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本文以ST公司的STM8S003單片機為例,給大家講解一個單片機最小系統的電路原理圖:通過單片機采集一個按鍵信号,點亮一顆LED燈。
如果你看懂了這張原理圖,單片機硬件就入門了——真的到進門了!
一、系統框架
電源從電源插座P1進入電路闆,經過LM7805穩壓成VCC(=5V)給單片機供電,單片機采集按鍵S1的信号,點亮LED燈D2,編譯好的程序經過程序下載口JP1下載到單片機裡。
二、電路細節
電源插座P1可以采用12V電源,二極管D1的作用是為了防止電源不小心反接而損壞電路器件。
LM7805前面的兩個電容C1和C2和後面的兩個電容C3和C4是為電壓濾波的,進一步穩定VCC的電壓,讓VCC的紋波不要太大,因為紋波大了會影響單片機的工作。
電容C5和C6是依據STM8S003的數據手冊要求必須用的兩顆電容,遵照執行即可,暫時不用深究,後續我的文章中會談到。
電阻R1是為了限制發光二極管(LED)D2的電流。LED一般需要5-10mA的電流才能點亮,LED本身的壓降一般比較固定,其值是1V左右,當單片機控制PC6口輸出低電平時,LED将被點亮,這時LED中的電流為:(5V-1V)/0.47KΩ=8.5mA。
按鍵S1一端接地,一端接單片機PD3口,在PD3口内部可以通過軟件設置上拉電阻,當S1斷開時,PD3口為高電平;當S1閉合時,PD3口為低電平。單片機依據PD3口的電平狀态即可獲知按鍵是否閉合。
JP1是程序下載接口,所有STM8單片機的程序下載接口都是一樣的。其中NRST為單片機複位接口,SWIM為程序下載的數據通道,電腦裡的程序代碼就是通過SWIM傳輸到單片機中的。
疑問:為啥沒有時鐘(晶振)電路?因為現在的單片機一般内部集成有RC振蕩電路,通過軟件可以設置單片機選用内部的RC振蕩脈沖作為單片機内部的時鐘。隻是内部RC振蕩電路的時鐘不是太精準,對于一些時鐘精度要求比較高的場合可以外接晶振電路。不過,大多數實際應用,内部RC振蕩電路的精度已經足夠了。
三、總結
所有STM8單片機相關的原理圖基本上都是在這個電路基礎上進行演進,萬變不離其宗。
所有其它品牌和系列的單片機,其硬件原理圖基本上也大同小異,掌握其中一個原理圖,其它單片機的原理圖也就都能看懂了。
這樣是不是很簡單呢?後續我還會講解更多的單片機知識,内容是逐步深入的,留言加關注是對我最大的支持!
四、課後作業
如何實現LED燈的漸亮漸滅?
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