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技術文章—學好單片機必須了解的9個電路

2019-05-20來源: EEWORLD關鍵字:單片機  LED串聯電阻

單片機上拉電阻的選擇

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tdF8TWwl6RZrtcNRJ677bgZBJA0ahjgh3xIhCBaVMyIzhwxcOOABc6OQ/640?wx_fmt=jpeg

 

大家可以看到復位電路中電阻R1=10k時RST是高電平 ,而當R1=50時RST為低電平,很明顯R1=10k時是錯誤的,單片機一直處在復位狀態時根本無法工作。出現這樣的原因是由于RST引腳內含三極管,即便在截止狀態時也會有少量截止電流,當R取的非常大時,微弱的截止電流通過就產生了高電平。

 

LED串聯電阻的計算問題

 

通常紅色貼片LED:電壓1.6V-2.4V,電流2-20mA,在2-5mA亮度有所變化,5mA以上亮度基本無變化。

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tdUE6wib9OpbFwPj8CHTgfibY097icEO5aMy0cSdQMxCCmAJ0oiaibmYMCZGw/640?wx_fmt=jpeg

 

端口出現不夠用的情況

 

這時可以借助擴展芯片來實現,比如三八譯碼器74HC138來拓展

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4td3fUZ8vhcR78PDNtRcf5PaPiarJHZmSJQObNhUrQtvT8VDzAMgrytW2A/640?wx_fmt=jpeg

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tddaUKdzibUPFBQJxlibSfzGYQEkP19icggbTgfpq0BaGcUOsHI0hHHLheg/640?wx_fmt=jpeg

 

濾波電容

 

濾波電容分為高頻濾波電容和低頻濾波電容。

 

1、高頻濾波電容一般用104容(0.1uF),目的是短路高頻分量,保護器件免受高頻干擾。普通的IC(集成)器件的電源與地之間都要加,去除高頻干擾(空氣靜電)。

 

2、低頻濾波電容一般用電解電容(100uF),目的是去除低頻紋波,存儲一部分能量,穩定電源。大多接在電源接口處,大功率元器件旁邊,如:USB借口,步進電機、1602背光顯示。耐壓值至少高于系統最高電壓的2倍。

 

三極管的作用

 

1、開關作用:

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tdgyPibp8SZwX7faD5OW8ibowLlk2XianxPmfeghFxiax0a9vcibQF354BMew/640?wx_fmt=jpeg

 

LEDS6為高電平時截止,為低電平時導通。

 

限流電阻的計算:集電極電流為I,則基極電流為I/100(這里涉及到放大作用,集電極電流是基極的100倍),PN結電壓0.7V,R=(5-0.7)/(I/100)

 

2、放大作用:

 

集電極電流是基極電流的100倍

 

3、電平轉換:

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tdzhMh4GeghsWkxxzZXscnrGmknKgPiaxpw4iaziaX3rwQoyaicSacib5etvQ/640?wx_fmt=jpeg

 

當基極為高電平時,三極管導通,右側的導線接地為低電平,當基極為低電平時,三極管截止,輸出高電平。

 

數碼管的相關問題

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4td0hLZdNviaibvpicsKlVnQ8NEF2kJKlNPqcCqLARQnv3Os75O1PIxjfxtg/640?wx_fmt=jpeg

 

數碼管點亮形成的數字由a,b,c,d,e,f,e,dp(小數點)構成,字模及真值表如上圖。

 

電流電壓驅動問題

 

由于單片機輸出有限,當負載很多的時候需要另外加驅動芯片 ,比如74HC245

 

上拉電阻

 

上拉電阻選取原則

 

1、從節約功耗及芯片灌電流能力考慮應當足夠大;電阻大,電流小。

 

2、從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小;電阻小,電流大。

 

3、對于高速電路,過大的上拉電阻可能會導致邊沿變平緩。

 

綜合考慮:上拉電阻常用值在1K到10K之間選取,下拉同理。

 

上下拉電阻

 

上拉就是將不確定的信號通過一個電阻嵌位在高電平,下拉同理。

 

1、電平轉換,提高輸出電平參數值。

 

2、OC門必須加上拉電阻才能使用。

 

3、加大普通IO引腳驅動能力。

 

4、懸空引腳上下拉抗干擾。

 

九、晶振和復位電路

 

晶振電路

 

1、晶振選擇:

 

根據實際系統需求選擇,6M,12M,11.0592M,20M等待

 

2、負載電容:

 

對地接2個10到30pF的電容即可,常用20pF。

 

3、萬用表測晶振:

 

直接用紅表筆對晶振引腳,黑表筆接GND,測量電壓即可。

 

復位電路

 

復位

 

把單片機內部電路設置成為一個確定的狀態,所有的寄存器初始化。

 

51單片機的復位時間大約在2個機械周期左右,具體需要看芯片數據手冊。

 

一般通過復位芯片或者復位電路,具體的阻容參數的計算,通過google查找。

 

按鍵抖動及消除

 

按鍵也是機械裝置,在按下或放開的一瞬間會產生抖動,如下圖:

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4td4iaqsYFIXxicXstHhdTTezAWA7bk1dcFCfMcYwcl7oDiahMRfycC0wNdg/640?wx_fmt=jpeg

 

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/GFk2abHRMHRujLSnafsuhrLAIMwSn4tdOqmtK3XRHVVD07BZPjSgB1Cicg0aped6xOcD2jL2uFicHvlazic7IZ28Q/640?wx_fmt=jpeg

 

消除方法有兩種:軟件除抖和硬件除抖,其中硬件除抖是應用了電容對高頻信號短路的原理。

 

軟件除抖是檢測出鍵閉合后執行一個延時程序,產生5ms~10ms的延時,讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態,如果仍保持閉合狀態電平,則確認為真正有鍵按下。

 



關鍵字:單片機  LED串聯電阻

編輯:muyan 引用地址:http://www.xxmingchehui.com/dygl/ic462196.html
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