单片机要正常工作的必须电路

电子说

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描述

  1、单片机的电源电路

  任何电子元器件的正常工作都离不开电源,单片机的供电电源常用的有5V和3.3V。51单片机多以5V供电为主,STM32单片机、MSP430单片机多以3.3V供电为主。单片机的电源电路多以LDO方案为主,因为LDO的外设电路简单、纹波较小。比如最常用的AMS1117电源芯片。该芯片具有固定输出版本和可调输出版本,3.3V固定输出版本的电路如下图所示。

  电路图

  2、单片机的晶振电路

  单片机在执行程序时,是以指令周期为基础的,指令周期来源于时钟频率,而时钟频率是由晶振提供的。说晶振是单片机的心脏毫不为过,单片机的晶振有外部晶振和内部晶振之分。内部晶振频率低、精度差仅适用于对精度要求不高的场合。如果对晶振的精度要求比较高,则需要使用外部晶振。

  外部晶振分为无源晶振和有源晶振。常见的HC-49S系列晶振就是无源晶振,需要外加两颗电容起振,外部晶振的电路如下图所示。

  电路图

  有源晶振多以四个引脚为主,需要供电,精度比无源晶振要高,不需要外接负载电容。无源晶振内部没有整形滤波电路,输出信号为正弦波,而有源晶振内部有整形滤波电路输出读书为方波。温补晶振和恒温晶振就是精度非常高的有源晶振。

  3、单片机的复位电路

  这里我们介绍的复位电路,主要是指上电复位电路,即在上电瞬间完成复位,复位完成后单片机正常执行程序。上电复位电路有高电平复位和低电平复位之分,51单片机是高电平复位,STM32单片机是低电平复位。上电复位电路是采用RC电路来实现的,复位时间为几个机器周期时间非常短。

  高电平复位电路以及复位曲线如下图所示。

  电路图

  在上电瞬间,电容两端的电压不会发生突变,电容看作短路,那复位端是高电平,单片机完成复位,之后电容开始放电,直至复位端为低电平。低电平复位电路和复位曲线如下图所示。

  电路图

  在上电瞬间,电容看作短路,复位端是低电平,随后电容开始充电,直至复位端为高电平,单片机开始正常执行程序。

  技巧:电容在哪侧就是什么复位,如电容在VCC侧就是高电平复位。

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