PCB Teknik - STC tek çip bilgisayar öğrenme platformuna dayanan donanım devre tasarımı

tanıtım

Bilgisayar teknolojisinin geliştirilmesiyle, evsel bilim ve mühendislik üniversitelerinin çoğu tek çip kurslarını açtı. Bu kursu iyi öğrenmek için, tek çip mikro bilgisayarların prensiple ve teknolojiyle ilgili deneyler gereksiz, ve deneyin aracı öğrenme kurulu. Şu anda öğrenme tahtalarının çoğu 51 seri bir mikro bilgisayar, paralel arayüzler ve bazı eski cihazlar kullanır. Bugünlerde birkaç gelişmiş tek çip mikro bilgisayarları üretildi, bu da daha hızlı ve seri port programlaması gibi daha fazla fonksiyonlar vardır, ve birçok seri arayüz çipi ve bazı seri port standartları da ortaya çıktı. Bu makale STC mikrokontrolör öğrenme platformuna dayanan bir donanım devre tasarımı teklif ediyor, yeni bir tür mikrokontrolör STC12C5410AD kullanarak ve öğrenme platform ına bazı seri arayüz çipleri ekliyor. Arayüz standartları RS-232, SPI, IIC, 1-kablo ve benzer. Öğrenme platformunun tasarlama amaçları: ISP programlı, LCD ekran görüntüsü, takvim saati (IIC arayüz chip), sıcaklık ölçümü (1-kablo arayüz chip), FLAH hafızası (SPI arayüz chip), düğmeleri (wax tarama düğmesi), voltaj ölçümü (AD dönüşü).

1 donanım sistemi araştırma

Öğrenme platformu STC12C5410AD'ı çekirdek olarak kabul ediyor ve yapı diagram ı 1'de gösterilir.

1.1 STC12C5410AD mikrokontrolörü'ne giriş

STC12C5410AD tek çip mikrobilgisayarı, Hongjing Teknolojisi tarafından başlattığı büyük gelişmelerden sonra, standart 8051 tek çip çekirdeği temel üzerinde geliştirilen tek çip mikrobilgisayardır. Bu 8051 tek-chip mikrobilgisayar, tek saat/makine döngüdür, çalışma voltajı 5.5V ile 3.5V, işleme frekans menzili 0～35MHz, 512 bytes on-chip veri hafızası, 10K bytes on-chip Flash program memory, ISP (in System Programable)/IAP (in application), program ı direkt seri port, EEPROM fonksiyonu, 6 16-bit timer/counters ile indirilebilir. PWM (4 kanal)/PCA (programlanabilen kaçakçı tablosu, 4 kanal), 8 kanal 10-bit A/D dönüşü, SPI sinkron iletişim limanı.

2 donanım sistemi tasarımı

2.1 Kristal osilatör, elektrik temsili ve reset devreleri

2. Şekil, 3. Şekil ve 4. Şekil reset devreler, elektrik temizleme devreleri ve kristal oscillatör devreler. reset devrelerindeki RST ağ etiketi STC12C5410AD mikrokontrolörünün pin 3 ile bağlanmış ve devre etkinleştirilmiş ve yeniden ayarlanmıştır. Çünkü STC12C5410AD'nin çalışma voltajı bir çip bilgisayarı 5,5~3.5V arasındadır, elektrik kaynağının kullandığı 5 V elektrik tasarımı, AD değiştirmek için tam olarak, LM7805 voltajı düzenleyici çipi ile katılır.

2.2 Programın devrelerini yakmak ve yazmak

ISP (In-System Programming) sistemde programlanabilir, yani devre masasındaki boş aygıtlar sonucu kullanıcı kodu yazmak için programlanabilir ve güç çıkarması veya devre masası programlamasından silmek gereksiz değil. 80 warp 51 programlanmış tek pass çipi olan makine ayarlama testi için programcı veya emulatör kullanmak daha karmaşık. Programcı veya emulatör kullanmak daha sıkıcı ve STC12C5410AD ISP'yi destekliyor, sadece 5. Şekil'e ekliyor. Devre için, devre masasında MCU'ya ayıklanacak program ı yazmak için sistem yazılımını seri limandan indirmek için STC MCU PC sonu ISP'i kullanabilirsiniz. Ağ etiketleri, aşağıdaki çizgide RxD ve TxD, P3.0 limanı ve P3.1 limanı STC12C5410AD'daki tek çip bilgisayarına bağlı.

2. 3 Düğme devresi

Çünkü Io port kaynakları sınırlı ve STCl2C5410AD AD dönüşü ile geliyor, yani AD dönüşü anahtar taraması için kullanılır. Anahtar devreleri 6. Şekil içinde gösterilir. Aralarında, BUTTON ağ etiketi tek çip bilgisayarının P1.0 AD dönüştürme limanına bağlı.

2.4 likit kristal görüntü devreleri

Sıvı kristal görüntüleme devresi 7. Şekilde gösterilir. Çünkü STC12C5410AD mikrokontrolörünün Io limanı sınırlı ve 1602 LCD ekranın 8 veri limana ihtiyacı var, seri limanın girişini paralel limanın çıkışına dönüştürmek için 74HC164 çipi kullanılır ve 74LS273 çipi eklenir. Çip, istenmeyen verileri seri hareketi sırasında 1602 LCD ekranına göndermesini engelledi, gösterim hataları sebebiyle.

2.5 takvim saat devri

Takvim saat devresi 8. figürde gösterilir. Dallas tarafından tanıtılan DS1302 çipi kullanır. Bu bir IIC arayüz çipi. STC12C5410AD tek çip mikrobilgisayarının IIC iletişim limanı yok ve yazılım üzerinden IIC arayüzünü simüle etmek için iki IO limanı kullanır. İki a ğ etiketleri DS1302 0, DS1302 çipi yeniden ayarlamak için kullanıldı.

2.6 sıcaklık ölçüm devreleri

Temperatura ölçüm devreleri 9. Şekil olarak gösterilir. Dallas'dan tek otobüs dijital sıcaklık sensörü DS18B20 kullanıyor. Bu yüzden, bir analog-dijital dönüştürme devresi eklemek ve DQ pin'ini tek çip mikrobilgisayarının IO portuna doğrudan bağlamak gerekiyor.

2. 7 FLASH devri

Dört 10. figürde gösterilir. AT25F512 SPI arayüzü ile Flash chip. STC12C5410AD'de kendi SPI iletişim limanı var. SCK, MISO, MOSI ve Ss a ğ etiketleri mikrokontrolörünün P1.7, P1.6, P1.5 ve P0.3 limanlarına bağlanıyor ve 10K çekilme diretörü ekleniyor.

2.8 DA dönüştürme devreleri

DA dönüştürme devresi 11. Şekil olarak gösterilir. Bu mikrokontrolörün PWM fonksiyonunu DA dönüştürüşünü sağlamak için kullanır.

3 sonuç ifade

Bu makale, STC12C5410AD'ın tek çip mikrobilgisayarının öğrenme platformuna dayanan bir donanım devre tasarımı teklif ediyor. Gelenekli 8051 tek çip mikrobilgisayarla karşılaştırıldı. Etkileri STC12C5410AD'la bir çip mikrobilgisayarla tasarlamak yöntemi biraz farklıdır. Onun 8051 ALE (adres çarpımı) pin olmaz. Bu yüzden PoEl'i adres veri çarpımı portu olarak kullanılamaz. Öğrenme platformunun çoğu donanım devreleri seri port çiplerini kullanır, en çok seri port standartlarını dahil. Gösterim için dijital tüpü yerine LCD ekranını kullanın, FLASH hafıza çipi ekleyin, DA dönüşünü fark etmek için STC12C5410AD PWM fonksiyonunu kullanın, tek çip mikrobilgisayar kaynaklarını tamamen kullanın ve aynı zamanda, çipi kendi gözetim donanım devresi ve M fonksiyonu var. Bu da öğretim deneyleri için kullanılabilir.