采用AT89C2051单片机制作的多功能开发板

　　当掌握单片机的基础知识后，首先想到的是拥有一种物美价廉的开发电路板。当今学校教材有时也介绍单片机最小系统，其实际上多是理论上的东西，实践操作意义不大。本人设计了一块单片机应用板，已经过二、三年试用，并经过多次改进，结构简单、功能多样、性能可靠，有一定二次开发价值，适合做初次单片机产品开发研究用。本电路的原理图和电路板全部采用protel软件设计，现将设计制作方法介绍给大家，供朋友们参考。

　　电路说明应用电路板如图所示，上图中有四块电路，有三块正在运行计时程序，下图中是单块电路板，在4x5英寸板上集中了单片机AT89C2051、串行存储芯片24C02、串行时钟1302、电源自备、两位光耦合可控硅驱动的功率接口、6位高亮度数码管、6个用户按键，布局较为合理。

　　电路板采用双面布线，26mil线宽，在微机上设计好的图纸经电路板厂加工成电路板（如果大家自做可考虑用复合数码管，并去掉接口，以简化电路），四块集成电路和数码管可用双列直插DIP座安装，电阻功率都用1/4瓦，对其它元件没有特别要求，只要按设计图安装好，进行硬、软件调试即可。

　　电路印刷板图如下图所示。

　　电路原理
　　
　　电路原理图如下图所示，设计本电路时，首先考虑拥有自备电源，这样才能确保本系统可独立工作，由于各器件都可用+5V电源，功率较小，因此采用7.5V/5W变压器供电，经7805输出5V稳压电源供全部电路工作。

　　精确时间的产生，可采用单片机定时器加软件校时的方法，也可以外接时钟芯片，这里用外接串行时钟芯片DS1302，其时钟为32.768K，可保证掉电后，只让DS1302中的时间独立长期运行。用AT89C2051单片机作核心，因其只有15条I/O线，所以扩充74LS247作数码管字显示驱动，PNP三极管作位驱动，增加一片24C02作掉电后的数据保存。采用双向可控硅作功率负载的驱动。6个数码管作数字显示．数码管用DIP插座安装，功率接口采用POWER4插座。为了增加功能又加了一个SIP插座，六个功能键，一个复位键和6MHz晶振，程序设计单片机软件设计实际开始于系统总方案确定之时，很多具体问题应在设计方案中提前考虑，实际上学习软件最好的方法是分析一个比较好的程序，并根据需要进行修改，在这方面工作难度大，耗时也多。由于每个系统应用程序一般都很长，一次或两次很难完成任务，所以很多教材在讲这个部分时只画出一个程序设计方框图，结果学生学完了这门课，还没见过完整的应用程序，至于让学生设计应用程序就更不好落实了。本电路板可配有一个基本程序，由主程序、中断子程序、子程序三部分组成，这个程序可完成计时功能、显示任务、键盘扫描任务，并留有一些功能有待开发。本电路已开发了电脑打铃器、玩具车控制、定时开关机控制等。

　　下面是采用本电路的89C2051和功率接口驱动鸿运扇，能产生柔和的仿自然的阵风，该电路对于鸿运扇之类的轻质扇叶电扇效果很好，配合单片机其它功能，还有商业开发价值。本电路程序用P3,4口输出．MG2(MGl)是电扇，U9是光电耦合器，用于隔离控制部分和功率部分，Q16是双向可控硅。工作原理是：自然界的风是不定时、不同强度的阵风，这里由P3.4输出不同时间长度的脉冲通过可控硅控制电扇开关，可以产生自然风的效果，如果再加上自动换档（考虑到程序长度略去）效果会更好，使用时必须在可控硅上并联压敏电阻DZ( 470V)用于保护可控硅，用按键S2同S3调节风的大小。参考程序如下：

　　程序清单：

　　分析上面程序可知，输出只用了几条指令，但为了完成数据处理和按键功能，让程序初始化、模块化，程序就变长了，这里每一段程序完成一种功能，各段程序间由存储器传递参数。由于用到220V市电，所以实际操作时要注意安全。这里用到中断子程序和子程序编程，目的是构建一个应用程序框架，写出的程序相对较长，本程序键处理相对简单，其它有些程序段也做了简化。