單片機最小系統(tǒng)電路及自制單片機最小系統(tǒng)詳解

　　單片機最小系統(tǒng)是什么

　　1.晶振，至于大小由你單片機時鐘周期要求而決定（用于計時，與兩個電容并聯(lián)使用，電容大小由你的晶振決定，一般用22pF）

　　2.復位電路（用于復位）

　　3.電源（用于供電，一般用電腦的USB口供電）

　　4.燒制程序的口（可用串口配合MAX232配合使用，也可以做個并口輸入，這個要根據(jù)你使用單片機的種類決定，比如ATC可用并口，STC一般只用串口輸入等等）

　　單片機最小系統(tǒng)圖

　　電源供電模塊

　　電源模塊電路圖

　　對于一個完整的電子設計來講，首要問題就是為整個系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提和基礎。51單片機雖然使用時間最早、應用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機，51單片機更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。

　　此最小系統(tǒng)中的電源供電模塊的電源可以通過計算機的USB口供給，也可使用外部穩(wěn)定的5V電源供電模塊供給。電源電路中接入了電源指示LED，圖中R11為LED的限流電阻。S1 為電源開關。

　　復位電路

　　復位電路圖

　　單片機的置位和復位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機復位電路作用是把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài)，而在單片機內部，復位的時候單片機是把一些寄存器以及存儲設備裝入廠商預設的一個值。單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復位。當復位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復位有效。復位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。

　　復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成。

　?。?）上電復位：STC89系列單片及為高電平復位，通常在復位引腳RST上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為10K和10uF。

　?。?）按鍵復位：按鍵復位就是在復位電容上并聯(lián)一個開關，當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復位。

　　振蕩電路

　　振蕩電路圖

　　單片機系統(tǒng)里都有晶振，在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結合單片機內部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。

　　在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。

　　單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。xxxx晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

　　STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機內部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。

　　自制單片機最小系統(tǒng)（教程）

　　對于初學單片機的同學來講，要想學好單片機，最好的方法就是自己動手一步步去完成自己的單片機學習版。事實上，剛一開始什么都不會，感覺很困難，市場上賣的開發(fā)板也就100多塊左右，當然好一點的貴一點。但是那是別人設計的，你還是不能掌握開發(fā)板原理。下面結合自己的經(jīng)歷，介紹一種很容易上手的51單片機最小系統(tǒng)的制作。

　　工具/原料

　　晶振11.0592MHz或者12MHz一個，AT89S51或52單片機一個，30pf無極性電容2個，排針若干，按鈕一個，10K電阻一個，10uf有極性電容一個，洞洞板一個（不需要太大），以及其他工具

　　方法/步驟

　　搭建最小系統(tǒng)

　　主要是單片機能夠正常工作的最低配置，電路圖如下圖所示，其中紅線部分表示可以焊接在一塊。將各種元器件按照電路圖所示位置擺放好，就可以開始焊接了。電路圖上其他管腳沒有標注。

　　焊接的時候，可以使用一些細小的導線方便連接。

　　以上就是最小系統(tǒng)的制作，事實上，上述制作在網(wǎng)上都可以找到，難的就是下面的部分。如何將程序燒寫到單片機中。我也曾試著自己制作USB燒寫器，但是看了網(wǎng)上很多資料，都沒有成功，不是材料買不到，就是燒寫器本身就需要燒寫程序，所以還是放棄了，在網(wǎng)上花了10元錢買了一個現(xiàn)成的。如下圖所示。

　　現(xiàn)在關鍵是如何連接USB燒寫器與單片機。當你拿到燒寫器的時候，可以看到有一端是有孔的，不多不少，正好10個孔。這個孔就是用來連接單片機的，你買的時候，會發(fā)現(xiàn)賣家有說明，這10個孔如何連接。

　　我買的10個孔接線如下圖所示，其中選用兩排5個針的排針并排平排列，每一個針連接單片機的不同管腳，使用排針的目的就是將買的USB燒寫器的母口直接插上排針就可以完成連接。

　　為了方便連接，我使用的是紅色的小導線，按照下圖說明，將導線的一端接到排針上，另一端連接到單片機相應管腳。

　　網(wǎng)上賣的燒寫器可能不同，所以管腳的連接就不相同，所以，自己制作的時候，按照賣家給的電路圖為準。這樣，做好之后，就可以燒寫程序了。

　　如果燒寫不進去，請檢查是否有虛焊，或者線路接錯，不出意外的話，基本上沒問題。