一、项目简介

    STC89C52RC是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K字节Flash程序存储器，512字节RAM数据存储器，指令代码完全兼容传统的8051单片机。价格便宜，高速可靠，低功耗，强抗干扰。因此设计一款STC89C52RC兼容DIP-40封装的最小系统，可适用于锁紧座，洞洞板和面包板，方便实用，便于项目开发验证。

二、板载资源

图2-1 STC89C52RC核心板资源图解

• 主控芯片：STC89C52RC，LQFP-44;
• 电源接口：TYPE C，插件2Pin;
• LED：1个电源指示灯，1个状态显示灯；
• 按键：1个系统复位按键，1个功能按键；
• 调试接口：USB转TTL串口烧录方式，4Pin弯插排针；
• 外接引脚：引出可编程IO口，2个1×20Pin直插排针；

三、优势特点

图3-1 STC89C52RC核心板尺寸图

• 板子外观小巧，尺寸仅为53.34mm*22.86mm(2100mil*900mil)；
• 兼容STC89C52RC的DIP-40封装，可适用于锁紧座，洞洞板和面包板；
• 价格便宜，超低功耗，功能引脚丰富，性价比高；
• 使用嘉立创优质PCB以及正品元器件，保障产品质量；

四、电路解析

图4-1 SCH_STC89C52RC最小系统

1.电源电路

  电源电路主要由TYPE-C供电电路组成，采用2Pin的TYPE-C接口，简单方便，易于焊接，C1/C2为电源滤波电容。

图4-2 TYPE-C供电电路

2.主控电路

  主控单片机使用的是STC89C52RC（LQFP-44封装），工作电压3.3~5.5V，工作频率范围在0~40MHz，相当于普通8051的0~80MHz，实际工作频率可达48MHz，Flash程序存储器空间大小为8K字节，可擦写10万次以上，片上集成512字节RAM数据存储器，工作温度范围在-40~85℃。

图4-3 STC89C52RC（LQFP-44和DIP-40）引脚定义图

    STC89C51RC/RD+系列有HD和90C版本，可以通过单片机表面文字最下面一行最后几个字母识别分辨HD和90C版本。

    HD版本无P4.4/P4.5/P4.6口，RESET脚内部已有45~100K下拉电阻，EA#管脚内部已上拉到VCC。

    90C版本无EA、PSEN管脚，有P4.4/P4.5/P4.6口，ALE/P4.5管脚默认是作为ALE管脚使用，作为P4.5口使用时，需要在烧录用户程序时在STC-ISP编程器中设置。

图4-4 STC89C52RC核心板引脚功能配列图

表1-1 STC89C52RC核心板引脚的定义复用解释

引脚	说明
P0.0~P0.7，P1.0~P1.7 P2.0~P2.7，P3.0~P3.7 P4.2~P4.6	标准I/O口
RST	复位脚
RXD	串口1数据接收端
TXD	串口1数据发送端
T0/T1/T2	定时器/计数器的外部输入
T2EX	定时器/计数器2捕捉/重装方式的触发控制
INT#	外部中断，下降沿中断或低电平中断
WR#	外部数据存储器写脉冲
RD#	外部数据存储器读脉冲
EA#	内外存储器选择引脚
ALE	地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚
PSEN#	外部程序存储器选通信号输出引脚

  将STC89C52RC引脚全部引出，方便扩展项目开发，这里的电容为滤波作用，在绘制PCB时应尽量靠近芯片的引脚放置，主控电路引脚接法如图4-5所示。

图4-5 STC89C52RC主控电路

    P0口既可以做I/O口，也可以作为地址/数据复用总线使用。P0口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻。作为I/O口用时，必须外接4.7K~10K的上拉电阻。这里P0口上拉两个10K的排阻。

图4-6 P0口上拉排阻

3.晶振电路

  晶振的作用是给最小系统提供的时钟信号，晶振旁的电容作用是保证输出的震荡频率更加稳定。

图4-7晶振电路

4.复位电路

  复位也叫重启，按下SW1按键，主控RST引脚被拉高；松开SW1按键，RST引脚被拉低，产生外部复位脉冲使系统复位。

图4-8 复位电路

5.外围电路

  通电时，电源指示灯（红）亮起，证明最小系统供电部分正常工作。测试状态显示灯（蓝）用于给单片机P4.3引脚测试，通过程序实现测试灯的亮灭。

图4-9 LED指示灯电路

  预留出一个用户功能按键，可以自定义按键功能，与单片机P4.2相连，这里用来测试P4.3的蓝灯。

图4-10 按键电路

  采用USB转TTL串口烧录方式，预留出1x4Pin的弯插排针接口，用于调试下载程序。

图4-11 下载电路

  方便扩展项目，便于各种功能的验证，使用2个1x20Pin的2.54mm排针，将单片机的I/O引脚引出，兼容其它主流单片机核心板的引脚排列。

图4-12 外接IO口

五、物料清单

六、注意事项

在绘制原理图中应注意：

• 按模块电路划分进行绘制，注明电路功能；
• 在图纸属性上填写工程名称等信息；

 

在采购物料中应注意：

• 先筛选有库存物料，再筛选价格排序进行购买；
• 尽量购买同一仓库物料，选择靠近的货仓，缩短交货时间；
• 购买有多个订单时，可以通过绑定订单方式，节省运费；

 

在PCB Layout中应注意：

• 滤波电容应注意电流流向，尽量离需滤波元件近一点；
• 晶振尽量紧挨芯片，底部不要走线，防止信号串扰；
• 走线优先走直线，需要拐弯的地方以钝角或圆弧为主；
• 在绘制调整完PCB后加上泪滴，使板子更加美观稳固；
• 添加丝印标识，注释说明接口功能；
• JLCJLCJLCJLC指定客编丝印可藏在器件下，成板美观；

图6-1-1 PCB走线参考图-顶层

图6-1-2 PCB走线参考图-底层

在焊接中应注意：

• 在进行焊接时，可在嘉立创EDA的工具栏中点击焊接辅助工具，实时交互方便焊接；
• 在焊接顶层时，主控芯片建议优先焊接，避免其它器件影响焊接；
• 焊接排针时可用一块空板或洞洞板顶住，防止焊斜，影响使用；
• 焊接顺序应遵循从低到高原则进行，避免影响小器件的焊接；

图6-2-1 PCB空板-顶层

图6-2-2 PCB空板-底层

图6-3-1 PCBA实物图-顶面

图6-3-2 PCBA实物图-底面

图6-4 3D渲染图

在调试中应注意：

• 上电调试前应检查焊接是否有虚焊短路等问题，检查无误才可上电测试；
• 使用STC-ISP下载编程烧录软件，官方下载地址：http://www.stcmcudata.com/
• 使用USB转TTL串口烧录工具将程序下载到单片机，USB转TTL线的RXD端接单片机的TXD端，TXD端接单片机的RXD端；
• 点击下载/编程后，需重新插拔VCC上电，显示握手操作成功，即成功下载用户代码。

图6-5 STC89C52RC最小系统工作图