1.开发工具
Altium Designer 17.1
KEIL 4
STC-ISP
CH341SER
2.介绍单片机最小系统
单片机（Microcontrollers）是集成电路芯片，具有数据处理能力的中央处理器采用超大规模集成电路技术CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O开口和中断系统、定时器/计数器等功能(也可能包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器A/D转换器等电路)集成到一个小而完美的微型计算机系统型计算机系统中，广泛应用于工业控制领域。从20世纪80年代开始，从当时的4、8台单片机发展到现在的300台M高速单片机。从20世纪80年代开始，从当时的4、8台单片机发展到现在的300台M高速单片机。本文单片机特别指51单片机，具体芯片型号为STC89C52RC。需注意STC89C51,STC89C52，AT89C51,AT89C52是51单片机的具体芯片型号。
2.1原理图及PCB
原理图 
PCB PCB的2D视角
PCB的3D视角 最小系统组成：
51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路
最小系统使用的引脚
1.主电源引脚(2根) VCC：电源输入，连接+5V电源 GND：接地线
2.外部晶振引脚(2根) XTAL1:片内振荡电路输入端 XTAL2:片内振荡电路输出端
3.控制引脚(4根) RST/VPP：复位引脚，引脚
2.2电源
设计中使用的电源接口是DC 5V。USB可以找到手机充电口，电脑USB端取电。连接线路后，按下电源开关，单片机即可开始工作。
2.3复位电路
在电路图中，电容器的大小是10uf，电阻大小为10k。 在5V正常工作的51单片机小于1.5V电压信号为低电平信号，大于1.5V电压信号为高电平信号。可计算0电容充电到电源电压.7倍，即电容器两端的电压为3倍.5V、电阻两端电压为1.5V时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。 也就是说，在单片机上电启动0.1S电容器两端的电压从0-3不等.5V不断增加，此时10K电阻两端的电压为5-1.5V不断降低(串联电路电压之和为总电压)RST引脚接收到的电压为5V-1.5V从高电平到低电平的过程。 单片机RST引脚高电平有效，即复位；低电平无效，即单片机正常工作。所以在启动0.1S内部，单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S高电平信号左右，实现自动复位。 单片机启动0.1S之后，电容C两端的电压连续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST在低电平下，系统正常工作。按下按钮时，开关导通。此时，电容器两端形成电路，电容器短路。因此，在按下按钮的过程中，电容器开始释放以前充电的电量。随着时间的推移，电容的电压为0.1S内，从5V释放到1.5V，甚至更小。根据串联电路的电压，此时10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。自动复位单片机系统。
2.4晶振电路
晶振基本概念 晶体振荡器的全称是晶体振荡器。每个单片机系统都有晶体振荡器。晶体振荡器由石英晶体加工并镀上电极制成。其主要特点是通电后会产生机械振荡，可为单片机提供稳定的时钟源。晶体振荡器提供的时钟频率越高，单片机运行速度越快。 晶体振动在共振状态下工作，以提供稳定、准确的单频振荡。 晶振振动后， 振动信号将通过XTAL1引脚， 通过振荡器和时钟发生器依次处理，获得机器周期信号作为指令操作的依据。51单片机常用的晶体振动是12M和11.0592M
3元器件清单及样机焊接
3.1元器件清单
如果不想直接焊接芯片到板上，可以买下图中的黑色紧锁座。规格选择DIP40
3.2PCB板制作
方法1:学校实验室常用DIY腐蚀电路板生产(略) 方法2:外发给专业PCB工厂推荐嘉立创https://www.jlc.com/# 可以代发，需要私信 空板正反面： 3.3焊接注意事项 直插电解电容，和LED灯有正负之分。
正负电解电容分辨: 1.看实物套管
2.看引脚长度： 电解电容正极引线比较长、负极稍短
LED灯正负极分辨: 1.引脚长度也可见，发光二极管正负极，引脚长正极，短负极。 2.万用表打到二极管档，分别短接LED灯引脚，若亮，红表笔接正极。
3.4最终实物：
焊接物如图所示
4程序烧录及测试
用于测试的51单片机型号是STC89C52RC，宏晶科技是国产品牌STC8051单片机量产。
4.1测试代码
#include<reg52.h> #include<intrins.h> //定义数据类型 typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; uchar flag1s = 0; uint one_sec_flag = 0; sbit TEST_LED=P1^0; void main() {
EA=1; ///开总中断 TMOD=0X01;//T0的工作模式是模式1 TH0=0X4C; TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
ET0=1; //允许定时器1中断
TR0=1;//启动定时器0
while(1)
{
if(flag1s) //一秒刷新一次
{
TEST_LED = 0;
}else{
TEST_LED = 1;
}
}
}
void Timer0() interrupt 1
{
TH0=0XBB;
TL0=0X00;
if(++one_sec_flag<50){
return;//提前结束函数
}
if(flag1s)
{
flag1s = 0;
}else{
flag1s = 1;
}
one_sec_flag=0;
}
编译之后产生test.hex烧录文件。
4.2下载器及下载驱动 STC89C52单片机下载器实际上就是USB转TTL串口，如下图所示 驱动：压缩包中的CH341SER.EXE 先安装驱动才能下载代码到单片机中。
4.3程序下载
硬件准备： 下载器的RXD连接芯片的TXD(P30),下载器的TXD连接芯片的RXD(P31),本设计引出了芯片的RXD和TXD，如上图所示连接即可。
软件准备： STC-ISP.exe 双击打开 下载步骤
1选择选择单片机型号 2.选择下载器的串口 3.打开编译生成的HEX文件 4.点击下载 此时，按下电源开关给单片机上电，下载软件会识别出单片机，然后自动下载程序。下载成功后会有提醒。
测试效果：测试LED灯一秒间隔闪烁。
测试视频：
自制51单片机运行测试视频