万方数据量即II量阁Study—C单片机电路原理解析(上)1．单片机最小系统电路噬撼FOLLoW作者醒亮Study51系列学习板进入市场后经久不衰、深受用户喜爱，因为板载资源丰富并有系列文章、实验程序、源代码为用户配套，通过学习和掌握各个基本模块电路并编写相应的程序。用户不仅能够很快的熟悉并掌握51单片机的内部资源，而且能很容易地掌握单片机外围电路设计和软件编程技术。从而可以在短时间内设计出属于自己的单片机控制电路。编写出属于自己的有创意的实用程序。甚至学习板上的电路示例通过少量改动或无需改动就可以将它们应用到实际开发中。从而减少研发时间、最新型Study—C板载资源更加丰富，并以USB下载数据，可选多种MCS一51兼容型号，如STC89C5x、AT89S5x、SST89E5x等。本学习板中采用STC89C52单片机。为了让用户了解学习板硬件电路，本文对电路原理分单元进行分析并分上、下二期刊登，本期文章分析了单片机最小系统电路、LED指示灯电路、蜂鸣器驱动电路、继电器驱动电路，掌握这些电路原理会为你学习单片机电路、制作单片机电路带来极大方便。也会让你更深入理解程序设计的原理。本单片机实验学习板中的最小系统电路如图1。单片机的最小系统就是让单片机能正常工作并发挥其功能时所必须的组成部分。也可理解为是用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、时钟电路、复位电路、输入／输出设备等。单片机：在这里选用的是STC89C52单片机。其与传统的MCS一51系列单片机【如AT89C52)完全兼容。时钟电路：51单片机有两个时钟管脚。ME加速研发进程。70_2011．01图1单片机最小系统』7÷}日。：?‘5‘，：?；“：抄’碍”’÷如f，学}，“叶7曩：’仲，。，fr’{掣j“。J自。。』；j；』i，，瞄。“j§船0如‰j叛矗靳i盔错出j如j；}j，。弹氩，j，幻，；．，捌；{zf’，一n。，1www．elel69．corn妒7葶謦舻4≯订，，：{{。?j’，j“．i{l吖胛“，q．，q一jP^*，●万方数据墓童丞ll≤童蟪l蓉i蠡菇I鞋彝黝l“i“喜蠡lf}珐￡辫宝建玉l；i筻菇≤{{鲑ii芰i塞塾蠡|l魁l皇l“j嚣≤基}』薹鑫菇i￡g；舞捶；玉glj照i妊|毒；i；，酽潜箨琴辩爹|攀瓣辩辨f湃湃掰辫2}|爹÷辫}f辫释鬻’译雩辫辫鼙骂翠}舻，弼掣罐掌御譬搿瓣5鞠辫’琴瓣辫9’2．LED指示灯电路3．蜂鸣器驱动电路XTALl(19脚)：芯片内部振荡电路输入端。XTAL2(18脚)：芯片内部振荡电路输出端。在本学习板中采用的11．0592MHz的石英晶振。和晶振并联的两个电容的大小对振荡频率有微小影响，可以起到频率微调作用。一般来说，电容可以在20，40pF之间选择【本学习板使用复位电路：MCS一5I系列单片机的复位引脚RSTf第9管脚)出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。图1中所示的复位电阻和电容为经典值，实际制作是可以用同一数量级的电阻和电容代替。EA管脚：51单片机的EA／VPP(31脚)是内部和外部程序存储器的选择管脚。当EA保持高电平时，单片机访问内部程序存储器；当EA保持低电平时。则不管是否有内部程序存储器，只访问外部存储器。在本学习板中，EA管脚接到了VCC上，即只使用内部的程序存储器(现在单片机内部存储器容量已经足够大，完全可以满足一般应用)。P0口外接上拉电阻：由于51单片机的PO端在输出时能驱动NMOS电路和避免输入时读取数据出错。需外接上拉电阻【具体原理可参阅本学习板的配套讲座中的第一讲)，在本学习板中采用的是外加一个10K排阻。此外为了方便二次开发和调试时测量方便，本学习板将单片机的可用IO口32个全部引出，如图2所示。本学习板板载有8个LED的流水灯电路，如图3所示。51单片机(如本学习板中所使用的STC89C52单片机)的I／O13作为输出13时，其拉电流(向外输出电流)的能力是uA级别，不足以点亮一个发光二极管。而灌电流(往内输入电流)的方式可高达20mA，故采用灌电流的方式驱动发光二极管。现今的一些增强型单片机。是可以采用拉电流方式输出驱动LED的，因此只要单片机的输出电流能力值得注意的是不同的LED其额定电压和额定电流不同，一般而言，红或绿颜色的LED的工作电压为1．7V～2．4V，蓝或白颜色的LED工作电压为2．7—4．2V，直径为3mm的LED工作电流为2mA～10mA。本学习板采用的是红色的3mm的LED。图3中的电阻为1K阻值，是为了限制电流，图3中的LED—EN为一个短路块，在需要用到流水灯电路或需要指示灯时可以将其跳上，不需要用到的时候。可以跳开，从而减小功耗。本学习板板载有1个蜂鸣器驱动电路，如图4本学习板采用的