单片机入门学习二 51单片机学习一

本篇将对51单片机一些概念进行一下记录,本次针对《手把手教你学51单片机》的前7章的硬件知识做一个总结,软件编程就不记录了,可以看教程,里面讲解的很详细。

1、单片机最小系统

单片机最小系统的三要素:电源、晶振、复位电路。(最小系统是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统)。

下图中晶振旁边的20pF的电容的作用是帮助晶振起振,并维持振荡信号的稳定。

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2、阅读电路原理图

网络标号:电路原理图中放置在连线上的字符(如RST、DB_1等),相同名字的网络标号表示这两处地方实际连在一起,如下图,下面从LED显示及其驱动电路 与 单片机电路 连接来说明相同网络标号的两处地方实际连在一起,从LED显示及其驱动电路图中我们可以看出其对于其模块由 数码管、LED-8*8点阵、74HC245总线收发器、74HC138译码器组成,其中

  • 74HC245输入端DB_0到DB_7与 单片机DB_0到DB_7一一对应连接,74HC245输出端DB0到DB7通过总线(粗蓝线条)与LED点阵和数码管的DB0到DB7连接。
  • 74HC138译码器的输入端与单片机的连接需要参照 显示译码器与步进电机条线电路图 用跳线帽(喻为板子上的开关,改变板子功能)将最上面两个孔连接上,完成P1.0、P1.1、P1.2、P1.3分别于ADDR0、ADDR1、ADDR2、ADDR3连接起来,输出端LEDS0到LEDS7通过总线与LED点阵和数码管的LEDS0到LEDS7连接起来。

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3、用于抗干扰的电路

在电源旁接一个0.1uF的电容(电容有通交流隔直流的作用),用来滤除高频信号干扰

4、用于稳定输入型号的电路

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74HC245和74HC138接的5V电源及4.7K电阻,用于稳定输入信号,确保当DB_0为低电平时,A1接收到的也是低电平;当DB_1为高电平时,A1接收到的也是高电平。是因为当DB_0为高电平时,5V电源电阻电路上没有电流,故A1端也是高电压;而DB_1为低电平时,5V电源电阻电路上有电流,4.7K电阻承担了大部分电压,故A1端为低电平

5、用于缓冲稳定的电路

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USB电路中的C16阻值为470uF的电容,供电电路中的C19阻值为100uF的电容,起到了缓冲作用(当上电的瞬间,流从源处下来时候不稳定容易击冲作用。当上电 的瞬间,流从源处下来时候不稳定容易击冲作用。)和稳定作用。

6、74HC245、74HC138作用

图1:LED电路图

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图2:74HC245功能图

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1)74HC245作用

74HC245作用是消除单片机接入IO数量瓶颈问题,因为本板子单片机带的是8个数码管,而每个数码管电流大概是8mA,8路则为64mA,若直接接到IO口中,单片机长期下去的话会烧坏(因为单片机与LED按上图1所接,不加74HC245,单片机的P0端直接与DB0到DB7连接)。

解决该问题有两种思路:

思路一:在单片机和二极管间加入限流电阻以降低电流,但是会带来LED灯亮度变暗问题,视觉效果不好。

思路二:加些驱动IC作为单片机的缓冲器,所以加入可做电流缓冲器的74HC245芯片,74HC245稳定工作在70mA下没问题,可把它接在单片机IO口和LED之间。

2)74HC138作用

单片机的IO口数量有限,若控制较多的器件,需要一种数字芯片,该芯片由简单的输入逻辑来控制输出逻辑,74HC138三八译码器即具有可将3种输入状态翻译成8中输出状态的作用。


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