单片机各模块说明.doc

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一、电源部分

电源部份采用两种输入接口（如下图）。

1、外电源供电，采用2.1电源座，可接入电源DC5V，经单向保护D1接入开关S1。

2、USB供电，USB供电口输入电源也经D1单向保护，送到开关S1。

注：

两路电源输入是并连的，因此只选择一路就可以了，以免出问题。

S1为板子工作电源开关，按下后接通电源，提供VCC给板子各功能电路。

电路采用两个滤波电容，给板子一个更加稳定的工作电源。

LED为电源的指示灯，通电后LED灯亮。

二、扩展电源

下图，这里是内部电路的5V电源引出接口，在电源开关之后（即受电源开关的控制），可用于外扩展电路供电。

提供三组方面各种场合使用。

注：

静止将此两脚发生短路。

三、复位电路

51单片机与AVR单片机的复位电平不同，前者为高电平复位，后者为低电平复位，因此设计了插针J1来转换，这也是支持51和AVR的原因所在。

J1的下插针切换复位按键的连接方式VCC和GND，51单片机连接VCC，AVR单片机连接GND，J1的上插针是为了51单片机引入上电复位电路，电容和电阻组成简单的上电复位，而对于AVR单片机内部有上电复位电路且上电复位电平也不同就无需接入，因此J1的上插针有一个空脚。

注意：

在使用不同单片机需切换J1时，上下插针都要切换。

四、蜂鸣器

蜂鸣器分为有源和无源两种，有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣，无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣，因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。

有源也可以当无源使用，而无源则不能当有源使用，当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真利害（建议更换无源蜂鸣器）。

如上图：

单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制蜂鸣器的工作。

低电平时三极管导通，蜂鸣器得电蜂鸣，高电平时三极管截止，蜂鸣器失电关闭蜂鸣。

五．继电器

上图：

单片机P14输出高低电平经R41连接三极管B极，控制三极管的导通与截止，从而控制继电器的的吸合与断开。

低电平时三极管导通，继电器得电吸合，电流还经过R42连接LED灯点亮（状态指示）。

高电平时三极管截止，继电器失电断开，指示灯灭，D4是续流二极管，起保护三极管的作用。

继电器的主要用途是用低电流或低电压控制高电流或高电压设备，以及它的隔离作用。

（如上图）只要在线圈两端（4-1脚）加上工作电压，线圈中就会流过电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点（5脚）与静触点（2脚）吸合。

当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点（5脚）与原来的静触点（3脚）接通。

六、发光二极管（LED灯）

二极管的两个引脚分别为阳极和阴极，电流从阳极入阴极出，多个发光二极管并列可接成共阳型或共阴型，共阳是将多个发光二极管的阳极接在一起，引出各阴极；共阴则是将多个发光二极管的阴极接在一起，引出各阳极。

LED数码管和LED点阵屏都是使用这两种连接方式

如上图，板上8个发光二极管采用共阳接法，各阳极接限流电阻排到VCC端，阴极接单片机的P2口。

因是共阳接法，要使LED灯点亮，P2口得输出低电平，如：

要使LED（D20）灯亮，P2.0=0即P2=0XFE。

JLED是一个插针开关（作为LED灯的工作开关），拔出短接帽将VCC断开，LED电路将失去电源不工作。

如需P2口做其它扩展用途，可将此处断开而不影响P2口电流。

七、数码管

电路使用一个四位共阳型数码管，四个公共阳级由三极管放大电流来驱动，三极管由P10-P13控制开与关。

数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。

例如，要十位的数码管工作，P12输出0，使三极管Q12导通，8脚得电，当P0口相应位有输出0时，点亮相应的LED灯组合各种字符数字。

注意：

JSM插针开关（作为数码管的工作控制开关），在使用液晶做实验或P0口做其它扩展用途时，请将JSM短接帽断开。

八、LCD液晶接口

16脚LCD液晶接口：

可连接16脚兼容的液晶，比如LCD1602，图形点阵LCD12232等。

1、2两引脚是电源，1负2正，工作电压5V。

3脚是对比度控制，由可调电阻RW2调节3脚对地电阻值改变对比度。

（第一次使用记得调节RW2来达到最佳效果）。

4-6是控制引脚RS、R/W和E，接P10-P12。

7-14引脚是并行数据总线接P0口，这与数码管是共用脚。

（显示设备有一种就可以了，所以共用此接口，使用LCD时请将JSM断开，关闭数码管电路以减少电流对P0口的影响。

）

15、16引脚是背光灯电源，15正16负，工作电压5V。

20脚LCD接口：

这里多使用LCD12864，也可接其它LCD，只要20个引脚功能兼容就可以了。

1、2两引脚是电源，1负2正，工作电压5V。

3引脚是对比度控制，由可调电阻RW1调节从18脚引出与VCC的分压，适合早期驱动芯片的负压驱动，现有的液晶屏对比度调节直接集成在液晶驱动板背面，此种液晶屏对比度不受RW1控制。

4-6是控制引脚RS、R/W和E，接P10-P12。

7-14引脚是并行数据总线接P0口，这与数码管是共用脚。

（显示设备有一种就可以了，所以共用此接口，使用LCD时请将JSM断开，关闭数码管电路以减少电流对P0口的影响。

）

15脚和16脚是功能选择，本板引入P16和P17，大家可根据自己的LCD来设置这两个脚位电平。

比如LCD12864-12接口是PSB和NC（空脚），PSB是串行与并行数据转换，高电平使用并行通讯，低电平使用串行通讯。

还有的接口是CS1和CS2，前半屏与后半屏的选择。

17引脚电路引入P13控制，对于LCD12864液晶屏是低电平复位功能。

19、20引脚是背光灯电源，19正20负，工作电压5V。

注：

1，两个对比度电位器的位置。

2，使用液晶时，建议使用外电源（变压器等）供电，否则使用USB电源电量的限制，液晶对

比度达不到理想状态，电压过低则显示不清甚至看不到显示。

3，使用液晶时，将JSM插针的短接帽断开，关闭数码管电路，否则会对数据总线造成影响。

九、独立键盘

如下图，由六个按键组成，每个按键的一端连接IO口，另一端直接连接GND（0电位）。

六个按键分别接入P37-P32，只要按下按键，相应位的IO口位将被拉为低电平（0），程序可以判断相应位是否为0来确认按键已按下。

十、中断按钮

IO口P32和P33经一个按钮接入GND，如上图键盘电路中的5键和6键，当按下按钮时，P32或P33口由高电平1转到低电平0，CPU产生中断（当然，芯片内部要开启中断才有作用）。

做实验时使用，而实际应用就不用中断按键的，直接做为键盘按键使用。

十一、红外接收头（H1838）接口

如下图：

本接口电路将数据引脚直接引入P33，可使用中断接收，做红外接收实验，可用遥控器做发射器，配合相应的解码例子进行接收，扩展无线遥控键盘。

可直接插接38K检波类红外接收IC，内部带38K检波电路，配合现多用的38K载波发射遥控器，如电视，VCD遥控器等。

注意：

请在关闭电源的状态下插接，确认引脚方向无误再通电。

十二、温感DS18B20接口

如上图，此接口可连接DS18B20温度传感芯片，学习“一线总线，1-Wire”通讯，可做温度计，温度控制及报警装置等。

中间数据引脚接入P32，R4为上拉电阻给数据线提升工作电流增加稳定。

注意：

请在关闭电源的状态下插接，确认引脚方向无误再通电。

十三、ISP下载接口

ISP是一种串行下载接口，AT89S或AVR单片机可使用此接口通过下载器烧写程序，接口比较简单，除电源外一条复位线和三条数据线直接连接P1相应接口。

在使用USB-ISP下载器时，这里的VCC可由USB-ISP下载器供给，这时板子可不接外电源，但要注意一点，USB电量有限，做扩展外围电路时负载不能过大，否则加外电源。

十四、同步异步串行通讯

单片机的同步异步串行通信接口是P3.0和P3.1，接口输出的是TTL电平。

因TTL电平的通讯距离有限，因此就出现了RS232接口，此接口通讯距离大大提升。

那么要使TTL电平转为RS232电平，就必需通过电平转换电路，部份电路使用分立元件构成，现大部份使用MAX232芯片。

电脑上的COM口就是RS232接口了，STC单片机也是通过此COM口烧写程序的。

如下图：

电路中的MAX232电平转换IC外接四个电容，有电压泵的作用，可以将输出电位差拉高，与接口RS232电平相符合。

C35是电源滤波电容，可有可无，这里只起到稳定电源的作用。

双机通讯也可通过此接口，可大大加长连接距离。

注意：

10脚和9脚不是直接连接到单片机的P31和P30，而是在P3口位置设置了一个可断开

的插针连接，记得两个短接帽是否接上。

十五、扩展接口插针

P1、RST和P3组成17引脚的插针。

P0、PEA、ALE、PSEN、P2组成19引脚排针，此接口是以8051为原理设计，当使用STC或AVR单片机时PEA，ALE，PSEN也可作为其它IO口使用。