目录摘要 (I)Abstrct ............................................................................... I I 1设计任务及要求 (3)2整机概述 (5)3单片机最小系统基本原理 (6)3.1 STC89C52介绍 (6)3.2 复位电路 (8)3.3晶振电路 (8)3.4 单片机最小系统 (9)4扩展电路基本原理 (11)4.1数码管显示电路 (11)4.2矩阵键盘电路 (12)4.3串口通信电路 (13)4.3.1串口通信 (13)4.3.2串行通信控制寄存器 (14)4.3.3串行口的工作方式 (15)5整机电路设计图 (19)6软件设计 (20)6.1程序编写软件Keil (20)6.2仿真软件Proteus (20)6.3 软件设计详情 (20)6.3.1 键盘扫描 (20)6.3.2串行通信接收程序 (21)7 仿真结果 (23)7.1数据输入 (23)7.2串行串口通信 (23)8 实物展示 (25)9心得体会 (26)参考文献 (27)附录Ⅰ：元件清单 (28)附录Ⅱ：总程序设计 (29)摘要单片微型计算机简称单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。
随着电子技术的发展，大规模及超大规模集成电路和制造工艺的进一步提高，单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，广泛应用于控制系统、数据采集系统、智能化仪器表等领域。
单片机最小系统电路板在单片机开发市场和大学生电子设计方面十分流行。
本次课程设计包括STC89S52单片机最小系统、4×4矩阵键盘、独立6个8段LED 数码管显示电路以及串口通信。
其中单片机最小系统包括单片机、晶振电路、复位电路和供电系统。
经过系统的分析设计后，利用Keil软件编程以及Proteus软件仿真，巩固单片机应用、模拟电路、数字电路课程及学会各种工程软件的使用。
仿真成功后开始实物的安装和调试，实现实习要求的功能。
关键词：单片机数码管显示矩阵键盘AbstrctAs the single chip computer, also known as micro controller, is an important branch of microcomputer. With the development of electronic technology, further improve the large-scale and ultra large scale integrated circuit and manufacturing technology, single chip with a series of advantages of high reliability, high performance, low voltage, low power consumption, is widely applied in the control system, data acquisition system, intelligent instrument etc.. MCU minimum system circuit board is very popular in the SCM development market and Undergraduate Electronic design. The curriculum design includes STC89S52 minimum system microcontroller, 4 * 4 matrix keyboard, the independent 6 LED 8 segment digital tube display circuit and the serial communication. The smallest single-chip system consists of single chip microcomputer, crystal circuit, reset circuit and power supply system. Through the analysis and design the system, using Keil software programming and Proteus software simulation, the use of the consolidation of SCM application, analog circuit, digital circuit course and learn all kinds of Engineering software. After the success of simulation to begin the installation and debugging of real, practice the requirements of function.Keywords:Single chip digital tube display matrix keyboard1设计任务及要求1、完成包含如下系统功能组件的单片机最小系统的设计、焊接、调试（1）键盘一个4X4的矩阵键盘，其中，10个按键是0~9数字键；另外6个是功能键，用于功能选择和控制，如“数据输入”、“数据显示”、“串行通信”功能选择键，以及“回车”、“清除”、控制键。
（2）显示电路由6个7段LED数码管组成的显示电路。
（3）串口串行通信利用51的串口实现串行通信接口电路。
2、完成ISP下载电路的设计、焊接3、完成系统软件的设计，包括程序结构设计、流程图绘制、程序设计，实现如下功能（1）功能选择通过功能选择键，使得单片机处于不同的工作状态并通过LED显示相应的内容；可选择的功能包括：数据输入；数据显示；串口通信（2）数据输入通过功能选择键选择“数据输入”后，可分次输入10个4位十进制数据，并将输入的数据保存在内部RAM中。
数据输入要求：第一步输入序号0~9，表明输入的是第几个4位十进制数据；第二步按下回车键，完成序号输入；第三步输入最多4位的十进制数据；第四步按下回车键，完成数据输入；重复第一步，开始新数据的输入；输入数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是从右到左的最多4位十进制数；若在输入过程中（第一步或第三步）出现错误，按“清除”键，重新从第一步开始输入数据。
或者，自己设计10个十进制数的输入及显示方式。
（3）数据显示通过功能选择键选择“数据显示”后，可显示之前输入的10个4位十进制数据中的任一个，要求：第一步输入序号0~9，表明显示的是第几个4位十进制数据；第二步显示相应的数据；重复第一步、第二步，显示其他的数据；数据的显示格式是：最左边是序号，然后是空格，之后是要显示的数据，从右到左最多4位十进制数。
或者，自己设计数据的显示方式。
（4）数据通信将两个单片机最小系统通过串口连接起来，其中一个作为主系统，另一个作为辅系统。
当通过功能选择键选择“串行通信”后，当在主系统上按下数字键后主系统的LED按从左向右移东的方式显示按键输入的数字，同时辅系统的LED 上显示与主系统同样的内容。
4、利用仿真软件完成系统仿真工作5、在单片机最小系统硬件上实现任务3中规定的功能2整机概述单片机最小系统，是指用0最小的元件组成的单片机可以工作的系统，如图2.1所示。
对于51系列单片机来，最小系统的必备条件是需要ROM存储程序，需要RAM保存中间数据，需要时钟、电源和复位。
由于51单片机片内有RAM 和ROM，只需要外接晶振电路、复位电路即可构成单片机的最小系统电路。
单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备。
本次设计主要完成的扩展电路包括键盘电路、数码管显示、串行通信三大模块。
其原理框图如图2.1所示：图2.1总原理框图3单片机最小系统基本原理最小系统的必备条件是需要ROM存储程序，需要RAM保存中间数据，需要时钟、电源和复位。
由于51单片机片内有RAM和ROM，只需要外接晶振电路、复位电路即可构成单片机的最小系统电路。
3.1 STC89C52介绍STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频35MHz，6T/12T可选。
根据不同场合的要求，这款单片机提供了多种封装，本次设计根据最小系统有时需要更换单片机的具体情况，使用双列直插DIP-40的封装。
STC89C52引脚如下图3.1所示。
其各引脚功能为：P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I／O口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“l”时，可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉图3.1 STC89C52引脚图低时会输出一个电流（IIL）。
P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口P2写“l”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I／O口。