基于AT89S52的单片机开发板设计

周丽荣

（吉林航空工程学校，吉林 吉林 132102）

1 引言

单片机技术自发展以来已走过20多年的发展历程，单片机技术的发展得力于微处理器技术以及超大规模集成电路技术的发展，且在广泛的应用领域拉动下，以性能价格比高、使用广泛等表现，较微处理器更具有代表性。小到电子玩具，大到工业控制、军事设施、航空航天技术等行业都有单片机应用的影子。针对51单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为了满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，提出了设计单片机开发板的思想。本文在概述开发板设计系统的基础上，首先介绍开发软件的使用方法，然后引入各个模块的作用、给出各个模块的电路原理图，并且提出该模块在系统中完成什么功能，最后将对单片机开发流程进行分析。

2 设计要求

设计一个单片机开发板，能够实现典型的功能，如蜂鸣器、跑马灯、数码管显示等功能，也要实现一些常用的功能，如液晶显示、外围电路扩展等功能。这些功能能够满足基本的学习、开发和设计的需求。

3 单片机开发板系统介绍

3.1 单片机开发板的系统框图

根据设计的基本要求，综合各方面的因素，采用AT89S52单片机作为主控器，外围电路由典型的蜂鸣器、跑马灯、4位数码管显示、液晶显示、矩阵键盘输入等模块组成，为了提高验证程序效率，设计了ISP接口，直接烧录芯片即可。最后将所有I/O口开放，便于扩展，系统框图，见图1。

3.2 开发环境及软件应用

51单片机系列最受欢迎的开发软件为Keil C51。它支持汇编、C语言开发，软件支持仿真等功能，具有相当大的用户群，功能强大，资料丰富，在本设计中利用该软件进行编程、编译后，生成HEX文件，利用ISP下载电路直接烧录到单片机运行。

3.3 开发板典型模块电路设计

3.3.1 主机电路

MCS－51单片机应用广泛，教材丰富，为单片机学习的首选，而AT89S52单片机在软、硬件都兼容其他公司的51单片机，功能更加强大、可擦写次数在1 000次左右。故本设计中采用AT89S52单片机作为主机电路控制核心。主机电路一般由振荡、复位电路等构成最小系统。

3.3.2 四位数码管显示电路

数码管是单片机应用系统中广泛使用的一种显示器件，从内部电路连接上共分为共阴极、共阳极两种，其内部是由发光二极管组成的。从字面意思就可以理解：共阴极数码管就是每个数码管的8个发光二极管的阴极都连接在一起，而共阳极数码管是发光二极管的阳极都连接在一起。

数码管与单片机的接口比较方便，只要将单片机的8位并行I/O口与数码管的段码引脚相连接即可，从8位并行I/O口输出不同的段码，数码管就会显示不同的数字。但是如果连接数码管较多，就采用动态扫描的方式连接数码管。本设计中使用了4个数码管，为了节省I/O口的使用，使用HC573芯片来扩展I/O口，通过程序来控制不同数码管显示不同的数字。为了使数码管显示更加明亮醒目，使用了共阳极数码管和成本较低的三极管作为驱动电路。

3.3.3 液晶显示电路

从目前工业设计的趋势看，基本朝着低功耗、高性价比的方向发展，目前倡导低碳生活，在设计中采用的显示电路也要使用一种低功耗的显示设备，液晶显示就满足这种需求，目前单片机常用的液晶显示电路有LCM1602、LCM12864、LCM12232等。本设计中采用的液晶显示模块是LCM1602电路，与单片机接口非常简单，只需将LCM1602的供电电路连接，其余数据及控制口与单片机的并行I/O口相连接，利用单片机编程控制液晶显示字符。

图2 单片机开发流程

4 单片机开发板软件设计

对于初学者而言，熟悉开发流程和开发环境是进入单片机精彩世界的必要条件，根据本设计中提供的硬件从模块到系统对单片机认知和开发。

在硬件的基础上，使单片机开发板的器件能够工作，需要软件编程的支持，现代单片机开发实验的主要流程见图2。

本设计中采用的编译软件是Keil C51，使用的语言是C语言，对初学者而言，需要掌握这些才能够对单片机开发板进行开发实验。

5 结束语

本设计中单片机开发板还有很多电路，限于篇幅，本文未将所有电路一一介绍，但所有的电路模块基本都具有节省单片机 I/O口资源，抗干扰电路和稳压电路的特点，这样的开发板在做开发实验中可以很准确、稳定的工作，在实际应用中也具有一定的参考价值。