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    AT89C51最小系統(tǒng)故障診斷分析

    2015-04-29 00:00:00盧易楓馮春麗
    學(xué)園 2015年13期

    【摘""要】本文詳細(xì)介紹了AT89C51最小系統(tǒng)以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)如何快速地找到故障點(diǎn),及時(shí)地進(jìn)行故障維修。實(shí)驗(yàn)證明,根據(jù)所述的故障診斷方法,能夠快速解決AT89C51最小系統(tǒng)的多種故障。

    【關(guān)鍵詞】最小系統(tǒng)""AT89C51""故障診斷

    【中圖分類(lèi)號(hào)】TP311.52"""""""""""【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A"""""""""""【文章編號(hào)】1674-4810(2015)13-0199-01

    由于A(yíng)T89C51最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題,易使初學(xué)者止步于深入學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)。本文介紹了AT89C51最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)出現(xiàn)故障時(shí),如何進(jìn)行快速的故障診斷分析,解決硬件出現(xiàn)的問(wèn)題。

    一"AT89C51最小系統(tǒng)

    AT89C51最小系統(tǒng)原理圖如圖1所示。對(duì)于一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng),首要問(wèn)題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊,電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。建議利用廢棄的手機(jī)充電器,選用5V的直流手機(jī)充電器,將充電器的插孔剪掉,取出直流5V的兩根線(xiàn),分別接AT89C51的20引腳和40引腳。這樣既安全又可靠。

    AT89C51最小系統(tǒng)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接10kΩ電阻和10μF電解電容,實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的2個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振,在單片機(jī)系統(tǒng)中,晶振作用非常大,全稱(chēng)是晶體振蕩器,它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率,單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高,那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快,單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率上的。在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十,高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,稱(chēng)為壓控振蕩器(VCO)。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振,便于各部分保持同步。有些通信系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào),可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。

    圖1""AT89C51最小系統(tǒng)原理圖"""""圖2""AT89C51四路輸入

    /輸出的硬件連接

    二"AT89C51最小系統(tǒng)故障診斷分析

    AT89C51四路輸入/輸出的硬件連接如圖2所示。4個(gè)按鍵分別與P1.0~P1.3相連,4個(gè)LED分別與P1.4~P1.7相連,P2.0連接一個(gè)蜂鳴器。如果AT89C51最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障,需要按照以下步驟進(jìn)行故障分析。

    首先是電源部分,也就是AT89C51的20引腳和40引腳。最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),用萬(wàn)用表打在直流電壓檔位,黑表筆放在A(yíng)T89C51的20腳,紅表筆放在A(yíng)T89C51的40腳,測(cè)的電壓值5V左右,則表明電源部分完好;如果沒(méi)有值或不是5V電壓,則電源部分有問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)檢測(cè)電源線(xiàn)路20引腳和40引腳是否虛焊或更換電源。其次是31引腳EA/VPP,片外程序存儲(chǔ)器選擇線(xiàn),低電平有效。當(dāng)接高電平時(shí),可訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部和外部程序存儲(chǔ)器;當(dāng)接低電平時(shí)只能訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。31引腳通常接高電平,做硬件設(shè)計(jì)時(shí),直接與40引腳短接即可。如果最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障,電源部分沒(méi)問(wèn)題,要查看31引腳與40引腳是否短接。再次,9引腳RST,復(fù)位電路。當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效,用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作,之后變?yōu)榈碗娖?。推薦在此引腳與20引腳之間連接一個(gè)10kΩ的下拉電阻,與40引腳之間連接一個(gè)10μF的電解電容,以保證可靠地復(fù)位。如果最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障,電源部分沒(méi)問(wèn)題,31引腳與40引腳也短接,要查看9引腳的復(fù)位電路。查看10μF的電解電容正極是否接5V,電解電容與10kΩ電阻串聯(lián),電阻另一端是否可靠接地。最后,時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出引腳:19引腳XTAL1和18引腳XTAL2,外部電路連接一個(gè)12MHz晶振和2個(gè)30pF的電容。如果最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障,以上三部分均沒(méi)有問(wèn)題,要查看18引腳和19引腳,萬(wàn)用表打在直流電壓檔位,黑表筆連接20引腳,紅表筆分別先后連接18引腳和19引腳,測(cè)得2次的值均在1.9~2.3V,則振蕩電路沒(méi)問(wèn)題。

    如果以上四部分均正常,可能AT89C51芯片方向放錯(cuò)或者軟件沒(méi)放入單片機(jī)芯片中,這屬于操作性失誤,也可能是I/O口外接的輸入輸出設(shè)備接錯(cuò)。

    三"小結(jié)

    AT89C51最小系統(tǒng)是學(xué)習(xí)單片機(jī)的入門(mén)關(guān)鍵。初學(xué)者經(jīng)常會(huì)莫名其妙地出錯(cuò),以上故障診斷分析會(huì)幫助初學(xué)者快速找出故障并及時(shí)處理,能夠幫助初學(xué)者縮短學(xué)習(xí)單片機(jī)的時(shí)間。

    參考文獻(xiàn)

    [1]李小強(qiáng)、屈芳升主編.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2011

    [2]盧易楓、鄭麗敏.LED彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].學(xué)園,2015(3)

    〔責(zé)任編輯:龐遠(yuǎn)燕〕

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