實際上, 51 單片機核心外圍電路是很簡單的,一個單片機+一個看門狗+一個晶振+ 2 個磁片電容;
1. 單片機: atmel 的 89C 51 系列、 winbond 的 78E52 系列,還有 philips 的系列,都差不多;現在有一些有 ISP (線上下載的),就更好用了;
2. 看門狗:種類很多,常用的有 max691/ca1161 和 DS1832 等,具體看個人習慣、晶片工作電壓、封裝等。 Max 系列和 DS 系列,還有 IMP 公司的,種類很多,一般只需要有最基本的功能就可以了;原來使用 max691 ,但是 max691 比較貴,因為它有電池切換功能,後來新設計電路板,就都採用 ca1161 了。
很早以前的電路設計中,現在可能還有人使用,使用一個電阻和一個電容達成的上電復位電路;但是,這樣的復位電路一個是不可靠;更重要的是, 51 系列的單片機比較容易受到干擾;沒有看門狗電路是不行的,當程式跑飛時,回不來了,死在那裡。 常規的做法是買一個專門的看門狗電路,完成復位電路和看門狗電路的功能。
單片機和單片機抗干擾能力是不一樣的。如果你的產品是工作在干擾比較大的環境,可以試試選用不同品牌的單片機;假如要做 YAG 雷射治療機的控制部分,脈衝雷射機的電源放電的時候,能量是很大的,在採取了所有能夠想到的光電隔離等措施之後,還是不行;後來,選用了 intel 的 8031 ,就可以了。當時的 philips 的單片機抗干擾性能是最差的,可能跟 Philips 主要是用在民用領域有關。
單片機的輸入輸出口線是最容易引進干擾的地方;在嚴重干擾的情況下,需要將所有的口線光電隔離。
3. 晶振:一般選用 11.0592M ,因為可以準確地得到 9600 波特率和 19200 波特率;也可以使用 36.864M ,這個頻率是 1.8432M 的 20 倍,這 2 種晶振很容易買到,價錢跟 12M 的一樣。書上說, 12M 的晶振也能得到 9600 的波特率,但是,實際用的時候,會每隔一段時間就出錯一次,好像累積誤差,比較奇怪。
4. 磁片電容: 22pf ~ 30pf ,可以在有些書上找到什麼晶振頻率對應什麼容量的磁片電容,但是,在 11.0592M 下,沒有問題;如果用到了更高的頻率,最好還是找找資料看看。
如果單片機系統沒有工作,檢查步驟如下:
1. 查看門狗的復位輸出,可能的話在電路板上加一個 LED ,下拉,這樣看起來就更方便;要是看門狗復位信號有,往下;
2. 查單片機,看看管腳有沒有問題;一般編程器能夠將程式寫入,說明單片機是好的;最好手頭上準備一個驗證過的單片機,內部有一個簡單的程式,比如,在某個口線上輸出 1 個 1 秒占空比的方波等,可以使用萬用表測量。
設計產品時,要在關鍵的地方:電源、串口、看門狗的輸出和輸入、 I/O 口等加不同顏色的 LED 指示,便於調試;作為批量大的產品,可以去掉部分 LED ,一方面是降低成本、一方面是流程保密;
3. 再查磁片電容,有些瓷片電容質量不行,乾脆換了;換器件最好使用吸錫帶,將焊盤內的錫吸乾淨,再將器件拔出,這樣不會損傷焊盤內的過孔;再將新的瓷片電容焊接上去的時候,用萬用表量量是好的再焊;
4. 最後只有換晶振了;切記要買好的晶振,有些品牌質量比較好。
5. 以上按照以上步驟檢測時,將無關的外圍晶片去掉;因為有一些是外圍器件的故障導致單片機最小系統沒有工作。