5年單片機工程師教你認識電路設計中的10個難點

2022-04-23     大方老師單片機

原標題:5年單片機工程師教你認識電路設計中的10個難點

5單片機工程師教你認識電路設計中10個難點

單片機是嵌入式系統的核心元件,使用單片機的電路要複雜得多,但在更改和添加新功能時,帶有單片機的電路愈加容易實現,這也正是電器設備使用單片機的理由。那麼在單片機電路的設計中須要注意的難點有哪些?

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正文開始:

一、單片機上拉電阻的選擇

大家能夠看到復位電路中電R1=10kRST是高電,而R1=50RST為低電平,很明R1=10k時是錯誤的,單片機一直處在復位狀態時根本沒法工作。出現這樣的理由是由RST引腳內含三極體,即便在截止狀態時也會有少量截止電流,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LED:電1.6V-2.4V,電2-20mA2-5mA亮度有所變化5mA以上亮度根本沒變化。

三、埠出現不夠用的情況

這時能夠藉助擴展晶片來實現,假如三八解碼74HC138來拓展。

四、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1040.1uF),目標是短路高頻分量,珍愛器件免受高頻干擾。普通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),目標是去除低頻紋波,存儲一局部能量,穩定電源。大多接在電源接口處,大功率元器件旁邊,如USB藉口,步進電機1602背光顯示。耐壓值至少高於系統最高電壓2倍。

五、三極體的作用

1、開關作用:

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I,則基極電流I/100(這裡波及到放大作用,集電極電流是基極100倍)PN結電0.7VR=(5-0.7)/(I/100)

2、放大作用:集電極電流是基極電流100

3、電平轉換:

當基極為高電平時,三極體導通,右側的導線接地為低電平,當基極為低電平時,三極體截止,輸出高電平。

六、數碼管的相關問題

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

七、電流電壓驅動問題

由於單片機輸出有限,當負載很多的時候須要另外加驅動芯,假74HC245

八、上拉電阻

上拉電阻選取原則

1、從節約功耗及晶片灌電流才能考慮應當足夠大;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、對於高速電路,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1K10K之間選取,下拉同理。

高低拉電阻,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。

2OC門必需加上拉電阻才能使用。

3、加大普IO引腳驅動才能。

4、懸空引腳高低拉抗干擾。

九、晶振和復位電路

晶振電路

1、晶振選擇:

依據實際系統需求選擇6M12M11.0592M20M等待。

2、負載電容:

對地21030pF的電容即可,常20pF

3、萬用表測晶振:

直接用紅表筆對晶振引腳,黑表筆GND,測量電壓即可。

復位電路

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單片機的復位時長大約2個機械周期左右,詳細須要看晶片數據手冊。

一般通過復位晶片或者復位電路,詳細的阻容參數的計算,通google查找。

十、按鍵抖動及打消

按鍵也是機械裝置,在按下或放開的一霎時會產生抖動,如下圖:

打消方法有兩種:軟體除抖和硬體除抖,其中硬體除抖是應用了電容對高頻信號短路的原理。

軟體除抖是檢測出鍵閉合後執行一個延時程序,產5ms10ms的延時,讓前沿抖動消失後再一次檢測鍵的狀態,假如仍保持閉合狀態電平,則確認為真正有鍵按下。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/7c3f8f53584a0d6d7821b556aee63026.html