片机精简开发板介绍

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51单片机精简开发板一、51精简开发板简介它是一款以8051系列单片机为核心的精简开发板。8051系列单片机是一款应用非常广泛的8位微处理芯片，由于其功能齐全，产品技术成熟，资料广泛，又是学习其他很多单片机的基础，所以它是初学者学习单片机的不二之选，是大学生进行电子实习、课程设计、毕业设计的必备的单片机。本款51单片机精简开发板较市面上所出售的一般开发板的方便之处在于：1．支持STC及ATMELAT全系列51/52单片机芯片，具有两种方便的下载方式，并且能够通过串口方便地和电脑进行通信。2．省去了一般开发板高成本的外围扩展器件，但仍可以进行单片机I/O口输入输出、定时/计数器、中断、串口通信等常用实验项目。方便的扩展功能使用户能够根据自身需要配备实用的外围器件。3．具有市面上一般单片机所不具有的超强扩展性能。每组I/O口两侧都与单片机供电电源相连，免去了以往单片机接扩展板时还需另行供电的麻烦。4．开发板总体布局美观、大方，所有元件均采用直插式封装，便于焊接。学习51板单片机应由浅入深，逐步掌握，先是模仿实验，再是自己动手。51板单片机的开发环境是KeiluVision3，简单易懂，详细用法本书后面也做了说明。另外书后还附有几个有趣的实验，方便学生测试51板，也作为学生学习、修改之用。二、产品简介本产品是一套完整的8位单片机开发系统，若将程序下到51板上，它将成为一个极其有趣的智能玩具。1．主要性能指标输入电压：DC4.5V～5V；典型值：5V2．功能分区与模块简介 图10.151板框图[1]单片机单片机也称单片微控制器(SingleChipMicrocontroller)，它集成度高、运算快、体积小、运行可靠、价格低廉，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能仪器仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用。MCS-51单片机结构框图如图10.2所示。图10.2MCS-51结构框图 [2]电源部分电源部分由开关、稳压集成、电源指示灯几部分组成，本款51板输入电压4.5V～5V，典型输入电压为5V，也可通过板上的稳压集成芯片78M05给单片机提供5V电压，可使单片机正常工作。图10.1中的DS0为电源指示灯。[3]串行下载部分这一部分由串口、下载缓冲器MAX232组成，通过MAX232芯片把TTL电平转换成RS-232电平格式，可以用于单片机与微机通信。再通过DB9接口由一条串口线与电脑串口相连，可以利用程序下载软件（下载方法书后将做介绍）向单片机下载程序，也可通过一些串口调试软件与电脑进行串口通信。但是，只有STC89S系列单片机支持串口下载，而AT89S系列单片机不支持串口下载。[4]ISP下载ISP下载是AT89S系列单片机的下载方式，不能用于STC89S系列单片机，它由一条并口线与电脑并口相连，通过Easy下载软件向单片机下载程序，但下载器需另行购买。[5]输入/输出接口51板将32个I/O口全部引出：其中P0口、P1口、P2口、P3口各有8个I/O口用排针引出，排针两端为与单片机共地的5V电源，方便进行外接扩展，而单片机的EA、ALE、PSEN端口也在靠近排阻下方引出，以方便日后进行一些高级扩展。P1口接有8个发光LED，以供测试之用，P0口外接10K的上拉电阻。这些I/O口即可做输出，又可做输入口，51单片机内部可自行识别，不必要设置。[6]外部复位复位是对单片机硬件的初始化，51单片机具有外部复位功能，高电平有效，即在单片机9脚加上高电平单片机就被复位。此产品的复位电路由按键S2，电容C3和电阻R9组成。三、自己制作51精简开发板1．拿到51单片机套件后，首先应按照附录的元器件清单表逐一检查元件数目和规格，确保产品完整。2．详细阅读硬件说明部分，并将元件对号入座，确保一次性焊接成功。3．先对较矮小的元件进行焊接，比如电阻、稳压集成，再对高一些的元件进行焊接，比如芯片座、排阻等，依此类推，最后焊接高大的元件，比如串口、ISP下载口等。焊接时应注意一些元件的正负极和方向。4．由于此套件标准配置不包含稳压集成VR1（78M05），所以焊接完成后要用导线将VR1的1、3焊盘短接，芯片才能正常供电，此时只能使用4.5－5V的直流稳压电源供电；如果将自购VR1（78M05）焊接在板子上，那么就可以使用7.2V－15V的宽电源供电。5 ．焊接并检查无误后先不要急于插入芯片，应该先对芯片供电电压进行测量。插上电源，用万用表检查单片机的20、40脚及MAX232的15、16脚间电压，看是否为＋5V（±0.5V），然后用跳线帽接通P6的中间一针和上面一针，使单片机EA端（31脚）与电源正极相接，之后再插上芯片，进行系统测试。四、系统测试1．串口测试接上单片机电源和串口线，打开电源开关，电源指示灯DS0亮，使用STC89C系列单片机，其本身自带了一个测试程序，上电之后DS1-DS7便会两个两个的闪烁。或者自己下载一个程序，如果下载成功，说明串口正常，如不成功，请仔细检查焊点及串口线。2．I/O口测试下载程序一，将跳线P5接ON一端，如发现上排LED逐个亮或有规律的亮，说明P1检测正常；根据程序一的特点，仔细分析程序二各语句功能，并猜测其结果，接着将程序二下载到单片机上，仍将跳线P5接ON一端，自己观察小灯跳变规律，看与自己分析结果是否一致。五、IDE开发环境简介Keil软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，KeiluVision3是KeiluVision系列的第三版，较前一版而言功能更加强大，不仅支持许多品牌的单片机产品，而且还支持ARM的开发，KeiluVision3内嵌C编译器/汇编器/工程管理器/调试器等功能模块，是一款稳定/可靠/高效的开发工具，适用于不同层次的用户，完全满足从专业的应用开发工程师到初学嵌入式软件开发的学生的所有使用要求。类似于8051的智能平台将大幅度缩短您的开发周期，各大半导体厂商的所有ARM型号将逐一得到全面支持。更加增添了一些更具人性化的功能，使其易学易懂。此软件在网络上很容易搜索到许多下载资源，还望读者自行下载。Keil的使用：第一步单击桌面KeiluVision3图标，出现下图： 第二步建立新工程1．单击Project菜单，在弹出的下拉菜单选中New选项，在单击其菜单下的uVision3Project选项。2．选择保存路径，输入工程名，点击保存。 3．保存之后弹出的对话框如下图，单击Atmel选项前的加号，选择下拉菜单的AT89S52，单击确定。这时出现下面的对话框，单击“否”选项。4．单击“File”菜单，选择下拉菜单中的“New”选项或直接单击快捷键，再单击“File”菜单下的“Save”或单击快捷键，出现保存对话框，输入“文件名.c”或“文件名.asm”单击保存，注：如果用C 语言编写程序文件的扩展名是.c，如果用汇编语言编写程序文件的扩展名是.asm。5．添加文件右击Target1菜单下SourceGroup1，选择其下拉菜单中的AddFiles···选项 出现添加文件对话框，单击“.c”或“.Asm”文件，之后单击“Add”按钮，当“SourceGroup1”文件前出现加号，说明添加文件成功，然后单击“Close”。6．在空白处编辑程序，并编译程序。编译步骤如下：第一步单击Project下拉菜单的Translate选项或单击快捷键； 第二步单击Project下拉菜单的BuildTarget选项或单击快捷键；第三步单击Project下拉菜单的Rebuildalltargetfiles选项或单击快捷键。编译完成之后，软件的OutputWindow窗口会出现如图所示，说明编译成功。7．生成HEX文件右击ProjectWorkspace窗口下的Target1，单击下拉菜单中的“OptionsforTarget‘Target1’”，出现下面对话框,选中Output选项卡下的“CreateHEXFile”单击确定。单击确定后，再单击Project下拉菜单的Rebuildalltargetfiles选项或单击快捷键，“OutputWindows”会出现“Creatinghexfilefrom····”如图所示，HEX文件成功生成。 8．软件仿真单击“Debug”下拉菜单的“Start/StopDebugSession”或单击快捷键，选择“Peripherals”下拉菜单下“I/O-Ports”的“Port1”。此时出现“ParallelPort1”对话框，单击“Debug”下拉菜单的“Run”或单击快捷键，或按F5键，运行程序，此时“ParallelPort1”会出现变化，程序运行成功。六、STC下载软件的使用打开STC下载软件（下载地址：http://www.mcu-memory.com/），此时出现如下操作界面： 1．将单片机与计算机用下载线连接起来，打开单片机电源；2．单击桌STC-ISP.EXE图标，出现上图对话框；3．选择芯片，在上图1区选择与所使用单片机相同型号的单片机；4．调整波特率，在上图3区选择与程序相适应的波特率，一般默认的波特率为115200；5．打开HEX文件，单击上图2区的OpenFile按钮，按照文件设置的保存路径选择用KeiluVision3编译的扩展名为HEX的文件，打开文件；6．单击“Download/下载”按钮，下载程序。注意:在第五步中，软件下方的文本框中显示“请给MCU上电···”时，先关闭单片机的电源，再打开单片机电源就可以下载程序到单片机上。 七、调试示例程序测试程序一：#include"at89x51.h"voidmDelay(unsignedintDelay)//延时程序{//延时大约1毫秒unsignedinta;for(;Delay>0;Delay--)for(a=0;a<124;a++);}voidmain(){unsignedinti;P1=255;//P1口初始化While（1）for(i=3;i<193;i*=2){P1=~i;//P1口赋值mDelay(1000);//延时1秒}}测试程序二：#includevoidms(unsignedintDelay)//延时函数{unsignedinta;for(;Delay>0;Delay--){for(a=0;a<125;a++);}}voidmain(void){unsignedinti;while(1){for(i=1;i<256;i*=2)//算术运算{P1=~i;ms(350);}for(i=128;i>1;i/=2){P1=~i;ms(350);}for(i=1;i<256;i<<=1)//移位运算{P1=~i;ms(350);}for(i=128;i>1;i>>=1){P1=~i;ms(350);}} 八、元器件清单元件器件标号元件规格电容C130pF（瓷片）电容C230pF（瓷片）电解电容C310uF（电解）电容C4104（瓷片）电容C5104（瓷片）电容C6104（瓷片）电容C7104（瓷片）LEDDS1-DS9发光二极管（红色，¢3）10×1排针P0－P3I/O端口3×1排针2×1排针P5、P6P7LED/EA选通开关ALE/PSEN功能引脚电阻R1-R8、R10470Ω/330Ω（金属膜1/4W）电阻R98.2kΩ（金属膜1/4W）9针排阻RES103Ω双路自锁开关S18×8自锁开关复位按键S26×6复位开关8051系列单片机U1STC89C52（DIP40封装）串口电平转换芯片U2MAX232（DIP16封装）接插件DB9串口（母头）晶振Y111.0592MHz其他配件器件标号元件规格DIP40芯片座标准DIP40DIP16芯片座标准DIP16串口下载线标准1.5m4.5V电池盒说明书一册标准标准选配元件器件标号元件规格5×2排针ISPISP下载口稳压芯片VR178M05（贴片） 九、系统原理图：