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51单片机开发板学习指南与应用实践
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更新于2024-07-16
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"(2021-2022)年专题资料单片机开发板产品文档.docx" 本文档详细介绍了西安科技大学高新学院机电信息学院微电子120x班的一个课程项目——51单片机开发板的制作与应用。51单片机是一种典型的嵌入式微控制器(MCU),它集成了运算器、控制器、存储器和I/O设备,构成了一个微型计算机系统,便于学习、应用和开发。使用51单片机开发板,不仅可以深入了解计算机的原理与结构,还因其小巧、便携、成本低的特点,在工业控制等领域得到了广泛应用。 开发板的关键技术内容包括电源模块的设计,其中使用了两个7343封装的钽电容。钽电容以其高稳定性、宽工作温度范围和自愈性能著称,特别适用于高温环境。相较于普通电解电容,钽电容的电感较低,电性能优越,尽管其容量受限,但在小型化和高容量需求的应用中极具竞争力。开发板的设计考虑了初学者的需求,搭载了STC11L16XE单片机的最小系统,并提供了一系列扩展资源,如LED流水灯、LCD显示、数码管、矩阵键盘、红外接收、继电器控制、串口通信和蜂鸣器等,以供实践操作和学习。 国内外相关行业的现状和发展趋势表明,开发板已经成为嵌入式系统开发者的重要工具。随着物联网、智能家居和智能硬件的发展,对低功耗、高性能和易于开发的单片机需求日益增长。开发板的设计越来越多样化,不仅能满足专业开发者的需求,也为DIY爱好者和学生提供了丰富的学习平台。未来的开发板将更加注重集成度、模块化和易用性,以适应快速迭代的技术环境和不断扩大的应用领域。同时,随着开源硬件和软件的发展,开发板的定制化和共享性也将得到进一步提升,推动技术创新和教育实践的融合。
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工作电压:$"$!$$ 单片机
、工作频率范围:~%&,相当于普通 的 ~%&
、 单片机用户应用程序空间:
!!!!!!!!!!!!!!!'字节
、 单片机:片上集成 字节或 字节 (
、通用 )! 口(!!!! 个),复位后为:准双向口!弱上拉(普通
传统 )! 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 )! 口驱动能力均可达到 (,但整个芯片最大不要超过 (
、)(在系统可编程)!)((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(*!#*!)直接程载用户程序,数秒即可完成一片
、有 功能
+、看门狗
、内部集成 ( 专用复位电路晶体频率在 %& 以下时,要选择高的复
位门槛电压#如 $ 以下复位#晶体频率在 %& 以下时,可选择低的复位门槛电压,
如 $ 以下复位,复位脚接 ' 电阻到地)
、内置一个对内部 $,,进行掉电检测的掉电检测电路,可设置为中断或复位
$ 单片机掉电检测门槛电压为 $!!$ 附近,$ 单片机掉电检测门槛电压为
$ 附近
(2)电源电路的选择:市电整流成-. 电压,由于 + 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。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/26496153/bgb.jpg)
(3)显示器的选择:采用 液晶显示器。 液晶也叫 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 或者
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 /01 软件,对电路原理、硬件进行仿真;用 Autium Designer 完成原理图和
2 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。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、、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
/01 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。
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