陈老师的一些单片机外围电路设计心得
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单片机常用外围电路设计参考与心得
从事嵌入式这个行业已经有七八年了,在此笔者给大家分享一些硬件电路的设计方案和心得,供一些刚学嵌入式的朋友参照。
一、按键电路
R1上拉电阻:将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态。(个人建议加上)
C1电容:减小按键抖动及高频信号干扰。(个人建议加上)
R2限流电阻:珍爱IO口,防止过流过高电压烧坏IO口,对静电或者一些高压脉冲有吸收作用。(个人建议加上)R2的取值100欧~10k不等,假如有设置内部上拉,该值不能太大,否则电流不足以拉低IO口。
D1 ESD二极管:静电珍爱二极管,防止静电干扰或者损坏IO口。(这个依据PCB的老本及防护级别要求来决定添加与否)
二、外接信号输写
R3上拉电阻:将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平,维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态。(假如外接的连接线比较长,芯片内部上拉才能比较弱,则建议加上。平时通信距离不长,有内部上拉则能够省略)
C2电容:防止高频信号干扰。(注意,假如输写频次信号比较大,C2容值要对应减少,或者直接省略C2)
R4限流电阻:珍爱IO口,防止过流过高电压烧坏IO口,对静电或者一些高压脉冲有吸收作用。(个人建议加上)
D2 ESD二极管:静电珍爱二极管,防止静电干扰或者损坏IO口。(这个依据PCB的老本及防护级别要求来决定添加与否)
三、输出电路继电器
U1光耦:别离高低压,防止高压干扰,达到电气隔离。
D5 1N4148:续流二极管,珍爱元件不被感应电压击du穿或烧坏,以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端,并与其构成回路,使其产生的高电动势在回路以续电流方式耗费,从而起到珍爱电路中的元件不被损坏的作用。
四、达林顿晶体管
达林顿晶体管,小搭档们一般常用于步进电机驱动,其实能够用于电机调速,大功率开关电路,驱动继电器,驱动功率比较大的LED光源,利用PWM来调节亮度哦。
R6、R7、R8电阻:用于限流,防止ULN2001损坏,导致高压直接输写到MCU的IO。(由于ULN2001D自身自带二.7K电阻,这里的R6、R7、R8能够省略;假如某些驱动芯片没带电阻最好自己加上,详细情况能够查看选用芯片的数据手册作决定)
COM端接电源:当输出端接感性负载的时候,负载不须要加续流二极管,芯片内部设计有二极管,只需 COM口接负载电源即可,当接其他负载时,COM口能够不接。
在运用阻容降压电路为 ULN2001D 供电时,由于阻容降压电压没法阻止电网上的瞬态高 压波动,必需在 ULN2001D 的 COM 端与地端就近接一个 104 电容,其余应用场合下, 该电容能够不添加。
五、运算放大器
利用运放巧妙采集负载的当前电流,能够精确知道当前负载运行情况,有没有正常工作,非常好用。
GND2是负载的地端,通过R16电阻(依据负载电流的大小R16要选功率大一点的)接公共地,会有微小的电压差
该电路是同相比例运算电路,所以采样端的电压=输写端电压*(1+R9/R11)=69倍的输写电压。大家能够依据测量范围修改R9调节放大倍数。
六、MOS管控制电源输出通断
七、输写电源
假设电路老本比较紧张,可依据须要适当删减元件。
F1自恢复保险丝:过流珍爱,可依据现实中负载电流调整阀值大小。
D10 肖基特二极管:减少后级电源对前级的影响,防止电源正负接反烧坏后级电路,防止电源关电时电流倒灌,但经过二极管有0.4V左右压降,须要考虑经过0.4V降压后会不会低于后级电路的正常工作电压。
TVS管:输写电压过高珍爱,一般取正常输写电压的一.4倍。
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