名目摘要 IAbstrct II1 设计任务及要求 32 整机概述 53 单片机最小系统根本原理 63.1 STC89C52 介绍 63.2 复位电路 83.3 晶振电路 83.4 单片机最小系统 94 扩展电路根本原理 114.1 数码管显示电路 114.2 矩阵键盘电路 124.3 串口通信电路 134.3.1 串口通信 134.3.2 串行通信把握存放器 144.3.3 串行口的工作方式 155 整机电路设计图 196 软件设计 206.1 程序编写软件Keil 206.2 仿真软件Proteus 206.3 软件设计详情 206.3.1 键盘扫描 206.3.2 串行通信接收程序 217 仿真结果 237.1 数据输入 237.2 串行串口通信 238 实物呈现 259 心得体会 26参考文献 27附录Ⅰ：元件清单 28附录Ⅱ：总程序设计 29摘要单片微型计算机简称单片机，又称为微型把握器，是微型计算机的一个重要分支随着电子技术的进展，大规模及超大规模集成电路和制造工艺的进一步提高，单片机以其高牢靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，广泛应用于把握系统、数据采集系统、智能化仪器表等领域。
单片机最小系统电路板在单片机开发市场和大学生电子设计方面格外流行本次课程设计包括 STC89S52 单片机最小系统、4×4 矩阵键盘、独立 6 个 8 段 LED 数码管显示电路以及串口通信其中单片机最小系统包括单片机、晶振电路、复位电路和供电系统经过系统的分析设计后，利用 Keil 软件编程以及 Proteus 软件仿真，稳固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会各种工程软件的使用仿真成功后开头实物的安装和调试，实现实习要求的功能关键词：单片机数码管显示矩阵键盘IIAbstrctAs the single chip computer, also known as micro controller, is an important branch of microcomputer. With the development of electronic technology, further improve the large-scale and ultra large scale integrated circuit and manufacturing technology, single chip with a series of advantages of high reliability, high performance, low voltage, low power consumption, is widely applied in the control system, data acquisition system, intelligent instrument etc.. MCU minimum system circuit board is very popular in the SCM development market and Undergraduate Electronic design. The curriculum design includes STC89S52 minimum system microcontroller, 4 * 4 matrix keyboard, the independent 6 LED 8 segment digital tube display circuit and the serial communication. The smallest single-chip system consists of single chip microcomputer, crystal circuit, reset circuit and power supply system. Through the analysis and design the system, using Keil software programming and Proteus software simulation, the use of the consolidation of SCM application, analog circuit, digital circuit course and learn all kinds of Engineering software. After the success of simulation to begin the installation and debugging of real, practice the requirements of function.Keywords:Single chip digital tube display matrix keyboard1 设计任务及要求1、完成包含如下系统功能组件的单片机最小系统的设计、焊接、调试（1） 键盘一个 4X4 的矩阵键盘，其中，10 个按键是 0~9 数字键；另外 6 个是功能键， 用于功能选择和把握，如“数据输入”、“数据显示”、“串行通信”功能选择键，以及“回车”、“去除”、把握键。
2） 显示电路由 6 个 7 段 LED 数码管组成的显示电路3） 串口串行通信利用 51 的串口实现串行通信接口电路2、完成 ISP 下载电路的设计、焊接3、完成系统软件的设计，包括程序构造设计、流程图绘制、程序设计，实 现如下功能（1） 功能选择通过功能选择键，使得单片机处于不同的工作状态并通过 LED 显示相应的内容；可选择的功能包括：数据输入；数据显示；串口通信（2） 数据输入通过功能选择键选择“数据输入”后，可分次输入 10 个 4 位十进制数据， 并将输入的数据保存在内部 RAM 中数据输入要求：第一步输入序号 0~9，说明输入的是第几个 4 位十进制数据； 其次步按下回车键，完成序号输入；第三步输入最多 4 位的十进制数据； 第四步按下回车键，完成数据输入； 重复第一步，开头数据的输入；输入数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是从右到左的最多 4 位十进制数；假设在输入过程中〔第一步或第三步〕消灭错误，按“去除”键，重从第一步开头输入数据或者，自己设计 10 个十进制数的输入及显示方式3） 数据显示通过功能选择键选择“数据显示”后，可显示之前输入的 10 个 4 位十进制数据中的任一个，要求：第一步输入序号 0~9，说明显示的是第几个 4 位十进制数据；10其次步显示相应的数据；重复第一步、其次步，显示其他的数据；数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是要显示的数据，从右到左最多 4 位十进制数。
或者，自己设计数据的显示方式4） 数据通信将两个单片机最小系统通过串口连接起来，其中一个作为主系统，另一个作为辅系统当通过功能选择键选择“串行通信”后，当在主系统上按下数字键后主系统的 LED 按从左向右移东的方式显示按键输入的数字，同时辅系统的LED 上显示与主系统同样的内容4、利用仿真软件完成系统仿真工作5、在单片机最小系统硬件上实现任务 3 中规定的功能2 整机概述单片机最小系统，是指用 0 最小的元件组成的单片机可以工作的系统，如图2.1 所示对于 51 系列单片机来，最小系统的必备条件是需要 ROM 存储程序， 需要 RAM 保存中间数据，需要时钟、电源和复位由于51 单片机片内有 RAM 和 ROM，只需要外接晶振电路、复位电路即可构成单片机的最小系统电路单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备晶振电路本次设计主要完成的扩展电路包括键盘电路、数码管显示、串行通信三大模块其原理框图如图 2.1 所示：数码管显示STC89C52矩阵键盘数据通信复位电路图 2.1 总原理框图3 单片机最小系统根本原理最小系统的必备条件是需要 ROM 存储程序，需要 RAM 保存中间数据，需要时钟、电源和复位。
由于51 单片机片内有 RAM 和 ROM，只需要外接晶振电路、复位电路即可构成单片机的最小系统电路3.1 STC89C52 介绍STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8 位微把握器， 具有 8K 在系统可编程Flash 存储器STC89C52 使用经典的 MCS-51 内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能在单芯片上，拥有灵活的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式把握应用系统供给高机敏、超有效的解决方案具有以下标准功能：8k 字节 Flash，512 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KBEEPROM，MAX810 复 位电路，3 个 16 位定时器/计数器，4 个外部中断，一个 7 向量 4 级中断构造〔兼容传统 51 的 5 向量 2 级中断构造〕，全双工串行口另外 STC89C52 可降至0Hz 静态规律操作，支持 2 种软件可选择节电模式空闲模式下，CPU 停顿工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断连续工作掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停顿，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频 35MHz，6T/12T 可选依据不同场合的要求，这款单片机供给了多种封装，本次设计依据最小系统有时需要更换单片机的具体状况，使用双列直插 DIP-40 的封装STC89C52 引脚如以下图 3.1 所示其各引脚功能为：P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I／O 口，也即地址／数据总线复用口作为输出口用时，每位能吸取电流的方式驱动 8 个 TTL 规律门电路，对端口 P0 写“l”时，可作为高阻抗输入端用在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址〔低8 位〕和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I／O 口，P1 的输出缓冲级可驱动〔吸取或输出电流〕4 个 TTL 规律门电路对端口写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口作输入口使用时，由于内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉图 3.1 STC89C52 引脚图低时会输出一个电流〔IIL〕P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I／O 口，P2 的输出缓冲级可驱动〔吸取或输出电流〕4 个 TTL 规律门电路对端口P2 写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，由于内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流〔IIL〕。
P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I／O 口P3 口输出缓冲级可驱动〔吸取或输出电流〕4 个 TTL 规律门电路对P3 口写入“l”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口此时，被外部拉低的 P3 口将用上拉电阻输出电流〔IIL〕RST：复位输入当振荡器工作时，RST 引脚消灭两个机器周期以上高电平将使单片机复位。