单片机工程师教你了解电路设计中的10个难点
单片机是嵌入式系统的核心部件,单片机电路的使用要复杂得多,但在更改和添加新功能时,单片机电路更容易实现,这就是电气设备使用单片机的原因。那么,在单片机电路的设计中应该注意哪些困难呢?
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正文开始:
1.选择单片机上拉电阻
可以看到复位电路中的电阻R1=10k时RST而当R1=50时RST显然是低电平R1=10k这是错误的。当单片机一直处于复位状态时,它根本无法工作。RST引脚包含三极管,即使在截止状态下,也会有少量的截止电流,当R非常大时,微弱的截止电流会产生高电平。
二、LED串联电阻的计算
通常是红色贴片LED:电压1.6V-2.4V,电流2-20mA,在2-5mA亮度变化,5mA上述亮度根本没有变化。
三、端口不够用。
如果38译码器74,可以借助扩展芯片实现HC138来拓展。
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.高频滤波电容一般为104容(0.1uF),目标是短路高频重量,珍爱器件免受高频干扰。IC(集成)设备的电源电源和地面之间添加,以消除高频干扰(空气静电)。
2.电解电容一般用于低频滤波电容(1000)uF),目标是去除低频纹波,储存局部能量,稳定电源。大部分连接到电源接口和大功率元件,如:USB以步进电机和1602背光为借口。耐压值至少是系统最高电压的两倍。
五、三极管的作用
1.开关功能:
LEDS6.高电平时截止,低电平时导通。
限流电阻计算:集电极电流为I,基极电流为I/100(集电极电流是基极的100倍),PN结电压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:
当基极为高电平时,三极管导通,右导线接地为低电平,当基极为低电平时,三极管截止,输出高电平。
六、数字管的相关问题
由数字管点亮组成的数字由数字管点亮组成a,b,c,d,e,f,e,dp(小数点)构成,字模及真值表如上图所示。
七、电流电压驱动问题
由于单片机输出有限,如果74HC245。
八、上拉电阻
选择上拉电阻的原理
1.只有节约功耗和芯片灌电流,才能考虑足够大;电阻大,电流小。2.从保证足够的驱动电流到足够小;电阻小,电流大。3.对于高速电路,上拉电阻过大可能导致边缘变平。综合考虑:上拉电阻常用值为1K到10K下拉也是如此。
高低拉电阻,上拉是通过电阻将不确定信号嵌入高电平,下拉也是如此。
1、电平转换,提高输出电平参数值。2、OC门必需加上拉电阻才能使用。3、加大普通IO引脚驱动能力。4.悬空引脚高低拉抗干扰。
九、晶振和复位电路
晶振电路1.晶振选择:根据实际系统需要选择6M,12M,11.0592M,20M等待。
2、负载电容:对地接2个10到30pF电容可以,常用20pF。
万用表测晶振:直接用红表笔触摸晶振引脚,黑表笔连接GND,测量电压。
复位电路
将单片机内部电路设置为一定状态,所有寄存器初始化。
51单片机复位时间约为2个机械周期,详见芯片数据手册。
一般通过复位芯片或复位电路计算详细的电阻参数google查找。
按键抖动和打消
按钮也是机械装置,按下或放开时会抖动,如下图所示:
有两种方法可以消除:软件除抖和硬件除抖,其中硬件除抖是电容对高频信号短路的原理。
软件除抖是检测键关闭后执行的延迟程序,产生5ms~10ms延迟,让前沿抖动消失后再次检测键的状态,如果仍保持闭合电平,则确认为真正的键按下。