代码收藏家技术教程 2025-05-16

嵌入式硬件电路设计之旅：从新手到专家（深度解析51单片机电路设计）

嵌入式电路和传统电路最大的区别，就是电路中存在带cpu的芯片，这样它就可以用软件的方法来处理信息。不管是51单片机，或者说stm32，又或者是soc，这里面只要存在cpu，那就代表可以运行软件代码。至于这些软件是只处理外设，还是说会带算法，都是和具体的应用场景相结合的。

和今天的51单片机电路加在一起，我们学习了三个电路，即降压电路、串口电路，以及即将学习的51单片机。经过这三个电路之后，我们就可以真实地去打样，去开发嵌入式设备了。

1、51单片机

有的51单片机需要晶振，有的不需要，这个根据具体情况而定。此外，大部分51单片机都支持串口烧入，对应的软件是stc-isp，这也是和stm32、soc不一样的地方。毕竟stm32一般都是用swd烧录的，而soc使用usb otg烧录的。所以，大家看到的51单片机电路都是长这样的，

电路中RST提供了复位信号，P3_0和P3_1既可以用于下载，也可以用于串口通信。左下角一个晶振、两个电容，这是晶振电路。右上角的VCC，这边就是提供电源，其中C6、C7的功能为稳压和滤波。

当按键按下去的时候，RST为1。等到按键重新抬起来的时候，RST为0，但这个时候51芯片已经从头开始运行了。

前面，我们说过51单片机的串口可以烧入版本，也可以进行消息通讯。加上之前也讨论过，现在的pc电脑都没有串口了，默认都是usb转232串口。所以，有的板子为了使用方便，直接把usb转串口做到了板子上面，

除了做串口，电源也是从usb获取的，并且不需要转成3.3v，这也是8051单片机的一个显著特点。

所有的信号都准备好之后，一般会写一个点灯程序。既然是点灯程序，那么必然就会有对应的led灯和电阻。有的同学可能好奇为什么添加一个电阻，这个一方面是为了限流，另外一方面是为了防止短路。

网上很多的电商网站，很多商铺都出售核心板。这里面核心板有mcu，也有soc的。如果是mcu核心板，其实是比较简单的，本质上，所谓的核心板就是最小系统。两边的排针，把所有的信号都往下传递。底板怎么使用这些信号，或者用这些信号来做什么，都是不一定的事情。

和之前的电路相比较，这一个稍微复杂一点，毕竟管脚多了很多。当然整体来看，也没有逃出最小系统的范畴。电源、晶振、复位、输入、输出、串口、排针，基本都在。实际在连线之前，按模块进行布局十分重要，好的布局常常可以达到事半功倍的效果。

布局好了之后，就可以开始连线了。连线可以根据需要反反复复很多次，这些都是常有的事情。等到连线之后，一定要添加drc校验。中间如果存在不满意，可以反复布局、反复拉线，这都是可以的。最终挑选自己最满意的一个版本，送出去打样即可。

作者：嵌入式-老费

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