单片机外接电路剖析

单片机外接电路一.各个外接电路原理：1．最小系统及二极管电路原理图：vccvcc1kvcc1104140p1.0Vcc62p1.1p0.03910423p1.2P0.13874p1.3P0.2371635P1.4P0.33613586P1.5P0.415vcc10k7P1.6P0.5344104210uf338P1.7P0.6vcc1499RSTP0.732310311.5k5P3.0EA1311P3.1ALE304Max12P3.2PSEN29104523212D8913P3.3P2.72814P3.4P2.62730pf2661115P3.5P2.516P3.6P2.4251047101k17P3.7P2.32418238930pf19XTAL2P2.222P2.120XTAL121P2.0GND图1最小系统及二极管电路原理图应用89C51（52）单片机设计并制作一个单片机最小系统，达到如下基本要求：1、具有上电复位和手动复位功能。2、使用单片机片内程序存储器。3、具有基本的人机交互接口。按键输入、 LED显示功能。4、具有一定的可扩展性，单片机 I/O口可方便地与其他电路板连接。（1）复位及振荡电路图2复位及振荡电路图复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。AT89S系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。MCS51LITE使用22.1184MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在 15pF至50pF之间。（2） 蜂鸣器电路图3蜂鸣器电路图蜂鸣器使用PNP三极管进行驱动控制，板上使用的是直流蜂鸣器，当 P3.7输出低电平时，蜂鸣器鸣叫。由于蜂鸣器为感性原件，可以在两端并接一个二极管来起到泄放作用。（3）RS232串口电路图4RS232串口电路图RS232串口电路使用MAX232CPE作为电平转换芯片，并通过套件提供的串口电缆连接到计算机背后的COM口（9针D型口），用于MCS51LITE与上位机通信以及和其他串口设备的数据交互。 需要注意的是这里在电路板上对 TxD和RxD进行了交叉，对应使用的 DB9接头类型为Female，使用的线缆为延长线，也叫做直连线，线缆一头为Female一头为Male。如果电路板上不将RxD和TxD交叉，就应该采用Male类型的接头和交叉线缆(两头均为Female)连接。2.1602液晶显示器电路原理图：VCC160210KRS10kLCDEN1p1.0Vcc402p1.1p0.039D03p1.2P0.138D14p1.3P0.237D25P1.4P0.336D36P1.5P0.435D47P1.6P0.534D58P1.7P0.633D69RSTP0.732D71031P3.0EAVCC11P3.1ALE301012P3.2PSEN2913P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625P3.6P2.41724P3.7P2.31823XTAL2P2.21922XTAL1P2.12021GNDP2.0图51602液晶显示器电路原理图3.数码管电路原理图：1p1.0Vcc402p1.1p0.0391k3p1.2P0.1384p1.3P0.2375P1.4P0.336855085506P1.5P0.4357P1.6P0.534AFBAFB8P1.7P0.6339RSTP0.732共阳10P3.0EA3111P3.1ALE3012P3.2PSEN291kEDHCGEDHCG13P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625P3.6P2.41724P3.7P2.31823XTAL2P2.21922XTAL1P2.12021GNDP2.0图6数码管电路原理图八段数码显示管MCS51LITE包含两个共阳8段数码管显示器，使用动态扫描方式驱动。共阳极作为位选有PNP三极管驱动连接在P0口，八位段选在通过1kΩ限流后连接在单片机的P2口上。由于数码管是共阳的，所以当驱动信号为0时对应的数码管才点亮。矩阵按键原理电路图：1p1.0Vcc402p1.1p0.039P3.03p1.2P0.1384p1.3P0.2375P1.4P0.3366P1.5P0.4357P1.6P0.534P3.18P1.7P0.6339RSTP0.73210P3.0EA3111P3.1ALE30CSDA12P3.2PSEN2913P3.3P2.7281427P3.4P2.61526P3.5P2.51625INT1P3.6P2.41724P3.7P2.3RD1823WRXTAL2P2.2RS1922XTAL1P2.12021GNDP2.0图7矩阵按键原理电路图矩阵键盘原理：矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到 +5V上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。 这一点是识别矩阵按键是否被按下的关键。 然而，矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连， 各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平， 各按键间将相互影响，因此， 必须将行线、列线信号配合起来作适当处理， 才能确定闭合键的位置。扫描法：按键按下时，与此键相连的行线与列线导通， 行线在无键按下时处在高电平，显然，如果让所有的列线也处在高电平， 那么，按键按下与否不会引起行线电平的变化，因此， 必须使所有列线处在低电平， 只有这样，当有键按下时，该键所在的行电平才会由高电平变为低电平。CPU根据行平电的变化，便能判定相应的行有键按下。 8号键按下时，第 2行一定为低电平，然而，第2行为低电平时，能否肯定是 8号键按下呢？回答是否定的， 因为9、10、11号键按下同样使第 2行为低电平。为进一步确定具体键，不能使所有列线在同一时刻都处在低电平，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，另一时刻，让下一列处在低电平，依次循环，这种依次轮流每次选通一列的工作方式称为键盘扫描。先读取键盘的状态，得到按键的特征编码。先从P1口的高四位输出低电平，低四位输出高电平，从 P1口的低四位读取键盘状态。再从P1口的低四位输出低电平， 高四位输出高电平， 从P1口的高四位读取键盘状态。 将两次读取结果组合起来就可以得到当前按键的特征编码。使用上述方法我们得到 16个键的特征编码。举例说明如何得到按键的特征编码：假设“1”键被按下，找其按键的特征编码。从P1口的高四位输出低电平，即 P1.4－P1.7为输出口。低四位输出高电平，即 P1.0－P1.3为输入口。读 P1口的低四位状态为“ 1101”，其值为“0DH”。再从P1口的高四位输出高电平，即 P1.4－P1.7为输入口。低四位输出低电平，即 P10－P13为输出口，读 P1口的高四位状态为“ 1110”，其值为“E0H”。将两次读出的 P0口状态值进行逻辑或运算就得到其按键的特征编码为“ EDH”。用同样的方法可以得到其它 15个按键的特征编码。二.检测程序：1．数码管静态显示“减一循环”#include<reg52.h>#defineuintunsignedintvoiddelay(uintz){uinti,j;for(i=z;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}voidmain(){P2=0x07;P0=0xfe;while(1){P0=P0-1;delay(500);}},2.1602液晶显示“Everyoneisnumberone!”#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitlcdrs=P3^5;sbitlcden=P3^4;ucharnum;uchartable1[]="Everyoneis";uchartable2[]="numberone!";voiddelay(uintx){uinta,b;for(a=x;a>0;a--)for(b=110;b>0;b--);}voidwrite_com(ucharcom){P0=com;lcdrs=0;lcden=0;delay(50);lcden=1;delay(50);lcden=0;}voidwrite_date(uchardate){P0=date;lcdrs=1;lcden=0;delay(100);lcden=1;delay(100);lcden=0;}voidinit(){dula=0;wela=0;lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);}voidmain(){init();for(num=0;num<11;num++){write_date(table1[num]);delay(50);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<11;num++){write_date(table2[num]);delay(100);}while(1);}3.矩阵按键显示“ 0123456789ABCDEF”#include<reg52.h>unsignedcharj,k,temp,key;voiddelay(unsignedchari){for(j=i;j>0;j--)for(k=110;k>0;k--);}unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};voiddisplay(unsignedcharnum){P2=table[num];P0=0xc0;}voidmain(){dula=0;wela=0;while(1){P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xee:key=0;break;case0xde:key=1;break;case0xbe:key=2;break;case0x7e:key=3;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);P1=0xfe;}}P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xed:key=4;break;case0xdd:key=5;break;case0xbd:key=6;break;case0x7d:key=7;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);P1=0xfc;}}P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case0xeb:key=8;break;case0xdb:key=9;break;case0xbb:key=10;break;case0x7b:key=11;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}d