51单片机外围电路设计及C语言LED控制实例

版权申诉
0 下载量 123 浏览量 更新于2024-07-01 1 收藏 1.24MB DOC 举报
本资源文档详细介绍了51单片机的基本外围电路设计以及相关的C语言程序编写。51单片机作为一款广泛应用的微控制器,其外部引脚和内部结构是理解和开发的基础。文档首先从单片机的I/O口操作入手,例如P0口,它是89C51单片机的一个重要接口,可以作为输入输出口使用。P0.0端口通过不同的连接方式,如拉高电阻或直接驱动,能够控制LED的点亮与熄灭,这里展示了利用C语言编程实现LED闪烁的实例,通过延时函数来控制脉冲信号的周期。 在电路设计方面,文档提到的最小系统包括晶体振荡电路,用于稳定单片机的工作频率,通常选择12MHz的晶振;加电复位电路确保单片机正确启动,通过R1和电解电容器C3共同完成。此外,为了保护LED,电路中还配备了限流电阻R3,防止电流过大损坏LED。 程序设计部分使用了Keil C软件,这是一种流行的嵌入式开发工具。文档倡导在编写程序前建立清晰的文件管理体系,将所有与项目相关的源代码、编译后的hex文件等存放在特定的文件夹中,以便于管理和查找。编程步骤涉及创建新项目、设置硬件连接、编写C代码,以及调试和编译程序。 在实际操作中,学习者会逐步掌握如何配置定时器或中断系统来精确控制LED的闪烁周期,以及如何通过C语言的结构体、指针等高级特性进行更复杂的外围设备控制。同时,文档提供的实例和理论知识相结合,使得学习者能更好地理解51单片机的工作原理,并能在实践中应用所学知识。 这份文档是针对初学者和有一定基础的开发者,提供了全面的51单片机外围电路设计实践指导和C语言编程案例,适合进行单片机基础训练和项目开发。通过深入学习,读者可以掌握单片机控制外部设备的关键技能,并为进一步的嵌入式系统设计打下坚实基础。
2023-02-27 上传
1.1 51单片机电路的设计 在本设计中,考虑到单片机构成的应用系统有较大的可靠性,容易构成各种规模的应用 系统,且应用系统有较高的软、硬件利用系数。还具有可编程性,硬件的功能描述可完 全在软件上实现。另外,本设计还需要利用单片机的定时计数器、中断系统、串行接口 等等,所以,选择以单片机为核心进行设计具有极大的必要性。在硬件设计中,选用MS -51系列单片机,其各个I/O口分别接有按键、LED灯、七位数码管等,通过软件进行控制 。 MCS- 51单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接 口、串行接口和中断系统等几大单元,以及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线 ,现在分别加以说明: 1)中央处理器: 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制 数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入 输出功能等操作。 2)数据存储器(RAM): 内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄 存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用 户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。 3)程序存储器(ROM): 共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。 4)定时/计数器(ROM): 有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 5)并行输入输出(I/O)口: 共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。 6)全双工串行口: 内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作 异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。 7)中断系统: 具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串口中断,可满足 不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。 8)时钟电路: 内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序。 本设计中单片机的设计电路如下图3-1所示: 本电路使用单片机内部振荡器,12MHz的晶体谐振器直接接在单片机的时钟端口X1和X2, 电路中C2、C3为振荡器的匹配电容。该电路简单,工作可靠 。另外本系统的容阻上电复 位,就是利用RC电路的充电过程来给单片机复位。RC电路的时间常数计算公式: T=RC (3-1) 即:T=RC=10u*10k=100ms。当需要复位时,也可以按下复位按键,进行复位。 本资料属于购线网所有,如需转载,请注明出处,更多资料查看,请前往购线网! ----------------------- 51单片机电路的设计全文共2页,当前为第1页。 51单片机电路的设计全文共2页,当前为第2页。