基于 89C51 单片机的实验电路板的制作(一)
学习单片机离不开实验,以往单片机的实验往往依赖于仿真机和单片机学习系统,价格
昂贵,初学者很难配备。近年来,随着 FLASH 型单片机的广泛应用,采用软件模拟加写片
验证成为一种经济实用的实验方法,以 AT89C51 单片机为例,其价格不足¥10RMB,而 擦 、
写次数可以有 1000 次,一块芯片即可做上千次的实验。
目前,流行的单片机开发软件 Keil 可以免费获得用于学习的 EVAL 版;编程器价格并
不昂贵,专门用于写 89C51 类芯片的编程器价格更低廉(不足百元),而且编程器也是以后
开发单片机所必备的工具;相比之下,用于实验的电路板制作比较麻烦,用万用板搭接,只
能做些很简单的电路,稍复杂的电路一般要用到双面板,而业余条件下是很难自制双面板的,
而且实验电路板主要是用于学习,学完了,也就没有什么使用价值了,所以很多人希望能够
廉价地获得。
作者在多年单片机教学(包括从事网络教学)的基础上,开发了一块有较多功能但使用
单面板的单片机实验板,适于业余爱好者自制。这块实验板采用 89C51 为主芯片,板上安
装了 5 位数码管,8 个发光二极管,四个按钮开关,一个简单的音响电路,一个用于计数实
验的振荡器,At24CXXX 类芯片插座,X5045 芯片插座,RS232 串行接口等。使用这块实验
板可以进行流水灯、人机界面程序设计、音响、中断、计数器等基本编程练习,还可以学习
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C 接口芯片使用、SPI 接口芯片使用、与 PC 机进行串行通讯等目前较为流行的技术。
图 1 是该实验板的电路原理图,从图中可以看出,该实验板由若干块集成电路和一些阻
容元件等组成,下面我们就分别介绍。
1、发光二极管接口
主芯片(U1)的 P1 端口接了 8 个发光二极管,这些发光二极管的负极接到 P1 端口各
引脚,而正极则通过一个排电阻(标号为 JP4,阻值为 470 殴)接到正电源端,这样,这些
发光二极管亮的条件就 U1 的 P1 口相引的引脚为低电平,即如果 P1 口某引脚输出为 0,相
应的灯亮,如果输出为 1,相应的灯灭。
例:MOV P1,#0FH
该行程序将使发光二极管 L1-L4 熄灭,而 L5-L8 点亮。
2、数码管接口
U1 的 P0 口和 P2 口的部份引脚构成了 5 位
LED 数码管驱动电路,这里 LED 数码管采用了共
阳型,共阳型数码管的笔段(即对应 abcdefgh)
引脚是二极管的负极,所有二极管的正极连在一
起,构成公共端,即片选端,对于这种数码管的
驱动,要求在片选端提供电流,为此,使用了 PNP
型三极管作为片选端的驱动,共使用 5 只三极管,
所有三极管的发射极连在一起,接到正电源端,它们的基极则分别连到 P2.0…P2.4,这样,
当 P2.0…P2.4 中某引脚输出是高电平时,三极管不导通,不能给相应位的数码管供电,该
位数码管的所有笔段都不亮,反之,如果某引脚是低电平时,三极管导通,可以给相应的数
码管供电,该位数码管是否点亮,点亮哪些笔段,取决于这些笔段引脚是高或低电平。从图
图 1 共阳型数 LED 显示器
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