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1、GUIZHOU UNIVERSITY课程设计设计项目名称 单片机最小系统及PCB板设计 专业班级电子信息科学与技术081班学生姓名郎子龙学号080712110069指导教师马光喜 李良荣理学院实验时间：2011年7月12 B_、课程设计目的1、加强实践教学环节，学握单片机开发一个实际应用系统 的实现技能。2、锻炼提高将所学的专业知识应用在一个实际的单片机控制应 用系统设计与实现的能力。3、熟悉单片机最小系统的基本工作原理，能利用单片机进行系 统开发，为毕业设计做好铺垫。4、学握并完成基本PCB板的设计与制作工艺。二、课程设计任务1、单片机最小系统的构成设计2、单片机最小系统的开发板的软件使用3
2、、单片机应用程序的编辑与汇编软件（Keil）的使用4、单片机应用系统软硬件设计与调试5、Protel99软件的使用学习与PCB板的设计三、课程设计具体内容1、安装开发板（安装之前请先熟悉电烙铁焊接技术）2、利用开发板完成步进电机的设计，拿握开发板的使用方法。3、用PROTEL99完成PCB板的设计四、单片机最小系统的基本原理及制作1、MCS-51基本结构P1.0Pl. 1Pl.2Pl. 3Pl. 4Pl. 5PL 6Pl. 7RST/VdP3.0/RXDC 1()P3. I/TXDc 11P3 2/TXTQC 12P3 3/Tvfl c 13P3. 4/TO 40P3. 5.工 1 d 15P
3、3.6,.r cMP3.俪)qWXTAL2 匸 18XTAL1 u 19Vss cj 2010393736353133323130292827262524232221 vcc PO.O PO. 1 P02 PO. 3 PO. 4 PO. 5 P0.6 PO. 7 EA/Vpr ale/HogRSTc IP3. O/RXDci 2P3. l/TX!)c 3XTAL2c 4XTALlc 5P3. 2/JNTmBP3. 3/TNTlc 7P3. 4/TOc 8P3. 5/Tlc 9GM)c 1()IS496OOb Vccb Pl.7b Pl.6b Pl. 5b Pl.4b P】3b IT 2b Pl
4、.1/A1N1 b Pl.O/AINO b P3. 7PSEXP27汶：类似的还有Phi lips公可的P2687LPC64, 20引脚P258XC748/750/ (751 ) , 24引制P248X749 (752) . 28引脚ZJP238XC754. 28引脚P22等等P21P20MCS-51单片机是一款非常经典的单片机，极具代表性，而且资 料非常丰富。2、AT89S52基本结构U1VC1A 11 11 11 1A p p p p P.0.1P1.5(MOSI) Pl.S(MISO) P1.7(SCK) RST P3.0/RXD P3.1/TZD P3.2/INTO P3.3/INTT
5、 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 GNDVCC PO.O P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.?EA/Vpp ALE/PROG pTen P2.?P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.09 一 O 9 8一63 2一1 AIB9S52图中，有40个引脚的就是AT89S52单片机，这是单片机家族众多型号中的一种，这款单片机的核心是MCS-51单片机，而MCS-51 单片机是一款非常经典的单片机，极具代表性，而且资料非常丰富。 我们配套的电路板使用的是更为高端的STC89C52RC单片机，同样 兼
6、容MCS-51的指令集，并包含更丰富的存储器资源及片上外设资 源。如AT89S52带有8KB的片内程序存储器。3、最小系统硬件结构图5.0VP1C3Rg2 RCW3 ROV4 Cg CCL2 CCL3 CCL4 RESET l KXD T?D INTO TEW 3O2 RST BEEP IDO LEDLEX2 l37392 4680:461111U10 1 rm rm53 454 555 6U16 757 8171921232527293133351820222426283032343S40U30105111521253130145515HA5717 】18 】I?20P1OT2WC：P1.L
7、T2EXADO PO OPl. 2ADIPO. 1Pl. 3AD2P0.2Pl.4AD3P0.3Pl.SMXZAMP0.4P1.6MS0AD5-P0.5P1.7/SCKAD6P0.6RETAD7P0.7P3.0RXDVPEAP3.1/TXD-PROGALHP324OT0SENP3.3.UNT1A1SPL7P3.4T0A14K.6P3.ST1A13P15P3.6WRA12P2.4P3.7/QDA1LP13XTAL2A1OP2.2XTLlACXP2.1GDA&P2.0B9S5239 UX)38U)137U)236U)335 UM34U)533U)632U)73130292S U2727U2626U
8、2525U2424U2323U2222U2121U204013 5 7 9HB15门192123252720313335373021-40F01P02P03PMP05P05P07S3S2SILCD RSLCD RWLCDENSDASCLPCX)101214161820222426283032343638408 位 LEDJP2SLED50VpOoHR42K邙90R6工R72KRS21；R10 2K90力1 9012901290121 9012ohR1190IX二-a 一 一三I次IZ(一二一rE.IUR2-8位数码管如上图，将LED与电阻串联，即构成最简单的LED指示电路。 电阻限流，避免过强
9、的电流损坏LED内部PN结。限流电阻的阻值 可用如下公式计算。R=U-1.8/10 (KQ)o在本系统板中，设计有8位 独立的LED显示电路，通过锁存器74HC573驱动，电路如下：其 中JP1为LED的电源跳线，必须将其用跳线帽短路LED才能正常 工作。同样的8位数码管也需经过74HC573驱动，我们使用的8位数码管 是共阳的，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一 字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。数码管要 正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出 我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态 式和动态式两类。bovl艮5GND
10、SN74H3573N 数码管数据锁存C22Hh运 VCC LEP01P0243KMorP05pod8P07GND10 LED515C13亦 10 B5B0J B7一1011帝！？Y5Y6Y77ffiC13850V其i费，数码管扫描3-8扩展附74HC573真值表:Function TablesOutputEnableLatchEnableDOutput0LHHHLHLLLLXQoHXXzL = LOW State H = HIGH State X = Dont CareZ = High Impedance StateQc = Previous Condition of 0JP7ROW38K6缶
11、ioo 1旨L丄lKEk4l RgqEC_KI 丿E-k-0-1KEYSK8-O Oi KEY10Kl f-O 01 KEY11Kl fOOiKEY12K13OKEY15K1OKEY16如上图，K2-K17构成了一个标准的4x4矩阵键盘，这里还有一个巧妙的设计，就是将最左一行按键的列公共端通过跳线JP7与GND或COL1连接。这样的话，当用跳线帽将JP7的2、3脚端接 时，该电路形成一个完整的4x4矩阵键盘。当用跳线帽将JP7的1、2脚短路时，K2、K6、K10、K14构成一个4位独立键盘。在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口的占用，通常将按键排 列成矩阵形式，在矩阵键盘中每条水平线和垂
12、直线在交叉处不宜接 相连，而是通过一个按键相连接，这样在由N条水平线和M条垂直 线最多可以有N*M个按键，大大的减少了对于芯片I/O的占用。C14lu50Vr;rIIR1RlT2T2R2二L.C19 v、 luSOVC1十vccC1-OVC2-(WT1OUTT1INR1INRiourT2OUTT2INR2OUTIC51MAX232MAX232串行接口3KRXP 尹 3KLDP TXD55.0VLDll RXDRS232 (DB9)接 口定义6DSR数据准备好1 DCD载波检测2 RXD接收数据3 TXD发送数据4 DTR数据终端准备好7RTS请求发送8CTS清除发送9 RI振铃提示5 SG信号地接口电平RS232采用负逻辑电平:15-3：逻辑1；+15十3：逻辑0；由于单片机输出的串行信号为TTL电平，因此需加上电平转换 电路才能和标准的RS232串口通信，本系统板采用的是MAX232电 平转换芯片，具体原理如下图。其中C14、C15、C18、C19为泵电 容，要求采用高耐压低漏电电流的优质电容，否则影响波特率。 LD9、LD11为收发指示灯，当有数据流经串行口时，两灯闪烁。因为单片机通常工作于正电压，本系统采用的STC89C52RC为+5V供电，因此采用了如下电路为整个系统板提供稳定的5V电源。 该电路中，电源的输入有两个方式，一是从5.5mm标准电源端口 J7 输入，从这个
