51单片机复位电路图分析 浅析复位电路构成

51单片机对于单片机初学者来说是个很好的模板，那么关于51单片机中复位电路你知道多少呢？本文主要探讨的就是51单片机中复位电路的方方面面。

复位电路

复位电路是一种用来使电路恢复到起始状态的电路设备，它的操作原理与计算器有着异曲同工之妙，只是启动原理和手段有所不同。复位电路，就是利用它把电路恢复到起始状态。就像计算器的清零按钮的作用一样，以便回到原始状态，重新进行计算。

和计算器清零按钮有所不同的是，复位电路启动的手段有所不同。一是在给电路通电时马上进行复位操作；二是在必要时可以由手动操作；三是根据程序或者电路运行的需要自动地进行。复位电路都是比较简单的大都是只有电阻和电容组合就可以办到了，再复杂点就有三极管等配合程序来进行了。

复位电路的作用

复位的主要作用是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据，单片机在运算过程中由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常继续执行程序（称死机）或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。现在好多单片机内部集成有上电复位电路，这种单片机不需要外接上电复位电路。如果是普通不带内部上电复位电路的单片机，没有上电复位电路，一般不会正常工作！单片机复位电路相对比较简单，一般来说运用最多的就是上电复位。所谓上电复位是指在单片机通电的瞬间，因各部分电路电压未正常建立，这时单片机会出现运行错误，因此在上电时应使单片机复位，复位时间要求大于上电时间。以单片机AT89C51为例，其复位电路如下图所示，在RST端上接一个电容至VCC端，下接一个电阻至地。当VCC端通电时，复位电路通过电容给RST端加一个高电平，此高电平信号随VCC对电容的充电而逐渐降低，因此要保证电容的充电时间足够长来完成复位功能。

51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

复位电路的功能

基本复位电路 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后， 撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号， 以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。图1所示的 RC复位电路可以实现上述基本功能，图3为其输入-输出特性。但解决不了 电源毛刺（A点）和电源缓慢下降（电池电压不足）等问题 而且调整 RC 常数改变延时会令驱动能力变差。左边的电路为高电平复位有效 右边为低电平Sm为手动复位开关 Ch可避免高频谐波对电路的干扰 

图1 RC复位电路 图2所示的复位电路增加了二极管，在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电， 一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。 图3所示复位电路输入输出特性图的下半部分是其特性，可与上半部比较 增加放电回路的效果。 

图2 增加放电回路的RC复位电路 使用比较电路，不但可以解决电源毛刺 造成系统不稳定，而且电源缓慢下降也能可靠复位。图4 是一个实例 当 VCC x (R1/(R1+R2) ) =0.7V时，Q1截止使系统复位。 Q1的放大作用也能改善电路的负载特性，但跳变门槛电压 Vt 受 VCC 影响是该电路的突出缺点，使用稳压二极管可使 Vt 基本不受VCC影响。 见图5，当VCC低于Vt(Vz+0.7V)时电路令系统复位。 

图3 RC复位电路输入-输出特性

图4 带电压监控功能的复位电路 

图5 稳定门槛电压 

图6 实用的复位监控电路

复位电路原理

高低电平的划分对于TTL来说高电平是:2.4V-5.0V
           低电平是:0.0V-0.4V

对于CMOS来说高电平是:4.99-5.0v

            低电平是:0.0-0.01v

对于高低电平之间的电压属于不定电压

在这个电压下会使器件工作不稳定

（注：电阻两端电压就是RST所接受的电压）

1、电路刚上电时

RC=0.1时的复位电路响应

a

b

RC=0.01时的复位电路响应
 

c

d

使用复位按键复位时

使用复位按键复位，Uc被按键短路，又由于R相对于RST端口的电阻要小得多，此时Us与Uc放电的电流主要是流过电阻R，此时电容的放电过程就是b、d的过程，放完电电容在重复a、c的过程，电阻两端电压（即RST）重复b、d过程

51单片机复位电路图分析

51单片机复位电路图

在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。

按键按下的时候为什么会复位

在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

结语

复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。 
       按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。

关于51单片机复位电路图及其原理的介绍就到这了，不知道你明白没有？