STC单片机应用系统设计实例ppt课件.ppt

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1、第12章STC单片机应用系统设计实例12.1STC89C52单片机最小系统简介12.2基于STC89C52单片机的智能交通灯设计12.3基于STC89C52单片机的倒车雷达设计12.4基于STC89C52单片机的万年历设计12.5小结12.6习题内容概要本章介绍了STC89C52单片机最小系统，并通过该单片机最小系统设计3个实例，即基于STC89C52单片机的智能交通灯、基于STC89C52单片机倒车雷达和基于STC89C52单片机万年历。12.1STC89C52单片机最小系统简介概论1.电源模块2.振荡电路3.复位电路概论单片机又称单片微控制器，是在一块芯片中集成了

2、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。在熟悉单片机工作原理的基础上，构建单片机的最小系统，单片机最小系统可以让单片机能正常工作并发挥其基本功能时所必须的组成部分，也可理解为采用最少的元件组成的单片机最小工作单元。对STC系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、振荡电路、复位电路、电源、输入/输出设备等，如图12-1所示。图12-1如图12-1所示的STC单片机最小系统框架图，进行STC单片机最小系统电路的开

3、发与实现，如图12-2所示。图12-2图12-2STC单片机最小系统电路图1.电源模块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。STC单片机虽然使用时间最早，应用范围最广，但在实际使用过程中，一个典型的问题就是相比其他系列的单片机，STC单片机更容易受到干扰而出现程序跑非得现象，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。下图为电源模块的基本构成。2．振荡电路在设计时钟电路之前，让我们先了解下STC单片机上的时钟管脚：XTAL1（19脚）：芯片内部振荡电路输入端。

4、XTAL2（18脚）：芯片内部振荡电路输出端。XTAL1和XTAL2是独立的输入和输出反相放大器，它们可以被配置为使用石英晶振的片内振荡器，或者是器件直接由外部时钟驱动。图12-2中采用的是内时钟模式，即采用利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器便能产生自激振荡。一般来说晶振可以在1.2～12MHz之间任选，甚至可以达到24MHz或者更高，但是频率越高功耗也就越大。实际运用中一般采用的是11.0592M的石英晶振，与晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。当采用石英晶振时，

5、电容可以在20～40pF之间选择（本实验套件使用30pF）；当采用陶瓷谐振器件时，电容要适当地增大一些，在30～50pF之间。通常选取33pF的陶瓷电容就可以了。另外值得一提的是如果读者自己在设计单片机系统的印刷电路板（PCB）时，晶体和电容应尽可能与单片机芯片靠近，以减少引线的寄生电容，保证振荡器可靠工作。检测晶振是否能起振的方法可以用示波器可以观察到XTAL2输出的十分漂亮的正弦波，也可以使用万用表测量（把挡位打到直流挡，这个时候测得的是有效值）XTAL2和地之间的电压时，可以看到2V左右一点的电压。3.复位电路图12-4STC单片机复位电路在单片机系统中，复位电

6、路是非常关键的，当程序跑飞（运行不正常）或死机（停止运行）时，就需要进行复位。STC系列单片机的复位引脚RST（第9管脚）出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。复位操作通常有两种基本形式：上电自动复位和开关复位。图12-2中所示的复位电路就包括了这两种复位方式。上电瞬间，电容两端电压不能突变，此时电容的负极和RESET相连，电压全部加在了电阻上，RESET的输入为高，芯片被复位。随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0，芯片正常工作。并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的

7、时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。一般来说，只要RST管脚上保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效的复位。图中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替，读者也可自行计算RC充电时间或在工作环境实际测量，以确保单片机的复位电路可靠。12.2基于STC89C52单片机的智能交通灯设计12.2.1系统需求分析12.2.2系统设计方案12.2.3系统硬件设计12.2.4系统软件设计本节重点介绍基于STC89C52单片机的智能交通灯设计，阐述了功能需求分析、设计方