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学习单片机电路设计要怎样设计为好

1、MCU的选择

选择MCU时要考虑MCU能够完成的功能,MCU价格、功耗、供电电压、I/O口电平、管脚数量、MCU包装等因素。MCU其电气性能参数可以找到功耗。电源电压为5V、3.3V以及1.8V超低电压供电模式。为了能合理分配MCU的I/O资源,在MCU选型时可绘制引脚分配表,供以后设计使用。

2、电源

(1)考虑系统对电源的需求,如系统需要多种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等等,估计需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时,应考虑一定的余量,按公式电源总功率=2×计算器件总功率。

(2)考虑芯片和设备对电源波动的要求。一般允许电源波动范围在±5%以内A/D转换芯片的参考电压一般要求±1%以内。

(3)考虑工作电源是使用电源模块还是外部电源。

2、电源

(1)考虑系统对电源的需求,如系统需要多种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等等,估计需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时,应考虑一定的余量,按公式电源总功率=2×计算器件总功率。

(2)考虑芯片和设备对电源波动的要求。一般允许电源波动范围在±5%以内A/D转换芯片的参考电压一般要求±1%以内。

(3)考虑工作电源是使用电源模块还是外部电源。

3、普通I/O口

(1)上下拉电阻:考虑内外上下拉电阻,内上下拉电阻一般为700Ω左右,低功耗模式不宜使用。外部上下拉电阻可根据需要选择10。KΩ~1MΩ之间。

(2)开关量输入:确保高低电压清晰。理想情况下,高电平为电源电压,低电平为地面电平。如果外部电路不能正确区分高低电平,但高低压差仍较大,则可考虑使用A/D采集方法的设计和处理。对于分压方法中的采样点,应考虑分压电阻的选择,使通过采样端口的电流不小于采样的最小输入电流,否则采样。

(3)开关量输出:基本原则是保证输出高电平接近电源电压,低电平接近地电平。I/O口腔的吸收电流一般大于释放电流。低电平控制是控制小功率元件的最佳方式。一般情况下,如果负载要求小于10,mA,芯片引脚可直接控制;电流为10~100mA三极管控制在100mA~1A时用IC控制;更大的电流适用于继电器控制,建议使用光电隔离芯片。

4、A/D电路与D/A电路

(1)A/D电路:明确前端采样的基本原理,对电阻、电流和电压传感器采用不同的采集电路。如果收集到的信号较弱,请考虑如何扩大信号。

(2)D/A电路:考虑MCU什么样的输出电路出电路控制?

5、控制电路

外部控制电路应注意设计的冗余和反测,并采取适当的信号隔离措施。在评估设计布板时,必须在构件的输入输出端引出检测孔,以便在检查错误时进行测量。

考虑低功耗

低功耗设计不仅是为了节约电力,而且是为了降低电源模块和散热系统的成本。电流的降低也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。随着设备温度的降低,设备寿命相应延长,低功耗一般需要注意以下几点:

(1)并非所有的总线信号都必须上拉。还需要考虑上下拉电阻的功耗问题。上下拉电阻拉一个简单的输入信号,电流低于几十微安全。但动驱动信号,其电流将达到毫安级。因此,需要考虑上下拉电阻对系统总功耗的影响。

(2)不用的I/O不要悬挂嘴。如果悬挂,受外界干扰,可能会成为反复振荡的输入信号,MOS设备的功耗基本上取决于门电路的翻转次数。

(3)还需要考虑一些外围小芯片的功耗。很难确定内部不太复杂的芯片功耗,主要由引脚上的电流决定。例如,当一些芯片引脚没有负载时,功耗不到1毫安,但在负载增加后,功耗可能非常大。

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(零基础电子产品设计)

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从0到1,设计自己的开发板

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(stm32直流电机驱动)

http://www.makeru.com.cn/live/1392_1218.html?s=45051

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