單片機(jī)p0口外接數(shù)碼管上拉電阻的問題

ID:253035 · 發(fā)表于 2017-11-25 22:40

單片機(jī)io接了上拉電阻的話，外部5v的壓降全部加載到1k電阻上，輸出5ma電流
如果沒有上拉電阻的話，外部電壓全部加載到數(shù)碼管上電流不應(yīng)該更大嗎
主要是不太理解p0口置1有無上拉電阻時(shí)，電路中的電流究竟是怎么來的，p0口輸出電壓究竟是多少（5v？）與外接5v電源在電路之間的關(guān)系，望各位大俠指點(diǎn)一二

ID:253655 · 發(fā)表于 2017-11-26 00:44

單片機(jī)是5V供電的話，IO口的電壓就是0V或5V。當(dāng)IO口為0V時(shí)，數(shù)碼管電流不是5毫安，計(jì)算方法為供電電壓（5V)-IO口電壓(0V)-數(shù)碼管電壓（0.7v），再除以1K

ID:155507 · 發(fā)表于 2017-11-26 08:57

樓主看一下單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)吧！
你看了片子內(nèi)部結(jié)構(gòu)就知道除了P0口外其他3口都接了上拉電阻所以一旦P0口要用作I\O口使用就必須接上拉電阻

對(duì)于共陰極數(shù)碼管，需要高電平才能驅(qū)動(dòng)
P0為什么要上拉電阻原因有：
1。 P0口片內(nèi)無上拉電阻
2。 P0為I/O口工作狀態(tài)時(shí)，上方FET被關(guān)斷，從而輸出腳浮空，因此P0用于輸出線時(shí)為開漏輸出。
3。由于片內(nèi)無上拉電阻，上方FET又被關(guān)斷，P0輸出1時(shí)無法拉升端口電平。
4、上拉電阻是用來解決總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)提供電流的。一般說法是拉電流，
驅(qū)動(dòng)能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)，但功耗越大，設(shè)計(jì)是應(yīng)注意兩者之間的均衡。

不過，加1K上拉后，電流并不是5V/1K=5mA。因?yàn)閘ed一般會(huì)有2V左右的壓降，這樣1K電阻兩端只有3V左右的電壓，流過的電流只有3mA左右！

ID:155507 · 發(fā)表于 2017-11-26 08:58

傳統(tǒng)的51單片機(jī)P0口的電流驅(qū)動(dòng)能力較弱。如果用來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管（多段的LED），建議增加外部的驅(qū)動(dòng)器：用51單片機(jī)的P0口驅(qū)動(dòng)外部驅(qū)動(dòng)器，再由外部驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。這時(shí)P0口可以不用上拉電阻。
（外部驅(qū)動(dòng)器可以是三極管或集成電路）

ID:113415 · 發(fā)表于 2017-11-26 09:00

關(guān)于上拉電阻作用的解釋：
先看圖（本圖僅供示意，并不是內(nèi)部真的構(gòu)造！），芯片內(nèi)部，每個(gè)IO管腳都有相應(yīng)的場(chǎng)管，其集電極（漏極）有電阻，這個(gè)電阻能提供的電流是有限的，如果負(fù)載需要電流小于這個(gè)限度，則不加上拉電阻也能工作。
當(dāng)負(fù)載電流較大，超出限度后，必須加上拉電阻，本質(zhì)上，就是在原來集電極電阻基礎(chǔ)上又并聯(lián)了一個(gè)集電極電阻。

ID:242746 · 發(fā)表于 2017-11-26 11:55

P0口沒有內(nèi)部上拉電阻，相當(dāng)于開漏輸出，只有接地與不接地兩種狀態(tài)。用于驅(qū)動(dòng)LED等負(fù)載可以不加上拉電阻，相當(dāng)于在LED負(fù)極串聯(lián)開關(guān)。但是要驅(qū)動(dòng)芯片之類時(shí)，無法輸出1，必須加上拉。

ID:253035 · 發(fā)表于 2017-11-26 15:39

angmall 發(fā)表于 2017-11-26 08:57
樓主看一下單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)吧！
你看了片子內(nèi)部結(jié)構(gòu)就知道除了P0口外其他3口都接了上拉電阻所以一旦P0 ...

可不可以這樣理解，P0口置1時(shí)處于懸空狀態(tài)，電流直接由外部5V電源經(jīng)過圖上交叉的節(jié)點(diǎn)和數(shù)碼管流向接地的P2口，P0口置0時(shí)接地，電流不會(huì)經(jīng)過數(shù)碼管直接流量P0內(nèi)部的地。
但是如果沒有這個(gè)上拉電阻的話，P0口置1時(shí)，沒有電阻的電流同樣是由外部電源經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)流向數(shù)碼管嗎

ID:155507 · 發(fā)表于 2017-11-26 18:27

但是如果沒有這個(gè)上拉電阻的話，P0口置1時(shí)，處于懸空狀態(tài)，電流怎么來的?

ID:111634 · 發(fā)表于 2017-11-26 19:18

先學(xué)理論，打基礎(chǔ)，否則，問題多多，事倍功半。

ID:253035 · 發(fā)表于 2017-11-26 19:54

angmall 發(fā)表于 2017-11-26 18:27
但是如果沒有這個(gè)上拉電阻的話，P0口置1時(shí)，處于懸空狀態(tài)，電流怎么來的?

圖中不是接了排阻上方外部5v電源嗎，與接地P2口難道不能行成壓差嗎，P0口懸空的時(shí)候

ID:253035 · 發(fā)表于 2017-11-26 19:56

zl2168 發(fā)表于 2017-11-26 19:18
先學(xué)理論，打基礎(chǔ)，否則，問題多多，事倍功半。

感覺到了，現(xiàn)在就是想回頭來把不太理解的都搞明白，之前都是編個(gè)程序就完事了，電路為什么這么設(shè)計(jì)不太了解

ID:253988 · 發(fā)表于 2017-11-26 23:49

P0為什么要上拉電阻原因有：
1。 P0口片內(nèi)無上拉電阻
2。 P0為I/O口工作狀態(tài)時(shí)，上方FET被關(guān)斷，從而輸出腳浮空，因此P0用于輸出線時(shí)為開漏輸出。
3。由于片內(nèi)無上拉電阻，上方FET又被關(guān)斷，P0輸出1時(shí)無法拉升端口電平。

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單片機(jī)p0口外接數(shù)碼管上拉電阻的問題