原创 stc89c52学习版设计发案

本人第一次做的一个52单片机学习开发板，一些相关文档仅供同仁参考，有不足之处还希望指出。还有整套原理图和pcb图，若需要请发E_Ｍ给我即可。jiewen1128@126.com">xiaojiewen1128@126.com

第一节 总体设计

本开发板设计采用MCU的是STC89C52单片机。其拥有256字节的RAM，8K的片内ROM，3个16位定时器，6个中断源。为了便于调试整个开发板分套件为一个核心板，一个操作板，一个显示板，以及一个数据采集板。整体框架设计如图1所示：<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

核心板与各个子板之间是通过DB9和DB25的插座相连接的，使用时直接插上即可，有着即插即用，方便灵活，接触牢固的优点。显示板上拥有128*64的液晶和4位一体的数码管，可以用拨码开关选择其一作为显示。数据采集板上集成了DAC0832,ADC0809俩个常用的A/D,D/A芯片。操作板为一个4*4的行列式键盘，方便操作。

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

第二节 核心板的设计

核心板的宽度与长度均为一个DB9加上一个DB25的长度。其结构框图如图2所示：

图 2核心板设计框图

由图可见整个核心板由8个小部分组成（每块土黄色区域为一部分），分别是：RS232串口通信部分，实施时钟与温度传感器部分，电源电路部分，复位电路部分，EEPROM扩张部分，红外接受部分，蜂鸣器部分，独立按键部分。

1.       串口通信部分；

串口通信部分选用了非常常用的美信公司的MAX232芯片来进行232电平与TTL电平之间的转换。电路采用3线制连接。由于主MCU采用STC29C52，其支持ISP下载。用户的PC机上只需安装上STC-ISP烧写MCU软件，用串口线与开发板相连接后即可自由的任意的烧写MCU，十分方便简单。

2.       系统电源设计;

除了传统的用DC电源供电外，核心板还可由PC机USB标准的5V供电。其是通过一个2选1的开关来选择的。这里选择了通用的5V稳压芯片7805，这样放宽了外部输入的DC电压范围，其在5~12V之间均可。由于可能会用到3.3V供电的芯片，核心板上还提供了3.3V电源口。将5V电源通过5V转3.3V的芯片LM117即得到了3.3V的电源。

3.       实时时钟和温度传感器部分； 

DALLAS公司推出的DS1302，是一高性能，低功耗，带RAM的实时时钟芯片。本次设计中就采用了它。MCU间用三线连接（SCLK，RST，I/O）非常简便。用一片纽扣电池作为DS1302的第2电源，这样在核心板掉电的情况下，其仍然可以工作。其仅需与在此部分还加上了此公司的智能温度传感器DS18B20作为温度检测元件。此芯片的测温范围为-55~125摄氏度，最高分辨率可以达到0.0625摄氏度，其可以直接读出被测温度值，通过3线制与单片机相连即可，硬件电路少，方便。用户可以利用次部分电路设计带温度显示的万年历等实用性强的设计。

4.       EEPROM扩张部分；

由于STC89C52其片内只有8K的ROM，对其存储单元进行扩张是必要的。本次设计选用体积小，引线少的串行EEPROM 24CXX系列芯片来扩张ROM。24CXX系列存储器具有低功耗，高稳定性的优点，其集成有I2C总线接口，单片机只需用2个IO引脚来模拟I2C时序即可挂载上片外ROM。本次开发板上采用了拥有256个字节的24C02。

5.       复位电路设计；

除了设计了简单的上电复位和按钮复位电路外，本次设计还使用了看门狗电路。

随着单片机技术的发展和制造工艺的日臻成熟，单片机的应用领域不断拓宽，但是，由于单片机自身的抗干扰能力较差， 特别是在一些条件比较恶劣，噪声大的场合，常常会出现单片机因受外界干扰而导致死机的现象，造成系统不能正常工作 。设置“看门狗”来防止单片机死机、提高单片机系统抗干扰性是必要的。

由于STC89C52中不集成有看门狗，所以设计中使用了美国 MAXIM 公司生产的低价格的看门狗芯片MAX813L 。由图可见当单片机P1.6脚超过1.6S未向 MAX813L 的看门狗输入端发脉冲信号，MAX813L内部的定时器将会强制将 WDO 拉到低电平,这个低电平通过MR产生复位信号。单片机复位后从初始状态开始运行,从而保证系统的可靠性,起到了看门狗的作用。

6.       独立按键部分；

  虽然本次设计中专门设计了一块4*4的行列式键盘操作子板。但考虑到用户只需用到很少的按键时，的编程以及操作方便。在核心板上设计了4个独立按键。此4个按键用单片机的P1.4~P1.7来控制，使用编程时无需行列扫描，方便简单。

余下的红外部分采用了TL0038作为红外接收，用户可以做红外通信方面的实验。蜂鸣器是与P3.7口想接的，用户可以做单片机发声实验等。

第三节 数据显示子板的设计

数据显示子板的具体设计框图如图4所示:

图 4显示子板设计框图

显示子板与核心板是通过并口相连接的，即用即插比较方便。板上设计了一个4位一体的数码管和通用液晶插槽。数码管的位选是由单片机P0.0~P0.7 口控制的，段选是由P1.0~P1.3控制的。液晶插槽除了复用了数码管的所有线外还多用到了单片机的P1.4和P1.5来控制。板上还设计了一个LED使能短路冒，单此显示板不用数码管显示而要挂上LCD时，把此短路冒断开即可，这样数码管将不会供电。本次设计的配套LCD是采用了铭正公司的MzL613-12864点阵图形液晶。其控制器是KS0108，供电电压为5V，市场价格约为人民币75元。

第四节 数据采集子板的设计

数据采集子板的具体设计框图如图5所示： 

图 5数据采集子板设计框图

其与核心板是通过并口相连接的，即插即用，比较方便。此板上集成了ADC0809和DAC0832俩十分普及的芯片。A/D,D/A的数据总线是复用的，由单片机的P2口控制。

ADC0809是8位逐次逼近式的A/D转换芯片，其有8个采样通道，需100us的转换时间。DAC0832是8位的D/A转换芯片，转换时间为1us,单电源5~15V间供电。为方便，对于DAC0832的电路设计只采用了其直通模式。对于ADC0809的通道选择，板上设计了俩总方式。一是用单片机的P3.3~P3.5来编程控制。2是简单的用硬件拨码控制。在用户只用到其中的几个通道时，可以采用手动的硬件拨码来选择通道，这时断开其相应的通道选择控制使能短路冒来断开其与单片机的连接，这样就可以腾出单片机的IO口来做其他的用途。

第五节 操作子板的设计

操作子板的具体设计框图如图6所示：

图 6操作子板设计框图

其是用串口与核心板连接的。板上主要是一个4*4的行列式键盘。其行线与列线与单片机的P2口连接。用户可以用查询方式编写键盘扫描程序。

附录：主要芯片价格表

表格 1主要芯片价格表