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手把手Diy 单片机编程实验板

本文作者：深圳学林电子 www.51c51.com 本套件的第一版刊载于无线电杂志2011年第9期，历时8年，我们重新整理了此篇文档并再次向爱好者发售，每套仅收取成本价售19.9元（包含全部芯片，pcb，usb线等），适合电子，单片机爱好者，工程师等。
   我要购买：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.25911deb3x6mhZ&ft=t&id=590983511241&qq-pf-to=pcqq.c2c

软件以及全套资料下载：http://www.51c51.com/DIY/minitest/51MCU.rar

本产品为全套散件，需要您自己有一定的动手能力组装，通过本品的练习，您将体会到成功的喜悦，且将具备一个电子工程师和软件工程的专业必备技能！

 联系：0755-89956892   51测试网 www.51c51.com  QQ:105924486

单片机学习是现代微电子电路和计算机软件的必由之路，单片机技术又是一门实践性非常强的学科，复杂的中断系统，寄存器足可称之为晦涩难懂。如果仅仅是理论学习和纸上谈兵而不经过任何实践，套用平凡老师以前的一句话，我劝您还是趁早放弃。

     为此我们设计了这个小巧的单片机编程实验板，成本低廉，同时具备了单片机的编程和基本的试验功能。为了确保您能够按照本教程制作成功，我特别建议您在此之前先学习基本的电子知识和焊接技巧。

 它能够为您做些什么？

1 它可以直接支持STC89C52RC单片机的多次重复烧写，可以把程序写入单片机并实验。

2 它是一个多功能的51单片机试验板，配合我们提供的例子程序，您不需要另外购买其他任何材料即可完成51单片机的流水灯,小键盘，数码管动态/静态显示，计数器，小喇叭报警器/唱歌,串口通信试验，24c02扩展，外中断等试验。  

 下面是这个学习板的工作示意图，即通过usb，将电脑中的程序用stc_isp软件下载到单片机中，然后程序自动在学习板上运行，用户看到运行结果。

试验部分包括了以下的硬件资源：

1个实验芯片stc89c52

8个Led指示灯 (P1.0-p1.7)可做跑马灯试验，或IO状态指示

4个小键盘（P3.2, P.3.3 , P3.4, P3.5）。一端接IO，一端接地.按下时相应端口变低电平

1个小喇叭（P3.3）作唱歌或者报警试验用。

1个硬件复位

2位的动态扫描数码管

p0 数码管段位;数码管的代码表28h,7eh,0a2h,62h,74h,61h,21h,7ah,20h,60h

数码管位选p2.6，p2.7

1个虚拟的usb转232通信接口

1个扩展储存器24C02

1个电源开关，用于冷启动单片机

1个复位键，作实验时按此键，则试验部分复位运行，用于重启程序

1个MINI USB接口，用于学习板的通信和供电

 同时为了方便用户， 我们还特别设计了外接两个8pin IO接口。可以通过连接将板上的io口外接扩展实现不同的功能

学习板的电路原理图：

以下有关引脚的描述均是指QFP44封装的stc89c52单片机,和常见的双列直插dip封装引脚不同，请注意。

零件规格表

    目前很多电脑主板已经取消了串行口，为此我们集成了pl2303hx usb转串口芯片，可以直接使用usb通信和供电。

 制作过程：
   整机的电路较简单，按照一般的电路板制作原则，先焊接高度最低的元件，如贴片电阻，贴片电容，贴片ic，然后清洗电路板，再焊接较高的元件，如晶体，喇叭。最后再焊接大的零件，如插接件，数码管。为了美观和减少体积，我们使用了全贴片元件，而不是传统的dip元件，这样对新手来说增加了一些制作难度。可能有的同学会问，如果是芯片坏了或者想要换芯片岂不是很麻烦？实际上stc89c52单片机可以支持上万次擦除和写入，这时您早已学会，或者放弃了。而现在电子技术的发展，贴片元件已经是元器件市场的主力，小型化和贴片化也是电子工业的必由之路。

 开始之前应当准备以下工具：

1 30w左右的尖头烙铁

2   海绵泡沫，用于清洗电烙铁头

3   优质焊锡丝

4   松香水（可以把松香磨碎后加酒精自制）

5   镊子  

6   放大镜（不是必须，除非您非常近视）

7   万用表

 第一步：焊接主芯片qfp 封装的stc89c52。这里需要看清楚芯片的管脚和方向， pcb有标记圆圈的地方和ic有圆圈的地方相对应，先仔细的对准芯片和焊盘，用烙铁焊接固定几个引脚，在芯片四周管脚均匀涂抹松香水，然后可将焊锡堆在管脚上，用烙铁拖动即可甩掉焊锡。如果最后有一些管脚的焊锡拖不掉，可以取一截导线，将表皮剥掉，然后沾满松香水，配合烙铁加热,可将多余焊锡吸走。完成后，同样的方法，焊接PL2303HX 以及24c02芯片。(看清楚pl2303和24C02的方向，芯片上小点为第一脚，对应丝印缺口)

 几个技巧：

1 如果没有太多焊接经验，请一定先找一个报废的电路板多多练习。

2 焊锡丝很重要，很多几十元一公斤的劣质焊锡丝，拖起来像泥巴一样，根本无法使用，请用优质焊锡丝。

3 不要使用焊锡膏。我曾使用过一种焊锡膏，发现整机的电流忽大忽小，阻抗忽高忽低，检查很久，发现是这些焊锡膏的问题,于是直接把这些焊锡膏扔到垃圾堆。（可能这些焊锡膏是为焊接不锈钢，白铁皮等生产的）可以使用松香水。

4 如果没有把握可以请修手机的师傅帮忙，不要蛮干，损伤电路板就难于补救了。

5 特别强调，一个优秀的工程师，必须是一个烙铁好手。不会动手的工程是不合格的！

如果上面的焊接没问题，下面的焊接过程相对来说就很容易了。

 第二步：焊接电阻：一共 26颗电阻，3种规格，10k的电阻标记是103,1k的电阻标记是102，另外有一颗120欧姆的电阻，标记是121，这个电阻的作用是作为整机的假负载，关闭电源开关时，将整个板子的电压强行拉低，否则系统就不能复位了。如果不清楚电阻的阻值可以用万用表量一下。焊接电阻没有方向，可以先用烙铁将焊盘的一端加上焊锡，然后用镊子夹住电阻，融化加有焊锡的焊盘，电阻轻轻靠上即可焊接住，然后焊另一端。另外注意R3在板上没有标注出来，是一个1k 的电阻和D11串联给发光管供电的。

 第三步：焊接贴片电容：共 8颗电容，这些也没有方向，随意焊接，有两种容量规格，一种是104 一种是22P  他们也可以通过颜色来区别，黄色的是104容量，灰白色的是22p 电容。

 第四步：焊接发光管，三极管，二极管。这些一定要注意方向，如果搞反了板子将不能正常工作，不清楚请仔细看照片。

第五步：焊接贴片电解电容，贴片晶体和按键，喇叭。相对来说这些都比较容易，除贴片电解电容外，其余都没有极性。

 第六步：焊接 usb口，数码管，开关。这里要特别注意，这个usb接口设计得相当难于手工焊接。可以先加好焊锡和松香水，然后把烙铁头用海绵洗干净，用烙铁的温度融化usb头上的剩余焊锡即可。最好不用拖锡的方法，容易造成连锡和短路。为增加成功率，我建议新手可以用剪钳把usb接口后半部分的铁片剪掉，这样烙铁更容易操作。

组装成功后的效果如下，仔细检查一遍，用万用表量一下电源是否短路，没有异常就可以开始进行调试了。

首先安装PL2303hx 的usb驱动：

以下以windows10（32位）操作系统为例，介绍安装usb驱动。先不要插学习板的usb线，

双击驱动程序文件夹的 usbpl2303\usb.exe

。

点“下一步”，然后点“接受许可协议”再点下一步，稍后就会显示完成的界面。

 然后用USB电缆连接学习板和计算机USB口，在桌面的左下角开始处点右键，弹出菜单选择设备管理器:

稍后在端口下出现Prolific usb-to-serial comm. Port(com6)，表示成功安装了usb驱动程序，其中com6是系统分配给usb 的虚拟串口号，以后在使用串口的时候选择com6就可以了。根据您的系统安装usb设备的不同， 您也可能出现的com3,com5等等。您也可以单击这个端口，点右键：属性/端口设置/高级/COM端口号，来更改为您喜欢的端口号。

安装失败的解决方法：

如果在安装中中途退出或掉电等， 可能造成安装失败，这时，可以在设备管理器中卸载带有黄色感叹号的USB设备，然后重复以上的安装步骤即可。计算机的系统版本不同，也可能导致安装失败，建议百度一下pl2303的最新驱动再尝试一下。

如果您不知道现在系统分配的usb端口号，可以打开设备管理器看一下就知道了。

Usb驱动安装成功以后，直接打开配套驱动文件夹的STC下载软件/STCISP.exe

（经测试，发现4.88版和4.83版不能正常使用，建议您用最新版本）。当然您可以自己到stc网站http://www.mcu-memory.com/下载不同版本试用。

1 首先选择正确的单片机型号（这里是stc89c52rc）。

2 打开一个配套程序文件夹的测试程序hex格式文件，

3 选择串口号和波特率（注意关闭其它可能用到串口的软件，比如编程器仿真器等避免争抢串口，波特率按默认即可，在本例中使用的com6，软件的其他设置均按默认。

4 Download/下载程序( 特别注意：必须先关掉电源开关，点击下载程序， 然后打开电源开关，以冷启动单片机，否则会下载失败)

5 如果正常窗口会显示下载成功的提示，学习板也会自动开始运行。

到这里，学习板就算调试成功了，您可以自己烧写各个程序，验证各部分实验是否正常。

 如果板子无法工作起来应该怎样检查呢？

首先了解下单片机工作的必要条件：

1: 电源

这个好理解，巧妇难为无米之炊，没电源当然不能工作啦。对于QFP44封装的stc89c52单片机的而言.22脚接地，44脚为电源5v,本系统中电源直接取自usb电源5v。

 2：时钟晶体：

Pin21时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。
Pin20时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。
8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在20和21脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。正常工作时，晶体两端电压用万用表测试应当是2.0-2.5v左右。

3：复位：电路中C3,R23,P5构成了上电复位和手动复位，正常情况下上电，电源通过R23给C3充电，从而在C3端形成脉冲，促使单片机复位，如果按动P5,相当于短接C3，重复上述过程，单片机将强行复位。

4：EA端34脚接电源,选择了读取内部程序存储器指令数据。

总之满足了这四个条件，单片机就可以正常工作了，同样的，如果系统故障，只需要从这四个方面检查。

如果软件无法安装成功，建议换一台电脑实验。

 下面我们简单介绍一下keil 软件的基本编译方法，学会了这些， 您就可以按照自己的意愿来编程序了。

 KEIL软件安装:直接拷贝keil文件夹到c盘的根目录, 去掉文件夹的只读属性. （注意必须是c盘根目录， 不要安装在其他目录）执行keil\uv2\uv2.exe即可

(可将文件发送到桌面快捷方式) 

1  点击Project(工程)菜单，选择New Project（新工程），在文件名中输入您的第一个程序项目名称，假定我们用"test"。"保存"后的文件扩展名为uv2这是KEIL uVision2项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。注意输入的时候不要输入文件的后缀名， 默认即可。为了查找方便， 假定我们保存在c盘的根目录。

这时会弹出让您选择单片机型号的对话框，我们选择ATMEL---AT89C52。注意我们实际使用的是stc89c52，他们的资源基本是一致的，不必理会。

2汇编源文件的建立： 点击FILE（文件）菜单中的NEW...（新文件）命令新建一个文本编辑窗口。在里面输入一个程序范例如流水灯程序，然后点击FILE（文件）菜单中的SAVE（保存）命令保存文件，注意必须输入文件的后缀名.asm,例如保存为C:/prog/001.asm（注意不要有中文目录，文件名不超过8个字符，否则编译不通过！如果您是第一次使用， 那么我建议您直接保存在c盘的根目录，文件名同样取001.ASM, 不要试图把他保存在桌面/我的文档等等！）

3 点击Target 1（目标1）前面的”+”，出现Source Group 1，（源程序组1）选中右键点选”Add files Group Source Group 1” （增加文件到源程序组1）这时选择文件类型为Asm，再选中001.asm文件，再按Add添加，在随后的提示框中按”确定”。

单击"Project"（工程）菜单，再在下拉菜单中单击"options for target target 1"（目标1属性） 在下图中选择output(输出)”Create HEX file”（产生hex文件）的选项，以便汇编后生成HEX代码。

4按以下两个向下小箭头的图标进行编译，（或者按F7快捷）编译成功后如会出现下图红箭头所指的文字正在汇编…0（错误），0（警告）这里的意思是没有错误， 没有警告。表示编译成功。

此时在C盘的根目录就生成了test.hex文件，有了这个hex文件， 我们就可用ISP方式烧写到单片机实验了。

最后，祝您组装成功，从此单片机世界的大门将为你敞开。