51单片机最小系统设计Word文档格式.docx

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程序启动时跳转到键盘判断模块程序中，此程序里面包含Key1～Key5的按键情况判断，循环检测直到有按键按下的时候，程序转去相对应按键的彩灯显示的花型模块，与此同时，当按键Key6有闭合时，程序中调用延时程序程序时，给延时参数赋值上另一个值，是延时程序延时时间发生改变，以达到不同快慢节奏闪烁的彩灯。

具体程序流程图2-1所示。

三、硬件设计

3.1　直流稳压电源电路

对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源电路的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。

电子设备除用电池供电外，还采用市电（交流电网）供电。

通过变压、整流、滤波和稳压后，得到稳定的直流电。

直流稳压电源是电子设备的重要组成部分！

本项目直流稳压电源为+5V。

如下图所示：

直流稳压电源的制作一般有3种制作形式，分别是分立元件构成的稳压电源、线性集成稳压电源和开关稳压电源。

下图稳压电源采用的是三端集成稳压器7805构成的正5V直流电源。

图3-1　三端固定式集成稳压电源电路图

AT89C51单片机的工作电压范围：

4.0V—5.5V，所以通常给单片机外接5V直流电源。

由于时间关系，此处用3节1.5V的干电池供电，在此不在赘述此稳压电源电路图原理。

3.2　单片机最小系统

要使单片机工作起来，最基本的电路的构成由单片机、时钟电路、复位电路等组成。

单片机最小系统如下图3-2所示。

时钟电路：

本系统采用单片机内部方式产生时钟信号，用于外接一个12MHz石英晶体振荡器和2个30pF微调电容，构成稳定的的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路。

复位电路：

确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。

单片机系统的复位方式有上电自动复位和手动按键复位。

本设计采用手动按键复位，该复位方式同样具有上电自动复位功能。

电路如下图所示。

图3-2　单片机最小系统

3.3　LED彩灯显示电路

LED彩灯显示电路（如图所示）实际上是由8个发光二极管和8个电阻构成的电路。

发光二极管与电阻对应串联,然后接在与之相对应的P2口上。

通过软件编程对P2口输出高低电平来实现不同的闪烁花型。

由于发光二极管的导通电压一般为1.7V以上，另外，它的工作电流根据型号不同一般为1mA到30mA，电阻选择范围100欧姆～3千欧姆，这里选用560欧姆的电阻。

图3-3　LED彩灯显示电路

3.4　按键控制电路

按键控制电路（如图3-4所示）是由6个按键开关构成的。

他们分别接在单片机AT89C51的P1接口和P3.0口,Key1﹍Key5接在P1.0﹍P1.4,Key6接在P3.7上。

为了一对一的控制LED灯的闪烁方式。

当按下开关Key1时,LED彩灯系统闪烁第一种彩灯花型。

当按下开关Key2时,LED灯系统闪烁第二种闪烁方式……

当闭合Key6时，彩灯闪烁节拍变慢。

图3-4　键盘控制电路

3.5　串口电路

串口电路为单片提供与PC机连接端口，为单片机提供下载程序到单片机程序存储器中。

串口原理图如图3-5所示。

串口也称串行通信接口，RS-232是目前最常用的一种串行通讯接口，由于其形状和针脚数量的原因，其接头又被称为DB9接头。

RS-232针脚定义:

2RXD←ReceiveData接收数据、3TXD→TransmitData发送数据、5GND—SystemGround系统接地，一般就用到这几个引脚。

图3-5　串口原理图

MAX232芯片是专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。

MAX23内部结构基本可分三个部分：

第一部分是电荷泵电路：

由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成，功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道：

由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道，其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道，8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。

TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DP9插头；

DP9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出

第三部分是供电：

15脚DNG、16脚VCC（+5v）。

四、仿真电路图

仿真电路图如图4-1所示：

图4-1　仿真电路图

五、

程序代码

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0040H

MAIN:

MOVP1,#0FFH

MOVA,P1

CJNEA,#11111110b,S1

LCALLK1

S1:

CJNEA,#11111101b,S2

LCALLK2

S2:

CJNEA,#11111011b,S3

LCALLK3

S3:

CJNEA,#11110111b,S4

LCALLK4

S4:

CJNEA,#11101111b,MAIN

LCALLK5

K1:

MOVA,#01111111b

C1:

RLA

MOVP2,A

LCALLDelay

JNBP1.1,K2

JNBP1.2,K3

JNBP1.3,K4

JNBP1.4,Z

LJMPC1

K2:

MOVP2,#0FEH

MOVP2,#0FCH

MOVP2,#0F8H

MOVP2,#0F0H

MOVP2,#0E0H

MOVP2,#0C0H

MOVP2,#80H

MOVP2,#00H

MOVP2,#0FFH

Z:

LJMPK5

K3:

MOVP2,#55H

MOVP2,#0AAH

K4:

MOVP2,#01111110B

MOVP2,#00111100B

MOVP2,#00011000B

MOVP2,#00000000B

MOVP2,#10000001B

MOVP2,#11000011B

MOVP2,#11100111B

MOVP2,#11111111B

K5:

MOVP2,#10111111B

MOVP2,#10011111B

MOVP2,#10001111B

MOVP2,#10000111B

MOVP2,#10000011B

LCALLDelay

Delay:

JNBP3.0,D1

MOVR5,#01H

LJMPD5

D1:

MOVR5,#04H

D5:

MOVR6,#0FFH

D6:

MOVR7,#0FFH

D7:

NOP

DJNZR7,D7

DJNZR6,D6

DJNZR5,D5

RET

END