AT89C51最小系統(tǒng)故障診斷分析

【摘""要】本文詳細(xì)介紹了AT89C51最小系統(tǒng)以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時如何快速地找到故障點，及時地進行故障維修。實驗證明，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

【中圖分類號】TP311.52"""""""""""【文獻標(biāo)識碼】A"""""""""""【文章編號】1674-4810（2015）13-0199-01

由于AT89C51最小系統(tǒng)硬件設(shè)計經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，易使初學(xué)者止步于深入學(xué)習(xí)單片機技術(shù)。本文介紹了AT89C51最小系統(tǒng)硬件設(shè)計出現(xiàn)故障時，如何進行快速的故障診斷分析，解決硬件出現(xiàn)的問題。

一"AT89C51最小系統(tǒng)

AT89C51最小系統(tǒng)原理圖如圖1所示。對于一個完整的單片機系統(tǒng)，首要問題就是為整個系統(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)運行的前提和基礎(chǔ)。建議利用廢棄的手機充電器，選用5V的直流手機充電器，將充電器的插孔剪掉，取出直流5V的兩根線，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的復(fù)位引腳RST上外接10kΩ電阻和10μF電解電容，實現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)2個機器周期以上時復(fù)位有效。復(fù)位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的2個機器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。單片機系統(tǒng)里都有晶振，在單片機系統(tǒng)中，晶振作用非常大，全稱是晶體振蕩器，它結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率上的。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十，高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機械能相互轉(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。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，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)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

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個按鍵分別與P1.0～P1.3相連，4個LED分別與P1.4～P1.7相連，P2.0連接一個蜂鳴器。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，用萬用表打在直流電壓檔位，黑表筆放在AT89C51的20腳，紅表筆放在AT89C51的40腳，測的電壓值5V左右，則表明電源部分完好;如果沒有值或不是5V電壓，則電源部分有問題，應(yīng)及時檢測電源線路20引腳和40引腳是否虛焊或更換電源。其次是31引腳EA/VPP，片外程序存儲器選擇線，低電平有效。當(dāng)接高電平時，可訪問內(nèi)部和外部程序存儲器;當(dāng)接低電平時只能訪問外部程序存儲器。31引腳通常接高電平，做硬件設(shè)計時，直接與40引腳短接即可。如果最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電源部分沒問題，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)輸入的信號連續(xù)2個機器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機的復(fù)位初始化操作，之后變?yōu)榈碗娖健Ｍ扑]在此引腳與20引腳之間連接一個10kΩ的下拉電阻，與40引腳之間連接一個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，電源部分沒問題，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，時鐘信號輸入輸出引腳：19引腳XTAL1和18引腳XTAL2，外部電路連接一個12MHz晶振和2個30pF的電容。如果最小系統(tǒng)出現(xiàn)故障，以上三部分均沒有問題，要查看18引腳和19引腳，萬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，測得2次的值均在1.9～2.3V，則振蕩電路沒問題。

如果以上四部分均正常，可能AT89C51芯片方向放錯或者軟件沒放入單片機芯片中，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。

三"小結(jié)

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

參考文獻

[1]李小強、屈芳升主編.單片機應(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[J].學(xué)園，2015（3）

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕