51单片机精简开发板介绍

51单片机精简开发板

一、51精简开发板简介

它是一款以8051系列单片机为核心的精简开发板。8051系列单片机是一款应用非常广泛的8位微处理芯片，由于其功能齐全，产品技术成熟，资料广泛，又是学习其他很多单片机的基础，所以它是初学者学习单片机的不二之选，是大学生进行电子实习、课程设计、毕业设计的必备的单片机。

本款51单片机精简开发板较市面上所出售的一般开发板的方便之处在于：1．支持STC及ATMEL AT全系列51/52单片机芯片，具有两种方便的下载方式，并且能够通过串口方便地和电脑进行通信。

2．省去了一般开发板高成本的外围扩展器件，但仍可以进行单片机I/O口输入输出、定时/计数器、中断、串口通信等常用实验项目。方便的扩展功能使用户能够根据自身需要配备实用的外围器件。

3．具有市面上一般单片机所不具有的超强扩展性能。每组I/O口两侧都与单片机供电电源相连，免去了以往单片机接扩展板时还需另行供电的麻烦。

4．开发板总体布局美观、大方，所有元件均采用直插式封装，便于焊接。

学习51板单片机应由浅入深，逐步掌握，先是模仿实验，再是自己动手。51板单片机的开发环境是Keil uVision3，简单易懂，详细用法本书后面也做了说明。另外书后还附有几个有趣的实验，方便学生测试51板，也作为学生学习、修改之用。

二、产品简介

本产品是一套完整的8位单片机开发系统，若将程序下到51板上，它将成为一个极其有趣的智能玩具。

1．主要性能指标

输入电压：DC ～5V；典型值：5V

2．功能分区与模块简介

图51板框图

[1] 单片机

单片机也称单片微控制器(Single Chip Microcontroller)，它集成度高、运算快、体积小、运行可靠、价格低廉，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能仪器仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用。MCS-51单片机结构框图如图所示。

图MCS-51结构框图

[2] 电源部分

电源部分由开关、稳压集成、电源指示灯几部分组成，本款51板输入电压～5V，典型输入电压为5V，也可通过板上的稳压集成芯片78M05给单片机提供5V电压，可使单片机正常工作。图中的DS0为电源指示灯。

[3] 串行下载部分

这一部分由串口、下载缓冲器MAX232组成，通过MAX232芯片把TTL 电平转换成RS-232电平格式，可以用于单片机与微机通信。再通过DB9接口由一条串口线与电脑串口相连，可以利用程序下载软件（下载方法书后将做介绍）向单片机下载程序，也可通过一些串口调试软件与电脑进行串口通信。但是，只有STC89S系列单片机支持串口下载，而AT89S系列单片机不支持串口下载。

[4] ISP下载

ISP下载是AT89S系列单片机的下载方式，不能用于STC89S系列单片机，它由一条并口线与电脑并口相连，通过Easy下载软件向单片机下载程序，但下载器需另行购买。

[5] 输入/输出接口

51板将32个I/O口全部引出：其中P0口、P1口、P2口、P3口各有8个I/O口用排针引出，排针两端为与单片机共地的5V电源，方便进行外接扩展，而单片机的EA、ALE、PSEN端口也在靠近排阻下方引出，以方便日后进行一些高级扩展。P1口接有8个发光LED，以供测试之用，P0口外接10K的上拉电阻。这些I/O口即可做输出，又可做输入口，51单片机内部可自行识别，不必要设置。

[6] 外部复位

复位是对单片机硬件的初始化，51单片机具有外部复位功能，高电平有效，即在单片机9脚加上高电平单片机就被复位。此产品的复位电路由按键S2，电容C3和电阻R9组成。

三、自己制作51精简开发板

1．拿到51单片机套件后，首先应按照附录的元器件清单表逐一检查元件数目和规格，确保产品完整。

2．详细阅读硬件说明部分，并将元件对号入座，确保一次性焊接成功。

3．先对较矮小的元件进行焊接，比如电阻、稳压集成，再对高一些的元件进行焊接，比如芯片座、排阻等，依此类推，最后焊接高大的元件，比如串口、ISP下载口等。焊接时应注意一些元件的正负极和方向。

4．由于此套件标准配置不包含稳压集成VR1（78M05），所以焊接完成后要用导线将VR1的1、3焊盘短接，芯片才能正常供电，此时只能使用－5V的直流稳压电源供电；如果将自购VR1（78M05）焊接在板子上，那么就可以使用－15V的宽电源供电。

5．焊接并检查无误后先不要急于插入芯片，应该先对芯片供电电压进行测

量。插上电源，用万用表检查单片机的20、40脚及MAX232的15、16脚间电压，看是否为＋5V（±），然后用跳线帽接通P6的中间一针和上面一针，使单片机EA端（31脚）与电源正极相接，之后再插上芯片，进行系统测试。

四、系统测试

1．串口测试

接上单片机电源和串口线，打开电源开关，电源指示灯DS0亮，使用STC89C系列单片机，其本身自带了一个测试程序，上电之后DS1-DS7便会两个两个的闪烁。或者自己下载一个程序，如果下载成功，说明串口正常，如不成功，请仔细检查焊点及串口线。

2．I/O口测试

下载程序一，将跳线P5接ON一端，如发现上排LED逐个亮或有规律的亮，说明P1检测正常；

根据程序一的特点，仔细分析程序二各语句功能，并猜测其结果，接着将程序二下载到单片机上，仍将跳线P5接ON一端，自己观察小灯跳变规律，看与自己分析结果是否一致。

五、IDE开发环境简介

Keil软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，Keil uVision3是Keil uVision系列的第三版，较前一版而言功能更加强大，不仅支持许多品牌的单片机产品，而且还支持ARM的开发，Keil uVision3内嵌C编译器/汇编器/工程管理器/调试器等功能模块，是一款稳定/可靠/高效的开发工具，适用于不同层次的用户，完全满足从专业的应用开发工程师到初学嵌入式软件开发的学生的所有使用要求。类似于8051的智能平台将大幅度缩短您的开发周期，各大半导体厂商的所有ARM型号将逐一得到全面支持。更加增添了一些更具人性化的功能，使其易学易懂。

此软件在网络上很容易搜索到许多下载资源，还望读者自行下载。

Keil的使用：

第一步单击桌面Keil uVision3图标，出现下图：

第二步建立新工程

1．单击Project菜单，在弹出的下拉菜单选中New选项，在单击其菜单下的uVision3 Project选项。

2．选择保存路径，输入工程名，点击保存。

3．保存之后弹出的对话框如下图，单击Atmel选项前的加号，选择下拉菜单的AT89S52，单击确定。

这时出现下面的对话框，单击“否”选项。

4．单击“File”菜单，选择下拉菜单中的“New”选项或直接单击快

捷键，再单击“File”菜单下的“Save”或单击快捷键，出现保存对话框，输入“文件名.c”或“文件名. asm”单击保存，注：如果用C语言编写程序文

件的扩展名是. c，如果用汇编语言编写程序文件的扩展名是. asm。

5．添加文件

右击Target 1菜单下Source Group 1，选择其下拉菜单中的Add Files···选项

出现添加文件对话框，单击“.c”或“. Asm”文件，之后单击“Add”按钮，当“Source Group 1”文件前出现加号，说明添加文件成功，然后单击“Close”。

6．在空白处编辑程序，并编译程序。

编译步骤如下：

第一步单击Project下拉菜单的Translate选项或单击快捷键；

第二步单击Project下拉菜单的Build Target选项或单击快捷键；

第三步单击Project下拉菜单的Rebuild all target files选项或单击快捷键。

编译完成之后，软件的Output Window窗口会出现如图所示，说明编译成功。

7．生成HEX文件

右击Project Workspace窗口下的Target 1，单击下拉菜单中的“Options for Target‘Target 1’”，出现下面对话框,选中Output选项卡下的“Create HEX File”单击确定。

单击确定后，再单击Project下拉菜单的Rebuild all target files选项或单击快捷键，“Output Windows”会出现“Creating hex file from ····”如图所示，HEX文件成功生成。

8．软件仿真

单击“Debug”下拉菜单的“Start/Stop Debug Session”或单击快捷键，选择“Peripherals”下拉菜单下“I/O-Ports”的“Port 1”。此时出现“Parallel Port 1”对话框，单击“Debug”下拉菜单的“Run”或单击快捷键，或按F5键，运行程序，此时“Parallel Port 1”会出现变化，程序运行成功。

六、STC下载软件的使用

打开STC下载软件（下载地址：），此时出现如下操作界面：

1．将单片机与计算机用下载线连接起来，打开单片机电源；

2．单击桌图标，出现上图对话框；

3．选择芯片，在上图1区选择与所使用单片机相同型号的单片机；

4．调整波特率，在上图3区选择与程序相适应的波特率，一般默认的波特率为115200；

5．打开HEX文件，单击上图2区的Open File按钮，按照文件设置的保存路径选择用Keil uVision3编译的扩展名为HEX的文件，打开文件；

6．单击“Download/下载”按钮，下载程序。

注意: 在第五步中，软件下方的文本框中显示“请给MCU上电···”时，先关闭单片机的电源，再打开单片机电源就可以下载程序到单片机上。

七、调试示例程序

测试程序一：

#include""

void mDelay(unsigned int Delay) //延时程序{ //延时大约1毫秒unsigned int a;

for (; Delay>0; Delay--)

for (a=0; a<124; a++);

}

void main ()

{

unsigned int i;

P1=255; //P1口初始化While（1）

for (i=3; i<193; i*=2)

{

P1=~i; //P1口赋值mDelay(1000); //延时1秒}

} 测试程序二：

#include<>

void ms(unsigned int Delay) // 延时函数{unsigned int a;

for(;Delay>0;Delay--)

{

for(a=0;a<125;a++);

}

}

void main(void)

{unsigned int i;

while(1)

{

for(i=1;i<256;i*=2) //算术运算

{

P1=~i; ms(350);

}

for(i=128;i>1;i/=2)

{

P1=~i;ms(350);

}

for(i=1;i<256;i<<=1) //移位运算

{

P1=~i;ms(350);

}

for(i=128;i>1;i>>=1)

{

P1=~i;ms(350);

}

}

八、元器件清单

九、系统原理图：