单片机开发板产品

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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、文档目录磴牛w/十A乂怕七刑币1J人畲LL1g又自目录工而日由4吉小2利日干用IJ3坝日先中4坝日迈度衣及勿取欣泉眼n5匕口物11乂 口i-h百工田kIJ 76 7电卸埋区弃映住吉s7兀命什酒口中十匕4半78卬利板Eth /a、rr 、ds9硬件设计说明10好件流科方乙104 4用11十切W工怛粉/小）主的II1213予LI L闩+PROTEUS真义件及仿真说明4士珈MH小区（二音囱、I3A Ai_ri7x“i /、，而*F的4白人7I411 A闿恢许1脾R晶月上包

2、H+ 4三I5A AL_ik 以 v Lk口二M 口目 TI6d -7；UU如也2A悭,工I7d p口宿址乂士始的18-19-笠相串装配示意图二、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3月一2015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

3、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

4、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封装的锂电容。锂电容全称是锂电解电容，也属于电解电容的一种。直插锂电容，使用金 属铝做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，锂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，由于锂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锂电容器电性能优

5、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：锂电容器的工作介质是在 铝金属表面生成的一层极薄的五氧化二铝膜。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。锂电容的性能优异，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 STC11L16X弹片机的最小系统，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

6、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

7、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）单片机的选择：STC11L16X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

8、，强干扰场合。STC11L16XE（列单片机的定时器 0/定时器串行口与传统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：STC11L16XET作电压：3.6V - 2.4V / 2.1V （3V 单片机）3、工作频率范围：035MHz相当于普通 8051的0420MHz4、STC11L16X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、STC

9、11L16X弹片机：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 EEPROMb能9、看门狗10、内部集成 MAX81信用复位电路（晶体频率在24MHz以下

10、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

11、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

12、。 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

13、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STC11L16X弹片机控制，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 STC11L16XEK片，显示模块主要为LCD1602a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

14、 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Proteus 仿真2015.4XXX/3绘制AutiumDesigner 完成原理图和PCB图2015.5XXX/4采购元器件及同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？STC11L16X弹片机为总线命令，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