实际上, 51 单片机核心外围电路是很简单的,一个单片机+一个看门狗+一个晶振+ 2 个磁片电容;
1. 单片机: atmel 的 89C 51 系列、 winbond 的 78E52 系列,还有 philips 的系列,都差不多;现在有一些有 ISP (在线下载的),就更好用了;
2. 看门狗:种类很多,常用的有 max691/ca1161 和 DS1832 等,具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。 Max 系列和 DS 系列,还有 IMP 公司的,种类很多,一般只需要有最基本的功能就可以了;原来使用 max691 ,但是 max691 比较贵,因为它有电池切换功能,后来新设计电路板,就都采用 ca1161 了。
很早以前的电路设计中,现在可能还有人使用,使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路;但是,这样的复位电路一个是不可靠;更重要的是, 51 系列的单片机比较容易受到干扰;没有看门狗电路是不行的,当程序跑飞时,回不来了,死在那里。 常规的做法是买一个专门的看门狗电路,完成复位电路和看门狗电路的功能。
单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。如果你的产品是工作在干扰比较大的环境,可以试试选用不同品牌的单片机;假如要做 YAG 激光治疗机的控制部分,脉冲激光机的电源放电的时候,能量是很大的,在采取了所有能够想到的光电隔离等措施之后,还是不行;后来,选用了 intel 的 8031 ,就可以了。当时的 philips 的单片机抗干扰性能是最差的,可能跟 Philips 主要是用在民用领域有关。
单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方;在严重干扰的情况下,需要将所有的口线光电隔离。
3. 晶振:一般选用 11.0592M ,因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率;也可以使用 36.864M ,这个频率是 1.8432M 的 20 倍,这 2 种晶振很容易买到,价钱跟 12M 的一样。书上说, 12M 的晶振也能得到 9600 的波特率,但是,实际用的时候,会每隔一段时间就出错一次,好像累积误差,比较奇怪。
4. 磁片电容: 22pf ~ 30pf ,可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容,但是,在 11.0592M 下,没有问题;如果用到了更高的频率,最好还是找找资料看看。
如果单片机系统没有工作,检查步骤如下:
1. 查看门狗的复位输出,可能的话在电路板上加一个 LED ,下拉,这样看起来就更方便;要是看门狗复位信号有,往下;
2. 查单片机,看看管脚有没有问题;一般编程器能够将程序写入,说明单片机是好的;最好手头上准备一个验证过的单片机,内部有一个简单的程序,比如,在某个口线上输出 1 个 1 秒占空比的方波等,可以使用万用表测量。
设计产品时,要在关键的地方:电源、串口、看门狗的输出和输入、 I/O 口等加不同颜色的 LED 指示,便于调试;作为批量大的产品,可以去掉部分 LED ,一方面是降低成本、一方面是流程保密;
3. 再查磁片电容,有些瓷片电容质量不行,干脆换了;换器件最好使用吸锡带,将焊盘内的锡吸干净,再将器件拔出,这样不会损伤焊盘内的过孔;再将新的瓷片电容焊接上去的时候,用万用表量量是好的再焊;
4. 最后只有换晶振了;切记要买好的晶振,有些品牌质量比较好。
5. 以上按照以上步骤检测时,将无关的外围芯片去掉;因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作。