搞懂八个技术点,就学会了单片机

作者:中国电子网 日期:2021-02-20 14:03:38 人气: 栏目:电工技术

01 复位电路设计

对于51单片机而言,是高电平复位。上图中的按键断开,则RST复位端通过R6电阻接地是低电平,单片机正常工作;当按键按下的时候,RST复位端为高电平实现复位。同时,该电路又是上电复位电路,在上电瞬间, 电容两端的电压不会发生突变 ,瞬间为高电平,之后通过电阻R6放电直至低电平,实现了上电复位。
关于复位电路的详细解释,可以查看下面的链接: 单片机基础入门:什么是上电复位,复位电路怎么设计

02 LED串联电阻的计算问题

通常红色贴片LED:正向导通电压为1.6V-2.4V,电流2-20mA,在2-5mA亮度有所变化,5mA以上亮度基本无变化。

在设计LED驱动电路时,一定要注意LED的正向导通电压,关于LED驱动电路的设计,可以查看下面的链接:
发光二极管LED驱动电路,最简单但也是最容易出错的电路

03 端口出现不够用的情况

这时可以借助扩展芯片来实现,比如三八译码器74HC138/移位寄存器74HC595等来拓展。


关于单片机单片机GPIO口的几种扩展方法可以查看下面的链接:
单片机科普:单片机的IO口不够用了怎么办?如何扩展单片机的IO口

04 滤波电容

滤波电容分为高频滤波电容和低频滤波电容。
 
  • 高频滤波电容一般用104容(0.1uF),目的是短路高频分量,保护器件免受高频干扰。普通的IC(集成)器件的电源与地之间都要加,去除高频干扰(空气静电)。
  • 低频滤波电容一般用电解电容(100uF),目的是去除低频纹波,存储一部分能量,稳定电源。大多接在电源接口处,大功率元器件旁边,如:USB接口、步进电机、1602背光显示。耐压值至少高于系统最高电压的2倍。

05 三极管的作用

开关作用

单片机输出高电平时,三极管导通;单片机输出低电平时,三极管截至。三极管作为开关驱动继电器可以查看下面的链接: 单片机能直接驱动继电器吗?三极管驱动继电器的电路怎么设计

放大作用

三极管具有三个工作区: 截至区 线性区 饱和区 。用作放大作用时,三极管工作在线性区。这一块是模电的老大难。三极管是如何实现放大作用的,查看下面的链接: 三极管必知基础知识:线性放大

电平转换


当基极为高电平时,三极管导通,右侧的导线接地为低电平,当基极为低电平时,三极管截止,输出高电平。

06 数码管的相关问题


单片机驱动数码管是必学内容。数码管有 共阳 共阴 之分。从驱动方式上具有 动态扫描 静态扫描 之分。单片机驱动数码管时一定要选择合适的驱动芯片,我比较喜欢74HC595,也可以选用专用的数码管驱动芯片,如天微的专用IC。74HC595驱动数码管的时序编程,查看下面的链接。 根据时序编程,单片机驱动74HC595实现数码管显示

07 上拉电阻

上拉电阻选取原则


  • 从节约功耗及芯片灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。
  • 从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。
  • 对于高速电路,过大的上拉电阻可能会导致边沿变平缓。

综合考虑:上拉电阻常用值在1K到10K之间选取,下拉同理。

上下拉电阻


上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,下拉同理。

  • 电平转换,提高输出电平参数值。
  • OC门必须加上拉电阻才能使用。
  • 加大普通IO引脚驱动能力。
  • 悬空引脚上下拉抗干扰。

08 按键抖动及消除

按键也是机械装置,在按下或放开的一瞬间会产生抖动,如下图:



消除方法有两种: 软件除抖 硬件除抖 ,其中硬件除抖是应用了电容对高频信号短路的原理。
软件除抖是检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms~10ms的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。

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