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stc单片机原理图 经典的51单片机最小系统电路原理图:国产STC系列(51内核)

小编 2025-07-16 技术文档 23 0

经典的51单片机最小系统电路原理图:国产STC系列(51内核)

什么是51单片机?1980年,Intel推出了首款单片机8051,之后又陆续推出了与8051指令完全相同的8031、8032、8052等系列的单片机,初步形成了MCS-51系列。 1984年,Intel出售了51核,此后,世界上出现了上千种51单片机,如爱特梅尔、飞利浦,华邦,还有国内的宏晶(STC micro)等。51单片机泛指所有兼容 8051指令的单片机。

51单片机过时没?还远远没有,51单片机在已经诞生将近40年后仍然具有强大的生命力,国内国外都还在大量生产以51为内核的单片机,这其中就有国内的宏晶(STC)。这类单片机不仅价格十分便宜,而且性能不差,常规的应用场合都没问题,据说某军事大国把STC单片机都用到了无人机上。

言归正卷,本文给大家呈献的是STC单片机的最小系统原理图:

该单片机在VCC引脚上给它5V电,这就够了,不需要其它附加电路。

该单片机的程序下载是通过P3.0和P3.1两个引脚实现的,利用的是这两个引脚的串口功能。因此这两个引脚在实际应用时一般用作串口功能,不做其它用途。当然,如果引脚数量比较紧张,必须启用这两个引脚,也不是不可以,但尽量用作输入口。

图中框框部分是程序下载器电路,可以直接设计到产品电路板上,以后就可以直接用USB口下载软件;也可以将其省略,只是在下载软件时必须通过一个下载器进行。实际上下载器内部电路就是这个图框里面的电路。如果你把这个框框里面的电路做成电路板,就可以自己做一个程序下载器。

有个问题,单片机的工作时钟从哪里来?之前8051那时候的单片机一般都需要外部晶振电路提供工作时钟,然而现在单片机一般在芯片内部都集成了RC振荡电路,通过软件可以启用单片机内部的RC振荡器脉冲作为单片机的内部工作时钟,这样不仅电路简单,而且还节省了产品的成本。不过在一些精度要求比较高的应用场合,例如对外异步串口通讯、电子钟等,对时钟精度要求比较高,这时候就必须用外部晶振电路了。

结束语:单片机起源于51,世界上最经典的单片机非51莫属,至今我还有很多项目都是用51单片机做的,除了成本考虑之外,现在很多芯片厂家已经在51内核基础上扩展了很多非常实用的外设(例如LIN和CAN通讯模块,增强型PWM模块,电机控制和驱动模块等等),这用起来其实很方便

本人后面会继续为大家奉献更多的单片机相关的干货,留言加关注是对我最大的的支持和爱护!

单片机小制作,DIY多头灯具分段控制器

为了方便和节能,现在很多家庭都会安装分段控制的吊灯,而且很多都是可遥控的。但是有孩子的家庭会发现,小孩经常顽皮地拿着遥控器切换灯玩,遥控器有时也不翼而飞。这个烦恼其实可以用一个简单的单片机搞定,您在家就可以自行制作。

从灯具中取下原有控制器

把灯具拆下取出控制器(见图3.1)。可以看到,简单的功能用了好多元件,要是用单片机不是简单好多吗?电路只包括整流电路、无线接收模块和继电器驱动电路。无线接收模块输出的信号经过2片74HC40系列的芯片处理后驱动9013控制继电器闭合。

图3.1 从灯具中取下的原有控制器

设计单片机控制器

我想实现的功能是开灯后默认点亮2支灯管,要切换灯管数目时只需要关掉开关又马上打开开关,可以按2、3、4、1支方式切换点亮灯管。这样一来就有两个问题需要解决了:一是开关断开后,电源也切断了,电容上的电荷很快被继电器线圈放完电,单片机无法继续工作;二是单片机如何得知开关被关了。图3.2所示是我设计的电路图,带着上面两个问题,我们分析一下电路。

图3.2 单片机设计电路原理图

单片机选用市场上常见的STC出品的12C2052AD,这款芯片在I/O上完全兼容AT89C2051,芯片功能上更扩展了丰富的功能,如I/O的强上拉、高阻,片内RC振荡及复位电路、片内EEPROM等。为了方便制作,我使用了片内的RC振荡及复位电路,这样一来少使用了复位电路及晶体振荡器。9V交流电压器整流后得到约12V的直流,一部分供给继电器驱动,一部分供给78L05稳压后得到5V供单片机使用。在78L05输出端使用一个4700µF(C2)电解电容。使用如此大容量的目的是,在主电源切断后,C1会被继电器线圈很快地放完电,而C2仍有电荷供单片机使用。VD3、R2、VD4构成一个断电检测电路。电源没有切断时,VD3半波整流后经过R2限流,再由VD4稳压在5.1V左右,电源切断时这里则为0V。使用这个电路的要点是C2的容量要远大于C1,这样才能保证在电源切断后P3.7引脚得到的是一个低电平,同时单片机在断电后一段时间后仍能保持工作。另外,P3.7引脚需要设置为高阻态,如果使用准双向模式就算VD3失电,P3.7仍然是处于高电平状态。单片机输出的控制信号通过内部强上拉后,经过10kΩ的电阻使得三极管B极电流在0.5mA,再经过100倍左右的放大,C级电流可以达到50mA,足以驱动继电器。因为电路安装在灯内,LED可以不要,只用于程序的调试作用。完成的电路实物图见图3.3。

软件编程

软件的编写也极为简单。上电后先设置I/O的上拉和高阻态。因为上电后I/O输出为高,所以在完成设置后把I/O拉低,这样就不会有上电瞬间4支灯管片刻间点亮的问题。程序会不停用P3.7引脚检测电源状态,一但电源失电,P3.7检测到为低电平时,这时会延时防抖,确认为失电后应马上切换到下一个灯管开关状态,灯会在1s后点亮。如果开关关闭时间过长,单片机也会因C2放电完成而终止工作,所有电路停止。所以在使用时,开关关闭再打开的时间间隔大约为1s,也就是开关关闭后马上又要打开,只有这样这电路才能正常进行切换。

图3.3 完成的电路实物图

组装

我们从图3.3所示的电路可以看到,它是直接在灯具原配的电路板上修改的,拆除无线接收及其他部分的电路,只保留继电器、继电器驱动电路、电源部分及接口,这样根本不修改原灯具便可以方便地按原路安装新的功能。此项制作要求制作者十分熟悉市电,安装时也一定要先切断电源。图3.4所示是点亮2支灯管的情形。使用学习到的电子知识来方便自己的生活,确实十分有意义。

图3.4 安装后的点亮效果

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