學單片機也好長時間了，走過許多彎路，挖過許多坑，浪費了很多時間，做過實際產品后回顧過去的學習經歷，發現很多坑其實是可以避免的，單片機的入門應該可以更輕松一點，借51黑電子論壇一方寶地，寫寫我的一些學習經歷，希望對剛入門甚至還沒有入門的新手有所幫助，心愿足矣，本人水平有限，求老手輕拍，有錯請指出，有事請留言。。。
單片機的學習，模電數電是最基本的，也是最重要的，構成單片機最小系統的三個要素，是電源，晶振和復位電路，話說這是之前的STC89C52了，現在的STC15系列，晶振和復位電路都內置了，但是電源還是要有的{:lol:}，我們就以這2者做對比來學習，看看有何不一樣的地方。
關于單片機的電源
通過查看單片機的型號可知，STC89C52RC的供電電壓范圍在3.3V-5.5V之間，STC15W1K16PWM這款芯片的供電電壓范圍在2.4V-5.5V之間，他們都可以用5V供電，后者可以用3.3V來供電，STC89C52RC這塊片之所以還沒有退役，還是因為學習者大多以他作為學習入門，在實際項目中，我只見到過一次，某天，老板從庫房里拿出2管STC89C52，大概幾十片，問我還能不能用上，我只呵呵了一下{:titter:}。
言歸正傳，我們既然確定用5V來供電，那么電源是如何產生呢？翻開模電課本的514頁，我們知道可以用變壓器來搞定，比如在TB上搜220V轉12V變壓器12W,就搜到了，變壓器直接輸出的是交流電12V，我們沒法用啊，于是還需要整流，濾波，穩壓等等，整流需要二極管，這里我們選擇橋式整流，選擇4只1N4007，規格1A 1000V就好了，這個1A指的是最大整流電流，這個1000V指的是最高反向工作電壓，這些在模電課本520頁都有的，這樣經過橋式整流之后，輸出的電壓是脈動的直流電壓，已經有正負極性了，但是我們還是不能用，交流成分實在是太大，因此還需要加一個容量稍大些的電解電容，比如1000UF/35V,電容的耐壓值的選取應該大于1.1*1.414*12，電網電壓也是波動的，預留出10%就好了，根據電容容量計算公式，計算出容量在1000UF-2000UF是合適的，12W的變壓器，我們只要輸出500MA的電流就夠了，這樣的設計是完全滿足我們的需要的。電路圖如下：
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2018-10-13 08:29 上傳
圖中的C1，C3容量較大，作用是用于濾波，C2是消除自激震蕩，高頻干擾，C4也是消除噪聲等高頻干擾，三端穩壓芯片用的是LM7805，非常常見的電路了，后面加了一個TVS，這個在實際項目產品中是必須要加的，瞬態抑制二極管,如果電壓高于5V，會瞬間動作，保護后級電路，帶CA的是沒有方向的，直接插上就可使用，后面用了個LED紅色的小燈，我們知道小燈就是一個二極管，不過發光二極管和普通的二極管的壓降是不一樣，像這種紅色的，一般壓降在1.8-2.0V可以正常工作，電流在4-20MA，如果超出這個數值，基本就燒壞了，R1是限流電阻，限制LED的電流，我選擇5MA的工作電流，5/0.005 = 1K歐姆，就是這么來的，這樣，電源部分就搞明白了，我們獲取了5V的電源。
關于晶振
晶振，顧名思義，晶體振蕩器，這就好比人的心臟啊，提供整齊劃一的節拍，如果這個東西不準，或者不起振，單片機玩不轉的，在STC89C52上，是必須要加晶振電路的，如圖所示這樣：
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2018-10-13 08:29 上傳
2個20PF的電容是幫助晶振起震的，維持信號穩定，Y1是無源晶振，啥叫無源呢？指的是沒有震蕩源，也就是說他自己單獨玩不轉的，需要內部的RC電路配合，產生一個十分穩定的時鐘信號源，跟無源相對就是有源晶振了，這個價格相對來說貴一些，一般4個引腳，VCC,GND,OUT,NC，NC是直接懸空的，當給有源晶振供電以后，再其OUT端，會產生一個方波信號，直接接在XTAL1上就好，XTAL2可以懸空不接，當然這里是指STC89C52，我記得之前用STM32F103RCT6這款芯片做產品電磁兼容測試，因為有源晶振輻射超標，再加上電路布局不合理，過不了電磁兼容，沒有辦法，只好把晶振搞掉了，但是就算晶振換下來了，這個引腳還是可以造成干擾的，于是就配置成普通IO，然后接電阻下拉接地才過了，這都是經驗教訓啊。
關于復位電路
復位電路，是用來在單片機執行異常的時候，可以讓他從頭開始執行程序，STC89C52RC這款芯片是高電平復位，低電平正常工作，電路圖如下所示：
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2018-10-13 08:30 上傳
來解析下這個電路圖，先來看STC89C52RC,我們知道電容的特性是通交隔直，電容是個儲能元件，儲存的是電場的能量，在沒有電到上電的瞬間，電容肯定要充電的，這個時候電容就短路成一根導線了，RST端就被拉到了5V，執行復位指令，當電容充滿電后，會斷開連接，RST引腳會被10K電阻下拉到低電平，所以電路開始正常的工作，之所以接上按鍵以及100R的電阻，是可以手動復位，當按鍵按下的時候，RC并聯，我們知道，電阻是消耗電能的，會瞬間把電容里面的電能釋放掉，具體的時間計算，可以看電路基礎第4版，127頁，一階電路的零輸入響應，計算比較麻煩，有一個時間參數，T = RC（念TAO，不會打），單位是秒，T的大小反映了一階電路過渡過程的進展速度。我們只要知道會瞬間釋放就好了，手動復位之后，電容又開始了充電斷開正常工作的過程，就是這樣。51單片機和STM32不同，STM32是低電平復位，高電平正常工作，這兒原理是一樣的。
好了，單片機學習最基礎的部分，已經了解了，接下來，就可以動手干點別的事情了。。。未完待續。。。
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