单片机最小系统设计报告

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1、湖南科技大学单片机最小系统设计与制作报告学号0804040110学生姓名程澄专业班级通信一班2011年6月12日18湖南科技大学目录第1章系统总体概述31.1工作原理31.2电路设计31.3软件设计3第2章系统硬件设计42.1晶振电路设计42.2矩阵键盘设计42.3显示电路（数码管和液晶）设计52.4温度测量电路设计62.5DS1302时钟设计72.7存储电路设计：7第3章学习心得8第4章功能实现9附件一：系统原理图附件二：系统PCB图18湖南科技大学第1章系统总体概述1.1工作原理单片机最小系统是以STC89C52为基础上扩展，使其能更方便地运用于测试系统中，不仅

2、具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，本设计主要在STC89C52单片机上进行时钟电路，数码管和液晶显示电路，24C02存储芯片电路以及温度显示电路的制作。1.2电路设计本电路主要工作是掌握单片机应用技术，显示技术，电子技术等相关知识，设计制作一个单片机最小系统STC89C52存储电路时钟电路温度电路复位电路晶振电路数码管显示液晶显示电源电路矩阵键盘图1.系统设计图1.3软件设计通过kei

3、l软件对最小系统的STC89C52芯片进行程序的烧写来实现各种功能，通过复位电路让整个电路实行上电按钮复位，通过对不同电路的程序编写来实现各自小模块的功能，软件程序主要是c语言代码。18湖南科技大学第2章系统硬件设计2.1晶振电路设计采用12MHz的晶振构成时钟电路为单片机提供时钟信号，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。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各

4、部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。本系统的晶振电路如图所示：图2：晶振电路2.2矩阵键盘设计通过单片机的八个引脚来设计一个矩阵键盘，很好的利用的单片机的IO口来实现相关的功能，对于矩阵键盘的实现通过行列扫描法来进行按键的检测。矩阵键盘电路如图所示：18湖南科技大学图3：矩阵键盘的电路图2.3显示电路（数码管和液晶）设计本最小系统的设计有两个显示电路，包括12864液晶部分和数码管部分。数码管显示的原理：数码管引脚排列如下：一共12个引脚，4个位选，8个段选。从上面一排左边第一引脚开始，按顺时针顺序依次往下遍历所有

5、引脚。1：左边第1个数码管的位选择端2：a  3：f  4：左边数起第2个数码管的位选择端5：左边数起第3个数码管的位选择端6：b7：左边数起第4个数码管的位选择端8：g  9：c  10：小数点dp11：d12：e两部分的电路如下：18湖南科技大学图4：数码管和12864液晶显示2.4温度测量电路设计DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的

6、构建引入全新概念。测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。本系统中的温度测量电路如下：18湖南科技大学图5：温度测量电路图2.5DS1302时钟设计DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个

7、字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。本系统中的时钟电路如下：图6：ds1302时钟电路图2.7存储电路设计：串行EEPROM中，较为典型的有ATMEL公司的AT24CXX系列和AT93CXX等系列产品。简称I2C总线式串行器件。串行器件不仅占用很少的资源和I/O线，而且体积大大缩小，同时具有工作电源宽、抗干扰能力强、功耗低、数据不易丢失和支持在线编程等特点。    18