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单片机体系电路设计解析—电路图天天读(277)

单片机系统电路设计解析—电路图天天读(277)-以下介绍单片机最小系统电路设计,单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分组成。对于一个完整的电子设计来讲,首要问题就是为整个系统提供电源供电

  以下介绍单片机最小体系电路规划,单片机最小体系主要由电源、复位、振动电路以及扩展部分组成。关于一个完好的电子规划来讲,首要问题便是为整个体系供给电源供电模块,电源模块的安稳牢靠是体系平稳运转的条件和根底。

  1、电源

  在运用STC89C52RC单片机的时分,作业电压:5.5V-3.4V(5V单片机),这个当地就阐明咱们这个单片机正常的作业电压是个规模值,只需电源VCC在5.5V到3.4V之间都能够正常作业,电压超越5.5V是肯定不允许的,会烧坏单片机,电压假如低于3.4V,单片机不会损坏,可是也不能正常作业。

  2、振动电路

  单片机体系里都有晶振,在单片机体系里晶振效果非常大,全程叫晶体振动器,他结合单片机内部电路发生单片机所需的时钟频率,单片机晶振供给的时钟频率越高,那么单片机运转速度就越快,单片接的悉数指令的履行都是建立在单片机晶振供给的时钟频率。

  

  晶振

  晶振一般分为无源晶振和有源晶振两种类型,无源晶振一般称之为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振动器)。

  有源晶振是一个完好的谐振振动器,他是运用石英晶体的压电效应来起振,所以有源晶振需求供电,当咱们把有源晶振电路做好后,不需求外接电路,它就能够自动发生振动频率,而且能够供给高精度的频率基准,信号质量比无源信号好。

  有源晶振一般有4个引脚,VCC,GND,晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚。无源晶振有2个或3个引脚,假如是3个引脚的话,中心引脚是晶振的外壳,运用时要接到GND,两边的引脚便是晶体的2个引出脚了,这两个引脚效果是同等的,就像是电阻的2个引脚相同,没有正负之分。关于无源晶振,便是用咱们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可,而有源晶振,只接到单片机的晶振的输入引脚上,输出引脚上不需求接,如图1和图2所示。

  

  图1 无源晶振接法

  

  图2 有源晶振接法

  3、复位电路

  咱们先来剖析一下咱们的复位电路,如图3所示。

  

  图3 单片机复位电路

  当这个电路处于稳态时,电容起到阻隔直流的效果,阻隔了+5V,而左边的复位按键是弹起状况,下边部分电路就没有电压差的发生,所以按键和%&&&&&% C11以下部分的电位都是和GND持平的,也便是0V电压。咱们这个单片机是高电平复位,低电平正常作业,所以正常作业的电压是0V电压,彻底OK,没有问题。

  4、独立按键

  一般的按键分为独立式按键和矩阵式按键两种,独立式按键比较简略,而且与独立的输入线相连接,如图4所示

  

  图4 独立式按键电路图

  4条输入线接到单片机的IO口上,当按键K1按下时,+5V通过电阻R1然后再通过按键K1终究进入GND构成一条通路,那么这条线路的悉数电压都加到了R1这个电阻上,KeyIn1这个引脚便是个低电平。当松开按键后,线路断开,就不会有电流通过,那么KeyIn1和+5V就应该是等电位,是一个高电平。咱们就能够通过KeyIn1这个IO口的凹凸电平来判别是否有按键按下。

  这个电路中按键的原理咱们清楚了,可是实际上在咱们的单片机IO口内部,也有一个上拉电阻的存在。咱们的按键是接到了P2口上,P2口上电默许是准双向IO口,咱们来简略了解一下这个准双向IO口的电路,如图5所示。

  

  图5 准双向IO口结构图

  当内部输出是高电平,通过一个反向器变成低电平,NPN三极管不会导通,那么单片机IO口从内部来看,因为上拉电阻R的存在,所以是一个高电平。当外部没有按键按下将电平拉低的话,VCC也是+5V,他们之间尽管有2个电阻,可是没有压差,就不会有电流,线上一切的方位都是高电平,这个时分咱们就能够正常读取到按键的状况了。

  当内部输出是个低电平,通过一个反相器变成高电平,NPN三极管导通,那么单片机的内部IO口便是个低电平,这个时分,外部尽管也有上拉电阻的存在,可是两个电阻是并联联系,不论按键是否按下,单片机的IO口上输入到单片机内部的状况都是低电平,咱们就无法正常读取到按键的状况了。

  5、矩阵按键

  矩阵按键和独立按键的联系

  咱们在运用按键的时分有这样一种运用经历,当需求多个按键的时分,假如做成独立按键会很多占用IO口,因而咱们引入了矩阵按键,如图6所示,运用了8个IO口来完成16个按键。

  

  图6 矩阵按键

  其实独立按键了解了,矩阵按键也简略,咱们来剖析一下。图6中,一共有4组按键,咱们只看其间一组,如图7所示。我们仔细看一下,当KeyOut1输出一个低电平,KeyOut2、KeyOut3、KeyOut4这三个输出高电平时,是否相当于4个独立按键呢。

  

  图7 矩阵按键变独立按键

  修改点评:本文介绍了单片机最小体系的电路规划,单片机体系里都有晶振,晶振一般分为无源晶振和有源晶振两种类型。对单片机最小体系的电源模块、复位电路和振动电路进行了具体的剖析,了解单片机最小体系的规划对工程师是有利的。
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