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单片机学习:如何利用单片机设计一个简单产品

2016-12-26 10:42| 发布者: 振兴| 查看: 346| 评论: 0

摘要: 前期几天的一篇推文为《如何利用单片机设计产品》(详情点击这里),文中以设计一款密码锁为例讲了单片机的开发流程,那今天就要实践一下,具体讲解设计过程,希望对初学者起到入门帮助作用,同时也希望大神能给多多指 ...


前期几天的一篇推文为《如何利用单片机设计产品》(详情点击这里),文中以设计一款密码锁为例讲了单片机的开发流程,那今天就要实践一下,具体讲解设计过程,希望对初学者起到入门帮助作用,同时也希望大神能给多多指正。

因为本设计只用了12个IO口,所以我又重新选了一款STC的51单片机:STC15W404AS,该单片机总共16个引脚,其中有14个IO,所以完全够用。

0最小系统

先看单片机的最小系统电路:

1. 单片机最小系统

1晶振电路

该款单片机有内部晶振,所以在该设计中使用内部晶振。

2复位电路

该款单片机虽然有复位引脚但是不需要复位电路,在其手册上有说明,可以把复位引脚当做IO口来用。

晶振情况和复位引脚情况见下图:

2. 使用内部晶振

在现在程序时勾选“使用内部IRC时钟”就可以选择内部时钟了,并且时钟频率从5.5296M-33.1776M可选;勾选“复位脚用作I/O口”可以把复位引脚当做IO口来用。

3电源电路

电源电路选择5V供电,使用DC三脚插座,再加一个开关控制电源的通断。

3. 电源电路

4下载电路

使用ISP下载方式,USB/TTL的电平转换芯片选择CH340G。

4. 单片机串口下载电路

由于STC单片机在下载程序时需要给单片机断电再重新上电,所以在单片机的供电引脚加了一个跳线,以实现单片机的断电功能。所以就不用买下载器了。

5蜂鸣器电路

5. 单片机驱动蜂鸣器

采用NPN三极管驱动蜂鸣器,三极管作为开关来用时要将负载接在集电极上,即所谓的射极跟随,这样可以提高驱动能力(三极管用作开关详情点这里)。图中的10K电阻起到下拉的作用,即将基极电位拉倒低电平防止误动作(上下拉电阻详情点这里)。

6继电器电路

6. 单片机驱动继电器

继电器也采用NPN三极管来驱动,一定要注意的是,线圈上的续流二极管一定不要忘记(三极管驱动继电器详情点这里)。

7按键检测电路

7. 按键检测电路

按键采用四腿机械式按键,图中的电阻是上拉电阻,在无按键发生时该电阻可以将单片机的IO口上拉倒高电平,当按键按下时单片机的IO口为低电平。

8. LED电路

用了5个IO口驱动了5个LED,采用的是灌电流的方式,单片机有拉电流和灌电流之分,通常灌电流要大于拉电流(单片机的灌电流和拉电流详情点这里)。

9数码管电路

本设计中要使用4位数码管,为了节省IO口,使用了两片74HC595,74HC595是8位的移位寄存器带锁存功能,只需要三个IO口即可。改天专门介绍一下这款芯片。

以上就是单片机密码锁的硬件设计,讲的不太清楚的地方欢迎大家关注公众号:玩转嵌入式,一起讨论。

本设计内容虽然简单,但都是基础的内容,希望能帮到刚入门的朋友,也希望大神门一起讨论交流。

更多精彩内容请关注公众号:玩转嵌入式。嵌入式学习网振兴网www.picmcu.com


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