單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_-展示頁(yè)
2024-09-07 15:57本頁(yè)面
【正文】 ST端 ,MCU 正常工作的時(shí)候 ,每隔一端時(shí)間輸出一個(gè)信號(hào)到喂狗端給 WDT 清零 ,如果超過(guò)規(guī)定的時(shí)間不喂狗 (一般在程序跑飛時(shí) ),WDT 定時(shí)超過(guò) ,就 會(huì) 給出一個(gè)復(fù)位信號(hào)到 MCU,使 MCU復(fù)位 ， 防止MCU死機(jī) 。 (6) MAX202電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)工作的硬件條件具備以后，需要將程序固化到程序存儲(chǔ)器中，可以采用燒錄器的方法固化。上圖中 LED負(fù)極相連，LED 正極通過(guò)限流電阻 R1 接電源正極，當(dāng)單片機(jī)的 腳為高電平時(shí)， LED熄滅；當(dāng) ， LED點(diǎn)亮。 8個(gè)引腳為一個(gè)“口”，上圖中 P1口的第 0號(hào)引腳。在本例中，所選單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)容量已經(jīng)夠用，所以只需按照接線圖將 EA 引腳接到 +5V即可。 (4) EA引腳：用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序都存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器中，若編寫(xiě)的程序較長(zhǎng)，內(nèi)部程序存儲(chǔ)器容量不夠用時(shí)，就要考慮在單片機(jī)芯片的外部另外增加程序存儲(chǔ)器芯片。 (3) 復(fù)位電路：用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)，恢復(fù)到初始值。接通電源，這個(gè)振蕩器就會(huì)產(chǎn)生固定頻率脈沖，使單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)序邏輯電路開(kāi)始工作。 (2) 振蕩電路：?jiǎn)纹瑱C(jī) 內(nèi)部由大量的時(shí)序電路構(gòu)成，沒(méi)有時(shí)鐘脈沖單片機(jī)的各個(gè)部分就無(wú)法工作。 單片機(jī)控制 LED接線圖 (1) 電源：?jiǎn)纹瑱C(jī)的第 40腳接電源的正極， 20腳接電源的地線。下圖所示為 51 系列單片機(jī)中有雙列直插 40 腳封裝的 STC89C52 單片機(jī)。 *I/O 口電路和總線驅(qū)動(dòng)電路是用來(lái)擴(kuò)展單片機(jī)的控制對(duì)象的接口電路。 *下載程序電路是用計(jì)算機(jī)將單片機(jī)程序固化到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的電路。 工作任務(wù)所 需要的設(shè)備、工具和材料 ： 具有 232 串行口的 計(jì)算機(jī) 、雙蹤示波器、5V直流電源、 萬(wàn)用表（模擬或數(shù)字）、 電烙鐵、導(dǎo)線 ，自制電路板的各種工具一套及元器件若干。 本次工作任務(wù)是為一小型溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作單片機(jī)控制電路板。 任務(wù) 分析 任務(wù)名稱： 在 獨(dú) 立 電 路板上 設(shè)計(jì) 制作 單片機(jī)最小系統(tǒng) ，滿足： (1) 在萬(wàn)用板上制作單片機(jī)最小系統(tǒng)，使該系統(tǒng)具有 看門(mén)狗電路、 I/O 口擴(kuò)展電路、總線擴(kuò)展電路、程序下載接口、工作指示燈 ； (2) 編寫(xiě)基本控制程序，下載調(diào)試，使該系統(tǒng)能夠正常工作，并且容易更改該系統(tǒng)的控制程序 。 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作 與故障診斷 學(xué)習(xí)情境 3： 單片機(jī)最小系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作與故障診斷》課程建設(shè)組 2020 年 2 月 第一版 學(xué)習(xí)情境 3： 單片機(jī)最小系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) ： 通過(guò) 本次學(xué)習(xí)情境 要求學(xué)會(huì)： (1) 掌握 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)和制作 ； (2) 熟悉 Keil uVision2軟件的使用，掌握 51 單片機(jī) c 語(yǔ)言程序的編寫(xiě)和調(diào)試 。 (3) 熟悉 Proteus 軟件的使用 。 任務(wù)背景： 單片機(jī)最小系統(tǒng)是 各種智能電子設(shè)備的控制中樞，穩(wěn)定的最小系統(tǒng)是電子設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ) 。 任務(wù)要求： (1) 合理選擇 單片機(jī) 、 晶振 、 看門(mén)狗、電阻、電容等芯片和原件； (2) 完成全電路理論設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助分析與仿真、繪制電路圖，自制 電路 板 、焊接 調(diào)試 ； (3) 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告、調(diào)試總結(jié)報(bào)告及使用說(shuō)明書(shū)。 任務(wù)知識(shí)點(diǎn) 單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成 單片機(jī)最小系統(tǒng)的方框圖 *電源、復(fù)位電路和晶振電路是單片機(jī)工作起來(lái)必須的條件。 *LED指示燈電路是用來(lái)做固化程序的控制對(duì)象，驗(yàn)證程序是否正確運(yùn)行的標(biāo)志。 單片機(jī)的引腳 單片機(jī)作為一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，內(nèi)部是一個(gè)集接收信號(hào)、信號(hào)處理、發(fā)送信號(hào)、定時(shí)及計(jì)數(shù)等多種功能于一體的超大規(guī)模集成電路。 89C52 單片機(jī)引腳示意圖 如何讓單片機(jī)工作起來(lái) 下圖所示為單片機(jī)控制一只 LED 燈的電路接線圖，下面介紹讓單片機(jī)工作起來(lái)所必需的電路。電源電壓為 +5V，正負(fù)偏差不能超過(guò)百分之五。所以在單片機(jī)的內(nèi)部集成有振蕩電路，外部只需要按照上面的電路圖將晶振和電容接到單片機(jī)的 18（ XTAL2）、 19(XTAL1)引腳，就構(gòu)成了一個(gè)完整的振蕩器。晶振的頻率決定了單片機(jī)工作的快慢。按照上面的接線圖將電阻和電容接到單片機(jī)的第 9（ RST）引腳，在通電的瞬間使 9腳獲得一段時(shí)間的高電平，單片機(jī)內(nèi)部的電路就自動(dòng)復(fù) 位了。那么單片機(jī)中的控制器是如何知道程序是被存在什么地方呢？它是通過(guò) 31（ EA）腳上的電平狀態(tài)進(jìn)行判斷的，若 EA 接電源正端，就表示程序已被存入單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器，反之是存在單片機(jī)外部存儲(chǔ)器。 (5) 輸入輸出引腳：?jiǎn)纹瑱C(jī)引腳中凡用 P，后面跟數(shù)字標(biāo)注的引腳均為輸入輸出引腳 。輸入輸出引腳狀態(tài)受程序控制，可以將單片機(jī)內(nèi)部的信號(hào)送出來(lái)（輸出），也可以將與引腳相連的外部信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部去（輸入）。可見(jiàn)，只要控制 ， 就能控制 LED的亮滅。本例中，采用 STC89C52 單片機(jī)的 ISP 固化程序的方法，即單片機(jī)的 TXD、 RXD兩個(gè)引腳通過(guò) MAX202的電平變換和計(jì)算機(jī)的串口連接，將下載的程序固化到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中。 看門(mén)狗的作用 就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說(shuō)程序跑飛。 問(wèn)題與思考： (1) 在 51 單片機(jī)系統(tǒng)中什么是晶振周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期、指令周期，它們之間是什么關(guān)系？ (2) 單片機(jī)復(fù)位引腳需要什么樣的電平？如果通過(guò)阻容電路實(shí)現(xiàn)？電路中的電阻電容值是如何確
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