8051 Mikrocontroller Entwicklungsboard im Eigenbau

 

Die Schaltung füllt eine komplette 16x10 cm Platine. Dafür ist aber auch alles Grundlegende verbaut, ohne viele sinnlosen Zusätze wie RTC (Uhren), Zusatz Flash ROMs, ADCs, DACs usw.
Auf der Platien befinden sich die wichtigsten Funktionen, alle anderen sind über 20 polige Kabel anschließbar.
Es werden alle 8051 Mikrocontroller im 40 poligen DIL Gehäuse unterstützt, für andere benötigt man einen Adaptersockel. Um möglichst kompatibel zu sein, sind alle Pins des Mikrocontroller an Stisftleisten zugänglich. Zusätzlich gibt es den Standart 8051 Datenbus: 74HC573 Latch für die Adressdaten, ein EPROM für externe Programmdaten, und ein 32kByte SRAM. Die obere Hälfte des 64k Adressraumes wird auf 8 Erweiterungsanschlüsse verteilt.
Eigentlich könnte man diesen auch auf 4096 Anschlüsse verteilen, aber das braucht wohl keiner...
Das wichtigste an einer Mikrocontrollerschaltung fehlt antürlich auch nicht: Der RS232 Anschluß mit einem MAX232. Zusätzlich habe ich bei meiner Schaltung der Anschluß für ein HD4478 Display (im Datenbus) vorgesehen, und einer für ein Grafik LCD. Hier stehen auch -20V für das LCD zur Verfügung.

Die Schaltung ist relativ groß, und etwas unübersichtlich. Im prinzip die Standart 8051 Schaltung mit gemultiplextem Adress/Datenbus. Dieser steht an den Erweiterungssteckern zur Verfügung. Diese werden per 74HC245 von der Schaltung entkoppelt. Um mit nur 8 Leitungen sowohl 8 Bit Daten als auch 8 Bit Adressen zu haben, steht auch das ALE Signal an den Erweiterungssteckern zur Verfügung. Da dieses Hochfrequente Signal auf den Kabeln recht viele Störungen erzeugen kann, liegt es auf Pin 5 zwischen der Betriebsspannung und Pin 6, (NC für spätere Verwendung) der bei mir an Masse liegt. Zusätzlich lässt sich ALE per Jumper abschalten. Ebenso lässt sich der Datenbus der Eweiterungsplätze komplett vom Mikrocontroller per Jumper abschalten.
Ein TL7705 sorgt für einen sicheren Reset beim Einschalten, selbst wenn die Spannung sehr langsam ansteigt. Zusätzlich steht noch ein Resetknopf zur Verfügung. Über LEDs kann man erkennen auf welchen Erweiterung der Mirkocontroller gerade zugreift. Dies kann sehr hilfreich sein, wenn etwas nicht funktioniert und man den Fehler sucht.
Eine weitere Besonderheit der Schaltung ist der Sockel für den Quartzoszillator. Hier kann man sowohl die 4 poligen Oszillatoren im 14 poligen Gehäuse DIL Gehäuse einsetzen, als auch normale Quarze, die zusammen mit den beiden 30pF Kondensatoren in 14 polige Präzisionssockel gelötet wurden. Ich baue meistens noch einen 10M Widerstand mit ein, da ich öfters Probleme mit dem anschwingen des Oszillators hatte. Der 10M Widerstand löst dieses Problem.

Der Anschluß eines LCDs ist ganz einfach, in meinem Fall einfach anstecken Kontrast einstellung und Bilddaten in das Display laden. Um das ganze Hardwaremäßige Timing braucht man sich nicht zu kümmern, da das Display am Datenbus hängt und der Mikrocontroller dies erledigt.
Hier ein kleines drei Graustufenbild mit einem 160x128 LCD mit T6963 Controller.
Jetzt werden viele Denken: 3 Farben ? Der T6963 kann doch nur zwei. Stimmt, aber wenn man zwei Bilder mit unterschiedlichem Schwarz/Weiß Anteil in das Display läd und andauernd zwischen beiden umschaltet, erhält man drei Graustufen, denn einige Pixel sind immer aus, andere immer an und einige nur zu 50% an.

 

 

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