51单片机最小系统电路设计
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51單片機最小系統具有體積小、質量輕、功能強、功耗低、性價比高等特點。由芯片、系統時鐘、I/O端口設備及復位電路等構成。51單片機是一種8位微控制芯片,擁有512字節的數據存儲空間和8K字節的程序存儲空間。共40個引腳,1個全雙工串行通信端口,2個優先級設置,3個十六位強大定時/計數器,4個八位并行I/O端口,5個優質中斷源。STC89C52單片機的時鐘引腳為XTAL1 和XTAL2;控制信號的引腳有RST,ALE,PSEN 和EA;I/O端口有P0,P1,P2和P3。
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復位電路主要用于控制單片機的啟動狀態。在單片機系統運行過程中,受到外界干擾而出現程序出錯或直接死機、停止運行的時候,通過復位操作,單片機內部的燒錄代碼就會重新執行。
復位方式一般分為自動復位和按鍵復位,本設計為了編程的簡單化,采用了外部手動按鍵復位的方式。51單片機的P0腳內無上拉電阻,為開漏輸出。所以在本設計中P0腳用作輸出端口,需另加上拉電阻以加大輸出的驅動能力,本設計采用10K的排阻作為上拉電阻。
時鐘電路其實本質就是一個晶體振蕩電路,提供一個方波信號讓單片機進行工作,因此單片機的運行速度及處理能力都是由時鐘電路決定。XTAL1為反相放大器的輸入端,XTAL2為反向放大器的輸出端。本設計中外接的石英晶體振蕩器具有11.0592MHZ的振蕩頻率。
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所謂單片機最小系統,就是用不能再少的元件來組成可以正常工作的電子控制系統。51系列單片機的最小系統一般包括:控制芯片、系統時鐘以及復位電路。其框圖如下所示:
系統時鐘電路:系統時鐘電路主要用于為主控芯片提供時鐘節拍,在人體中就相當于心臟的作用,只有隨著心臟的跳動,血液才會到達身體各個部位,以保持人體生存及生活。本次設計中的時鐘電路,選用12M的晶振。具體系統時鐘的電路設計如下所示:
復位電路:本次設計采用的低電平復位。即當按鍵自然釋放時RSTSET端輸入信號為高電平,當按鍵按下時,RSTSET端的輸入信號為低電平,從而實現電路的復位。具體復位電路的設計如下所示:
單片機:?復位電路的C3電容大小可直接影響單片機的復位時間,實際應用中一般選用10uF極性電容。在工作模式下,可選用更高頻率的晶體振蕩器,因為單片機最小系統的晶振頻率可直接影響單片機的運算處理速度,即晶振頻率越大,相應運算處理速度會越快。
51微控制芯片的正常工作電壓范圍在3.8V-5.5V之間,在本設計中通過外接5V直流電源給單片機供電。主控制器電路如下所示:
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的51单片机最小系统电路设计的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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