实现低八 位地址与数据的隔离。即使不访问外部存储器，ALE端仍以固定的频 率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器 时，出现一个ALE脉冲。
在单片机中，常把寄存器（如工作寄存器、特殊功能 寄存器、堆栈等）在逻辑上划分在片内 RAM 空间中，所 以可将单片机内部 RAM 看成是寄存器堆，有利于提高运 行速度。
当内部 RAM 容量不够时，还可通过串行总线或并行 总线外扩数据存储器。
4. 并行I/O口
单片机往往提供了许多功能强、使用灵活的并行输入 /输出引脚，用于检测与控制。有些I/O引脚还具有多种功 能，比如可以作为数据总线的数据线、地址总线的地址线、 控制总线的控制线等。单片机 I/O 引脚的驱动能力也逐渐 增大，甚至可以直接驱动外扩的LED显示器。
MCS-51单片机IO口详解
单片机IO口结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O口：P0、P1、P2和P3口，P1、P2和P3为准双向口，P0口则为双向三态输入输出口，下面我们分别介绍这几个口线。
一、P0口和P2口图1和图2为P0口和P2口其中一位的电路图。
由图可见，电路中包含一个数据输出锁存器（D触发器）和两个三态数据输入缓冲器，另外还有一个数据输出的驱动（T1和T2）和控制电路。
这两组口线用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口，而不能象P1、P3直接用作输出口。
它们一起可以作为外部地址总线，P0口身兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。
图1 单片机P0口内部一位结构图图2 单片机P0口内部一位结构图P2口作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的高8位输出口AB8-AB15，P0口由ALE选通作为地址总线的低8位输出口AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为2^16=64k，所以MCS-51最大可外接64kB的程序存储器和数据存储器。
二、P1口图3为P1口其中一位的电路图，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截止，内上拉电阻将电位拉至"1"，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。
图3 单片机P2口内部一位结构图作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。
需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况:1.首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
2.读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。
单片机AD电路设计程序原理图
AD0809在51单片机中的应用我们在做一个单片机系统时，常常会遇到这样那样的数据采集，在这些被采集的数据中，大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到，由于51单片机大部分不带AD转换器，所以模拟量的采集就必须靠A/D或V/F实现。
下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序设计。
1、AD0809的逻辑结构ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。
它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。
多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
2、AD0809的工作原理IN0－IN7：8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。
当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A， B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C B A 选择的通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号。
当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
avr单片机_教程_实例_附电路图
AVR单片机特点每种MCU都有自身的优点与缺点，与其它8-bit MCU相比，AVR 8-bit MCU最大的特点是：● 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；● 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC 进行处理造成的瓶颈现象；● 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；● 作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；● 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；● 大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；● 大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。
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单片机：交通灯课程设计（一）
目录 摘要--------------------------------------------------------- 1 1.概述 -------------------------------------------------------- 2 2.硬件设计----------------------------------------------------- 3 2.1单片机及其外围--------------------------------------------3 2.1.1单片机的选择-----------------------------------------3 2.1.2单片机的特点及其应用范围----------------------------- 3 2.1.3存储器的扩展----------------------------------------- 4 2.1.4内存的扩展------------------------------------------- 6 2.1.5MCS-52的I/O接口扩展--------------------------------- 8 2.2电路部分--------------------------------------------------11 2.2.1元器件选用-------------------------------------------11 2.2.2电路完成功能-----------------------------------------13 3.软件设计------------------------------------------------------15 3.1软件概述-------------------------------------------------15 3.2汇编语言指令说明-----------------------------------------16 3.3定时/计数器的原理----------------------------------------16 3.3.1定时/计数器的概述-----------------------------------16 3.3.2 8255A片选及各端口地址-------------------------------18 3.3.3信号控制码------------------------------------------18 3.3.4工作方式寄存器--------------------------------------19 3.3.5定时/计数器初值及定时器T0的工作方式----------------20 3.4 MCS-51的中断--------------------------------------------21 4.总结----------------------------------------------------------26 参考文献--------------------------------------------------------27 附录1 原程序---------------------------------------------------28 附录2 图-------------------------------------------------------33
摘要 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的各种系统也越来越多。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
本次设计为十字路口交通灯控制系统设计,硬件部分它以8031单片机为核心,并在此基础上扩展了程序存储器（EPROM）2764、静态数据存储器（SRAM）6264，利用地址锁存器74LS373扩展I/O并行接口芯片8255A。软件部分它结合定时/计数等知识进行程序编译。
关键词:单片机;存储器;扩展;定时/计数器
1.概述
随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用在不断走向深入。它的应用比定导致传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。因此了解单片机知识，掌握单片机的应用技术具有重大的意义。
当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机的通讯技术为先导的,一信息技术及信息产业的信息革命时期。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效地发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从计算机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
2.硬件设计 2.1单片机及其外围 2.1.1单片机的选择 单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口,如并行口I/O、串行口I/O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如图所示。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。
MCS-51系列单片机在我国得到了广泛的应用，是单片机的主流系列，软硬件应用设计资料丰富齐全。为了提高指令的执行速度和效率，采用了面向控制的结构和指令系统的独立CPU，即选择MSC-51系列中的8031单片机。
8031内部包括一个8位CPU、128个字节的RAM，21个特殊功能寄存器（SFR）、4个8位I/O口，一个全双工串行口，2个16位定时器/记数器，但片内无程序存储器，须外扩EPROM芯片。
MCS-51系列的引脚均为40只引脚双列直插封装（DIP）40只引脚按其功能来分，可分为3类：
（1）电源及时钟引脚: Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引脚： /PSEN、/EA、ALE、RESET （即RST）。 （3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚。 MCS-51存储器的结构采用了哈佛（Har-vard）结构。存储器空间可划分为如下5类： 1. 程序存储器（8031无内部程序存储器。） 2. 内部数据存储器 3. 特殊功能寄存器（SFR-Special Function Register） 4. 位地址空间 ，211个可寻址位。 5. 外部数据寄存器，片外可扩展64K字节RAM。 2.1.2单片机的特点及其应用范围 单片机特点： a) 单片机体积小巧、使用灵活、成本低，易于真正产品化。组装各种智能式控制设备和仪器，能做到机电仪一体化。
b) 面向控制。能有针对性地解决各种从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。 c) 抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠的工作。这是其它微机集中无法比拟的。
d) 可以方便的实现多机、分布式的集散控制，使整个控制系统的效率大大地提高。 e) 单片机应用产品的研制周期短，所开发出来的样机就是以后批量生产的产品，可以避免不必要的二次开发过程。
单片机应用： a) 工业方面：电机控制，工业机器人，过程控制，智能传感器，机电仪一体化等。 b) 仪器仪表方面：智能仪器，医疗仪器，色谱仪，示波器等。 c) 家用电器：高级电子玩具，微波灶，洗衣机，录像机等。 d) 电讯方面：调制解调器，智能通讯设备等。 e) 导航与控制方面：导弹控制，鱼雷制导控制，智能武器装置，航天导航系统等 。 f) 数据处理方面：图形终端，彩色与黑白复印机，温式硬盘驱动器，磁带机，打印机等。
g) 汽车方面：点火控制，变速器控制，防滑刹车，排气控制等。 2.1.3存储器的扩展 MCS-51单片机片内集成了各种存储器和I/O功能部件，但有时候根据应用系统的功能需求，片内的资源还不能满足需要。8031单片机片内缺少程序存储器（ROM）。
存储器的扩展：MCS-51单片机外部存储器结构，采用的是哈佛结构。即程序存储妻的空间和数据存储器的空间是截然分开，分别寻址的结构。系统扩展的首要问题是构造三大系统总线，然后再往系统总线上“挂”存储器芯片或I/O接口芯片，“挂”存储器芯片就是存储器扩展，“挂”I/O接口芯片就是I/O扩展。受引脚数目的限制，数据线和低8位地址线复用。由P0口线兼用。为了将它们分离出来，需要外加地址锁存器，从而构成与一般CPU相类似的片外三总线。如图所示：
8031 P2 APE P0 PSEN WE RD
地址
锁存器 A8~A15 A0~A7 D0~D7 地址总 线 数据总 线 控制总 线
图2-1构成图 地址锁存器一般采用74LS373。锁存器74LS373带有三态门的8D锁存器，引脚说明： D7～D0: 8位数据输入线。 Q7～Q0: 8位数据输出线。 G:数据输入锁存选通信号,。 OE: 数据输出允许信号。 采用74LS373的地址总线的扩展电路如下。 1．以P0口作为低8位地址/数据总线。 2. 以P2口的口线作高位地址线。 3. 控制信号线。
使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 以PSEN*信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 以EA*信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 由RD*和WR*信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1口和P3口的部分口线。
优点：串行接口器件体积小，与单片机接口时需要的I/O口线很少（仅需3-4根），提高可靠性。
常用的存储器地址分配的方法有两种：线性选择法（简称线选法）和地址译码法（简称译码法）。