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单片机的十大外围电路分析方法(单片机的十大外围电路分析)

单片机的十大外围电路分析方法(单片机的十大外围电路分析)

一、单片机上拉电阻的选择

可以看到,当复位电路中的电阻R1=10k时,RST处于高电平,而当R1=50时,RST处于低电平。显然,R1=10k时是错误的,单片机可以当它总是处于复位状态时,根本不能工作。出现这种情况的原因是RST引脚包含一个三极管,即使在关断状态下,也会有少量的关断电流。当R非常大时,弱关断电流将产生高电平。

二、LED串联电阻的计算

一般红色芯片LED:电压1.6V-2.4V,电流2-20mA,亮度在2-5mA变化,5mA以上基本没有变化。

三、端口不足。

此时可以借助扩展芯片来实现,比如38/8解码器74HC138。

四、滤波电容器

滤波电容分为高频滤波电容和低频滤波电容。

1、高频滤波电容一般采用104电容(0.1uF),目的是短路高频元件,保护器件不受高频干扰。常见的IC(集成)器件应连接在电源和地之间,以消除高频干扰(空气静电)。

2、电解电容(100uF)一般用于低频滤波电容,目的是去除低频纹波,储存部分能量,稳定电源。大部分都是接在电源接口,旁边是大功率元器件,比如USB借口,步进电机,1602背光显示。耐受电压值至少比系统的最大电压高2倍。

五、三极管的功能

1、开关功能:

LEDS6在高电平时关闭,在低电平时打开。

限流电阻的计算:若集电极电流为I,基极电流为I/100(此处涉及放大,集电极电流为基极的100倍),PN结电压为0.7V,R=(5-0.7)/(I/100)。

2、放大:

集电极电流是基极电流的100倍。

3、电平转换:

基极处于高电平时,三极管导通,右线低电平接地。当基极处于低电平时,三极管关断,输出高电平。

六、数码管相关问题

数码管点亮形成的数字由A、B、C、D、E、F、E、dp(小数点)组成。字体和真值表如上图所示。

七、电流-电压驱动问题

由于单片机的输出有限,当负载很多时,就需要再加一个驱动芯片,比如74HC245。

八、上拉电阻

上拉电阻的选择原则

1、在节省功耗和芯片吸电流能力方面应该足够大;高电阻和低电流。

2、应该足够小,保证足够的驱动电流;低电阻,高电流。

3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能会导致边缘变平。

综合考虑:上拉电阻的常用值在1K到10K之间,下拉也是如此。

上拉电阻

上拉是通过一个电阻把不确定信号嵌入高电平,下拉也是一样。

1、电平转换以提高输出电平参数值。

2、OC门只能与拉出式电阻器一起使用。

3、增加通用IO引脚驱动能力。

4、浮动销下拉抗干扰。

九、晶体振荡器和复位电路

晶体振荡器电路

1、晶体振荡器选择:

根据实际系统要求,6M、12M、11.0592M、20M等。

2、负载电容:

将两个10至30pF的电容接地,通常为20pF。

3、测量晶体振荡器的万用表:

将红色探针直接连接到晶体振荡器引脚,将黑色探针连接到GND以测量电压。

重接电路

重置

将单片机内部电路设置为某一状态,并初始化所有寄存器。

51单片机的复位时间约为2个机械周期。详情参见芯片数据手册。

一般通过复位芯片或复位电路,计算出具体的电阻电容参数,并通过google进行搜索。

十、按键抖动及其消除

按键也是机械设备,按下或放开都会震动,如下图所示:

消除抖动的方法有两种:软件和硬件,其中硬件是基于电容对高频信号短路的原理。

软件去抖是为了执行

标签:电阻电容电流


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