基于STC單片機(jī)學(xué)習(xí)平臺(tái)的硬件電路設(shè)計(jì)

0引言

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)大部分理工科院校都開設(shè)了單片機(jī)課程。為了學(xué)好這門課程，與單片機(jī)原理與技術(shù)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)必不可少，而實(shí)驗(yàn)的工具就是學(xué)習(xí)板。目前大多數(shù)的學(xué)習(xí)板采用的都是51系列的單片機(jī)，并行接口以及一些老的器件。如今，產(chǎn)生了一些增強(qiáng)型的單片機(jī)，速度更快，有更多的功能，如串口可編程等等，也出現(xiàn)了許多串行接口的芯片和一些串行口標(biāo)準(zhǔn)。本文提出了一種基于STC單片機(jī)學(xué)習(xí)平臺(tái)的硬件電路設(shè)計(jì)，采用了一款新型的單片機(jī)型號(hào)一STC12C5410AD，在學(xué)習(xí)平臺(tái)中加入了一些串行接口的芯片，接口標(biāo)準(zhǔn)包括RS-232、SPI、IIC、1-wire等。學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)：ISP可編程、液晶屏顯示、日歷時(shí)鐘（IIC接口芯片）、溫度測(cè)量（1-wire接口芯片）、FLAH存儲(chǔ)器（SPI接口芯片）、按鍵（臘換掃描按鍵）、電壓測(cè)量（AD轉(zhuǎn)換）。

　　1硬件系統(tǒng)概述

　　學(xué)習(xí)平臺(tái)以STC12C5410AD為核心，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

　　1．1 STC12C5410AD單片機(jī)簡(jiǎn)介

　　STC12C5410AD單片機(jī)是宏晶科技在標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī)內(nèi)核基礎(chǔ)上進(jìn)行較大改進(jìn)后推出的增強(qiáng)型單片機(jī)。它是增強(qiáng)型8051單片機(jī)，單時(shí)鐘／機(jī)器周期，工作電壓5．5V一3．5V，工作頻率范圍0～35MHz，512字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，10K字節(jié)片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，ISP（在系統(tǒng)可編程）／IAP（在應(yīng)用可編程），可通過串口直接下載程序，EEPROM功能，6個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，PWM（4路）／PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列，4路），8路10位A／D轉(zhuǎn)換，SPI同步通信口。

　　2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2．1晶振，電源及復(fù)位電路

　　圖2、圖3和圖4分別為復(fù)位電路、電源電路和晶振電路。復(fù)位電路中的RST網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)連接至STC12C5410AD單片機(jī)的引腳3，該電路上電復(fù)位。由于STC12C5410AD單片機(jī)工作電壓在5．5～3．5V之間，因此電源用的是5V的開關(guān)電源，為了AD轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，加入了一個(gè)LM7805穩(wěn)壓芯片。

　　2．2燒寫程序電路

　　ISP（In—System Programming）在系統(tǒng)可編程，指的是電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不方需式要擦從除電或路再板編卜程取。下傳器件統(tǒng)，的已80經(jīng)51編單程片的機(jī)器調(diào)件試也可程以序用的I刪SP要使用編程器或者仿真器，比較繁瑣，而STC12C5410AD支持在ISP，只要加入圖5中的電路，就可以通過串口利用STC單片機(jī)PC端ISP下載摔制軟件將要調(diào)試的程序?qū)懙诫娐钒迳系膯纹瑱C(jī)中。下圖中的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)RxD和TxD分別連接到STC12C5410AD單片機(jī)中的P3．0口和P3．1口。