本文以ST公司的STM8S003微控制器为例,讲解一个最小微控制器系统的电路原理图:通过微控制器采集按钮信号,点亮LED灯。
如果您理解了这个原理图,您就可以开始使用微控制器硬件 – 您真的已经准备好开始了!
1. 系统框架
电源从电源插座P1进入电路板,经LM7805稳压至VCC(=5V)为单片机供电。 单片机采集按钮S1的信号,点亮LED灯D2,并通过程序下载口JP1将编译好的程序下载到单片机。
2. 电路细节
电源插座P1可使用12V电源。 二极管D1的作用是防止电源意外反接而损坏电路元件。
LM7805前面的两个电容C1和C2以及后面的两个电容C3和C4用于电压滤波,以进一步稳定VCC的电压,防止VCC的纹波太大,因为纹波太大会影响微控制器的工作。
电容C5和C6是两个必须按照STM8S003数据手册要求使用的电容。 跟着他们就行了。 暂时无需深究。 我会在后续的文章中讲到。
电阻R1用于限制发光二极管(LED)D2的电流。 LED一般需要5-10mA的电流才能点亮。 LED本身的压降一般比较固定,其值为1V左右。 当单片机控制PC6口输出低电平时,LED点亮。 此时LED中的电流为:(5V-1V)/0.47KΩ=8.5mA。
按钮S1的一端接地,另一端连接单片机的PD3端口。 上拉电阻可以通过PD3端口内部的软件设置。 当S1断开时,PD3口为高电平; 当S1闭合时,PD3端口为低电平。 单片机可以根据PD3口的电平状态得知按钮是否关闭。
JP1是程序下载接口,所有STM8单片机的程序下载接口都是一样的。 其中,NRST是单片机的复位接口,SWIM是程序下载的数据通道。 计算机中的程序代码通过SWIM传输到微控制器。
问:为什么没有时钟(晶振)电路? 由于目前的单片机内部一般都集成有RC振荡电路,因此可以通过软件设置单片机使用内部的RC振荡脉冲作为单片机的内部时钟。 只是内部RC振荡电路的时钟不是很准确。 对于一些对时钟精度要求比较高的场合,可以外接晶振电路。 然而,对于大多数实际应用来说,内部RC振荡器电路的精度就足够了。
三、总结
所有与STM8单片机相关的原理图基本上都是在该电路的基础上演变而来,忠于本源。
其他所有品牌、系列单片机的硬件原理图基本相同。 如果掌握了其中一种原理图,就可以理解其他单片机的原理图。
这不是很简单吗? 以后我也会讲解更多关于单片机的知识,内容会逐渐深入。 评论和关注就是对我最大的支持!
4.课后作业
如何实现LED灯的渐亮和渐暗?