51单片机实训板使用说明.docx

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51单片机实训板使用说明

51单片机实训板使用手册

51单片机实训是我司针对单片机初学者设计的一款性价比非常高的单片机开发板。

其电路原理图如图1所示。

一.入门套件原理介绍

图1.单片机入门套件原理图

电路原理介绍:

1.晶振和复位电路

复位电路的基本功能是：

系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

图3所示的RC复位电路可以实现上述基本功能。

图3.单片机的复位电路

图4是单片机的晶振电路，其是配合单片机内部的电路形成典型的文氏振荡器。

电容C12和C13为晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，一般在几十PF。

它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度。

晶振的频率选择为11.0592MHz是为了在进行RS232串行通信时计算单片机内部定时器的定时常数。

图4.单片机的晶振电路

2.ISP下载电路接口电路

ISP下载电路接口电路如图5所示，ISP（In-SystemProgramming）在系统可编程，指电路板上的空白器件可以编程写入最终用户代码，而不需要从电路板上取下器件，已经编程的器件也可以用ISP方式擦除或再编程。

ISP技术是未来发展方向。

在套件中也为您设计了ISP接口电路。

配合我司开发的AT89S5×系列单片机下载线（选配件）。

就可以对ATMEL公司的AT89S5×系列的具有ISP接口的单片机进行在系统编程（即ISP）。

图5.ISP接口电路图

3.数码管驱动电路

数码管驱动电路如图6所示。

数码管驱动电路采用的是动态驱动电路。

图6.数码管驱动电路

数码管驱动电路原理：

图中PNP三极管Q1，Q2工作在开关状态，数码管的端口a、b、……、h与单片机的P0端口连接。

由8051的P2.0和P2.1来控制Q1和Q2的工作状态。

当8051单片机端口P2.0为低电平，P2.1为高电平时，LED1的电源端与系统的地近似为短接，LED2与系统地近似为开路状态。

则此时LED1配合P0端口输出的数据组成一个数码管显示电路，而LED2此时不显示（全灭）。

当情况相反时：

P2.0=1，P2.1=0时候数码管LED2显示P0端口的数据，LED1则不显示P0端口的数据（全灭）。

如果两个数码管能够轮流显示而且速度足够快的话，那么由于人眼的视觉暂留效应，两个LED看上去就几乎是同时在点亮。

这也就是LED动态扫描根本的原理。

4.单片机核心处理器

单片机核心处理器电路如图7所示。

图7.单片机核心处理器单元

单片机核心处理器电路由芯片座，以及上拉排阻配合单片机的晶振和复位电路组成。

单片机核心处理器的芯片座可以换插不同半导体厂商（如:

Atmel、NXP、STC、SST、华邦等）的芯片，为您的开发和设计带来很多的便利。

5.LED驱动及按键电路

LED驱动电路如图8所示，LED驱动电路的基本原理比较简单，LED通过一只330欧姆的限流电阻与单片机的I/O相连接。

其中限流电阻的阻值大小与具体单片机I/O的驱动电流大小有关系。

图8.LED驱动电路

按键驱动电路原理图如图9所示。

图9.按键驱动电路

当按键按下时会使INT0或者P2.7为低电平。

对于标准的8051单片机，当INT0为低电平时会触发单片机的外部中断INT0。

6.DS18B20实时测温电路

利用DS18B20可以测量当前环境的实时温度，DS18B20是单总线方式工作，只需要满足时序要求，即可对其进行读写操作，此处利用P24作为数据传输口。

图10.DS18B20测温电路

二、实验操作：

实验一：

LED操作

实验目的：

掌握单片机IO的基本操作方法。

熟悉单片机IO的C语言操作方法。

实验程序：

LED灯

实验步骤：

1）打开LED灯文件夹，短接数码管右下角的跳线帽，使8个LED和电源连接。

2）在Keil环境下打开项目工程文件EX1

3）编译EX1，生成EX1.hex

4）利用STC单片机的ISP工具下载EX1.hex到STC单片机内部的FLASH中。

5）断电后重新上电，观察LED变化情况。

实验二：

数码管显示实验

实验目的：

掌握8段数码管动态显示驱动的方法，并能够掌握获取段码的方法。

实验程序：

数码管显示

实验步骤：

打开数码管显示文件夹，在Keil环境下打开项目工程文件EX2

编译EX2，生成EX2.hex

利用STC单片机的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电，观察数码管显示内容的变化。

实验三：

INT0中断计数显示实验

实验目的：

掌握在C语言中编写中断程序的方法。

并复习数码管动态显示程序的编写。

实验程序：

INT0中断计数显示

实验步骤：

在Keil环境中打开项目工程文件EX3.

编译EX3，生成EX3.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

连续击发P2.7按键，观察数码管显示内容的变化。

实验四：

串口发送数据实验

实验目的：

掌握单片机串口C语言的操作方法。

实验程序：

串口发送实验

实验步骤：

在Keil环境中打开项目工程文件EX4

编译EX4，生成EX4.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

在PC端口运行串口监测软件，打开串口调试助手，设置COM：

COM1或COM2。

波特率:

9600、校验位:

无（NONE）、数据位:

8、停止位:

1

点击选择自动发送，选择十六进制或者字符格式显示。

7）观察串口监测软件的接收结果。

实验五：

串口接收数据实验

实验目的：

掌握单片机串口接收数据的C语言操作方法。

实验程序：

串口接收实验

实验步骤：

在Keil环境中打开项目工程文件EX5

编译EX5，生成EX5.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

打开串口监测软件，每次输入一个数字，并发送至单片机。

观察单片机开发套件上数码管显示的数字和输入的数字是否一样。

实验六、数字温度传感器实验

实验目的：

利用单片机控制温度传感器的方法。

实验程序：

数字温度实验

实验步骤：

在Keil环境中打开项目工程文件DS18B20

编译DS18B20，生成DS18B20.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

观察数码管显示内容，数码管显示的是当前实时温度值，精度在小数点后两位。

实验七、数字钟实验

实验目的：

掌握单片机定时器精确定时的方法。

实验程序：

数字钟实验

实验步骤：

在Keil环境中打开项目工程文件shizh

编译shizh，生成shizh.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

观察数码管显示内容，数码管上显示跑表数字，每一秒钟加一。

实验八、综合实验

实验目的：

掌握单片机实际应用方法。

实验程序：

综合实验

实验步骤：

打开综合实验文件夹，在Keil环境中打开项目工程文件lesson

编译lesson，生成lesson.hex

利用STC的ISP工具下载程序代码到STC单片机内部的FLASH中。

断电并重新上电。

5）按下P27和INT0按键，观察实验现象：

按INT0键第一次，流水灯实验，LED流水灯开始以不同的方式显示。

按INT0键第二次，跑表时钟实验，数码管上显示跑表数字，每一秒钟加一。

按INT0键第三次，数字温度传感器实验，数码管上显示当前的实时温度。

按INT0键第四次LED灯交替闪烁。

按INT0键第五次又回到流水灯实验。

按P2.7为键盘检测实验，只要按下此键，MCU停此所有的操作，将LED灯和数码管清0。