單片機最小係統中電源/複位/振蕩電路全麵解析
發布時間:2015-02-03 責任編輯:xueqi
【導讀】單片機最小係統主要由電源、複位、振蕩電路以及擴展部分等部分組成。但是在實際使用過程中,會遇到很多問題。因此,單片機係統需要配置一個穩定可靠的電源供電模塊。
電源模塊
對於一個完整的電子設計來講,首要問題就是為整個係統提供電源供電模塊,電源模塊的穩定可靠是係統平穩運行的前提和基礎。51單片機雖然使用時間最早、應用範圍最廣,但是在實際使用過程中,一個和典型的問題就是相比其他係列的單片機,51danpianjigengrongyishoudaoganraoerchuxianchengxupaofeidexianxiang,kefuzhezhongxianxiangchuxiandeyigezhongyaoshouduanjiushiweidanpianjixitongpeizhiyigewendingkekaodedianyuangongdianmokuai。
圖1:最小係統原理圖
圖2:電源模塊電路圖
此最小係統中的電源供電模塊的電源可以通過計算機的USB口供給,也可使用外部穩定的5V電源供電模塊供給。電源電路中接入了電源指示LED,圖中R11為LED的限流電阻。S1為電源開關。
複位電路
danpianjidezhiweihefuwei,doushiweilebadianluchushihuadaoyigequedingdezhuangtai,yibanlaishuo,danpianjifuweidianluzuoyongshibayigeliruzhuangtaijichushihuadaokongzhuangtai,erzaidanpianjineibu,fuweideshihoudanpianjishibayixiejicunqiyijicunchushebeizhuangruchangshangyushedeyigezhi。
圖3:複位電路圖
單片機複位電路原理是在單片機的複位引腳RST上(shang)外(wai)接(jie)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)容(rong),實(shi)現(xian)上(shang)電(dian)複(fu)位(wei)。當(dang)複(fu)位(wei)電(dian)平(ping)持(chi)續(xu)兩(liang)個(ge)機(ji)器(qi)周(zhou)期(qi)以(yi)上(shang)時(shi)複(fu)位(wei)有(you)效(xiao)。複(fu)位(wei)電(dian)平(ping)的(de)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)必(bi)須(xu)大(da)於(yu)單(dan)片(pian)機(ji)的(de)兩(liang)個(ge)機(ji)器(qi)周(zhou)期(qi)。具(ju)體(ti)數(shu)值(zhi)可(ke)以(yi)由(you)RC電路計算出時間常數。
複位電路由按鍵複位和上電複位兩部分組成。
(1)上電複位:STC89係列單片及為高電平複位,通常在複位引腳RST上連接一個電容到VCC,再連接一個電阻到GND,由此形成一個RC充放電回路保證單片機在上電時RST腳上有足夠時間的高電平進行複位,隨後回歸到低電平進入正常工作狀態,這個電阻和電容的典型值為10K和10uF.
(2)按鍵複位:按鍵複位就是在複位電容上並聯一個開關,當開關按下時電容被放電、RST也被拉到高電平,而且由於電容的充電,會保持一段時間的高電平來使單片機複位。
振蕩電路
單片機係統裏都有晶振,在zai單dan片pian機ji係xi統tong裏li晶jing振zhen作zuo用yong非fei常chang大da,全quan程cheng叫jiao晶jing體ti振zhen蕩dang器qi,他ta結jie合he單dan片pian機ji內nei部bu電dian路lu產chan生sheng單dan片pian機ji所suo需xu的de時shi鍾zhong頻pin率lv,單dan片pian機ji晶jing振zhen提ti供gong的de時shi鍾zhong頻pin率lv越yue高gao,那na麼me單dan片pian機ji運yun行xing速su度du就jiu越yue快kuai,單dan片pian接jie的de一yi切qie指zhi令ling的de執zhi行xing都dou是shi建jian立li在zai單dan片pian機ji晶jing振zhen提ti供gong的de時shi鍾zhong頻pin率lv。

圖4:振蕩電路圖
在zai通tong常chang工gong作zuo條tiao件jian下xia,普pu通tong的de晶jing振zhen頻pin率lv絕jue對dui精jing度du可ke達da百bai萬wan分fen之zhi五wu十shi。高gao級ji的de精jing度du更geng高gao。有you些xie晶jing振zhen還hai可ke以yi由you外wai加jia電dian壓ya在zai一yi定ding範fan圍wei內nei調tiao整zheng頻pin率lv,稱cheng為wei壓ya控kong振zhen蕩dang器qi(VCO)。晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作,以提供穩定,精確的單頻振蕩。
danpianjijingzhendezuoyongshiweixitongtigongjibendeshizhongxinhao。tongchangyigexitonggongyongyigejingzhen,bianyugebufenbaochitongbu。youxietongxunxitongdejipinheshepinshiyongbutongdejingzhen,ertongguodianzitiaozhengpinlvdefangfabaochitongbu。
晶jing振zhen通tong常chang與yu鎖suo相xiang環huan電dian路lu配pei合he使shi用yong,以yi提ti供gong係xi統tong所suo需xu的de時shi鍾zhong頻pin率lv。如ru果guo不bu同tong子zi係xi統tong需xu要yao不bu同tong頻pin率lv的de時shi鍾zhong信xin號hao,可ke以yi用yong與yu同tong一yi個ge晶jing振zhen相xiang連lian的de不bu同tong鎖suo相xiang環huan來lai提ti供gong。
STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源,由於單片機內部帶有振蕩電路,所以外部隻要連接一個晶振和兩個電容即可,電容容量一般在15pF至50pF之間。
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