（产品管理）单片机开发板产品文档

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1、西安科技大学高新学院51单片机开发板产品文档学 院： 机电信息学院 专业班级： 微电子120x班 课 程： 电子产品设计 姓 名： 学 号： 一、文档目录序号文档名编制人备注1文档目录2项目申请书3项目任务书4项目进度表及阶段成果报告5结项报告书6电原理图7元器件清单8印制板图9硬件设计说明10软件流程图11软件清单12PROTEUS仿真文件及仿真说明13结构设计图（示意图）14面板铭牌图15包装设计图16产品说明书17合格证18装箱单19装配示意图二、项目申请书51单片机开发板项目申请书项目名称： 单片机开发板 申请单位：机电信息学院微电1201班 法人代表（盖章）： 起止年限： 2015年

2、3月2015年6月推荐单位： 机电信息学院 申请日期： 2015年3月 项目申请信息表项目名称51单片机开发板归口领域技术领域单片机技术产品领域实验教学项目水平51开发板也称51单片机实验板、51单片机学习板。是用于学习51型号的单片机的实验及学习器件，他是将51单片机常用的外围。比如流水灯，数码管，矩阵键盘，EEPROM，时钟，蜂鸣器，继电器及集成在一小块电路板上。便于携带及学习，直接插在PC机上面。随时随地的进行学习，另外一些中小型项目也可以直接在此板上面进行二次开发，开发完成后即可以在此基础上面重新画图做板，极大的缩短了公司的开发周期，节省硬件成本。知识产权技术来源自主立项其他合作项目本

3、项目是否院（校）地合作项目否院校信息一、研究开发的目的、意义单片机开发板全称为“单片微型计算机”，是典型的嵌入式微控制器（MCU），单片机开发板芯片，又称单片微控制器。它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统）。它的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，使用单片机开发板进行学习，是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。二、关键技术内容、技术特点和创新点本51开发板电源模块使用两个7343封装的钽电容。钽电容全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种。直插钽电容，使用金属钽做介

4、质，不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。此外，由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。 这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。固体钽电容器电性能优良，工作温度范围宽，而且形式多样，体积效率优异，具有其独特的特征：钽电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜介质与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在。因此单位体积内具有非常高的工作电场强度，所具有的电容量特别大，即比容量非常高，因此特别适宜于小型化。钽电容的性能优异，是电容器中体积小而又能达到较大电容量的

5、产品，在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。本开发板主要供单片机爱好者入门学习用的，上面集成了一款STC11L16XE单片机的最小系统，并加上了一些扩展应用资源，在开发板上可以做以下练习：1、LED流水灯2、LCD显示3、数码管4、矩阵键盘5、红外接收6、继电器控制的外设7、串口通信8、蜂鸣器三、国内外相关行业现状、发展趋势开发板（demoboard）一般由嵌入式系统开发者根据开发需求自己订制，也可由用户自行研究设计。开发板是为初学者了解和学习系统的硬件和软件，同时部分开发板也提供的基础集成开发环境和软件源代码和硬件原理图等。51单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程 。单片机技术

6、的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子行业都有单片机应用的影子。针对51单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生51单片机开发板。四、研究方法、技术路线研究方法： 1. 文献索引法：利用学校图书馆资料和文献及相关论文对相关系统进行研究，为设计和实现本设计做理论准备。2. 调查法：与身边的同学和朋友进行交流，充分考虑电热水器实现的功能，尽可能完善该功能。技术路线及实验方案： 1、技术路线（1）单片机的

7、选择：STC11L16XE单片机是STC生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12 倍。内部集成高可靠复位电路，针对高速通信，智能控制，强干扰场合。STC11L16XE系列单片机的定时器0/定时器1/串行口与传统8051兼容，增强了独立波特率发生器，省去了定时器2。传统8051的111条指令执行速度全面提速，最快的指令快24倍,最慢的指令快3倍。1、增强型 8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统80512、工作电压：STC11L16XE工作电压：3.6V - 2.4V / 2.

8、1V (3V单片机)3、工作频率范围：035MHz，相当于普通8051的 0420MHz4、STC11L16XE单片机用户应用程序空间：1/2/3/4/5/6/8/16/20/32/40/48/52/56/60/62K 字节5、STC11L16XE单片机：片上集成1280字节或256字节RAM6、通用I/O口（36/40/12/14/16个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置成四种模式：准双向口/弱上拉， 强推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过100mA7、ISP（在系统可编程）/ IAP（在应用可编程），无

9、需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（RxD/P3.0, TxD/P3.1）直接程载用户程序，数秒即可完成一片8、有EEPROM功能9、看门狗10、内部集成MAX810专用复位电路(晶体频率在24MHz以下时，要选择高的复位门槛电压,如4.1V以下复位,晶体频率在12MHz以下时，可选择低的复位门槛电压，如3.7V以下复位，复位脚接1K电阻到地）11、内置一个对内部Vcc 进行掉电检测的掉电检测电路，可设置为中断或复位5V单片机掉电检测门槛电压为4.1V/3/7V附近，3.3V单片机掉电检测门槛电压为2.4V附近（2）电源电路的选择：市电整流成+5v电压，由于89C52对电源要求不甚严格，市

10、电来源方便，且经稳压管稳压也较可靠，较经济实惠。（3）显示器的选择：采用1602液晶显示器。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。（4）按键的选择：独立式按键是指直接用输入端口线构成的单个按键电路，常用于需要少量几个按键的计算机控制系统。每个独立式按键单独占用一根输入端口线，各键的工作状态不会相互影响。采用轻触式独立小按钮，即实用又方便。2、电路板的制作及仿真采用Proteus软件，对电路

11、原理、硬件进行仿真；用Autium Designer完成原理图和PCB图，进行制板，再进行电路板的焊接。3、电路的调试电源的的调试之前，一定要仔细检查电路，确认无误后，才进行通电调试。可行性分析：1. 硬件、软件可行性从所采用的技术方案角度来看，本设计硬件部分使用，包括：电容、二极管、电位器、LED、电阻、单片机等，它们都是常用的电子器件，硬件是可行的；软件设计部分采用的是Autium Designer软件进行电原理图的绘制，通过Proteus进行仿真，因此，技术方面是绝对可行的。2.理论可行思路可行，涉及到的理论知识包括：电源电路、复位电路、数码管的显示等都是在电子技术模拟/数字电路所学的知

12、识，都是有依据的，所以设计思路是可行的。3. 法律可行性，本开发板系统完全由作者开发研究，没有任何侵权的行为，不会与第三方产生纠纷。所以本系统在法律上具有可行性。三、项目任务书一、项目名称：51单片机开发板二、项目简介：此51单片机开发板是由STC11L16XE单片机控制，可实现，流水灯，数码管，矩阵键盘，EEPROM，时钟，蜂鸣器，继电器等单片机开发学习等功能。三、项目开发内容设计采用单片机控制系统，硬件主要分为三个模块：主控模块、外设模块、显示模块。采用的主控芯片为STC11L16XE芯片，显示模块主要为LCD1602显示屏和四个八段数码管。 四、技术关键及实施方案本设计采用C语言编程，利

13、用单片机控制，采用1602液晶显示，最终使得整个开发板适用于学生学习入门单片机。 五、项目所需条件：技术性人才数名，电脑数台，电烙铁，焊锡丝，元器件，万用表，程序设计开发平台，试制样品工作设备。六、样机数量及项目进度预计制作样品1个 第一阶段：对此产品的需求调查，并制定总方案。第二阶段：提出改进后的方案。第三阶段：制作本产品的样品，进行试用。七、项目人员情况、分工及职责由一名组员搜集并整理资料，一名组员负责焊接，一名组员编写程序，其组员工辅助完成。项目负责人签字： 单位领导签字： 四、项目进度表及阶段成果报告 一、项目进度表序号任务名称完成时间负责人备注1可行性分析2015.3XXX/2绘制P

14、roteus仿真2015.4XXX/3绘制Autium Designer完成原理图和PCB图2015.5XXX/4采购元器件及定制PCB版2015.5XXX/5焊接2015.6XXX/6测试2015.6XXX/7制作盒子2015.6XXX/二、成果报告51单片机开发板以单总线为基本结构，采用STC公司的STC11L16XE单片机为总线命令，实现与各模块之间的总线接口。其Proteus软件电路原理、硬件进行仿真成功， Autium Designer完成原理图和PCB图检查无错误。定制PCB板无明显质量问题。焊接成功后单片机各模块测试正常，无明显问题。五、结项报告书一、项目概况（1）项目概况表项目名称51单片机开发板项目起止年限2015.3-2015.6项目简介本开发板集成了一款STC11L16XE单片机的最小系