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標(biāo)題: 51單片機(jī)學(xué)習(xí)之路(更新中) [打印本頁(yè)]

作者: 進(jìn)修看 時(shí)間: 2020-8-7 21:23
標(biāo)題: 51單片機(jī)學(xué)習(xí)之路(更新中)
學(xué)單片機(jī)也好長(zhǎng)時(shí)間了，走過(guò)許多彎路，挖過(guò)許多坑，浪費(fèi)了很多時(shí)間，做過(guò)實(shí)際產(chǎn)品后回顧過(guò)去的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)很多坑其實(shí)是可以避免的，單片機(jī)的入門應(yīng)該可以更輕松一點(diǎn)，借21IC一方寶地，寫寫我的一些學(xué)習(xí)經(jīng)歷，希望對(duì)剛?cè)腴T甚至還沒(méi)有入門的新手有所幫助，心愿足矣，本人水平有限，求老手輕拍，有錯(cuò)請(qǐng)指出，有事請(qǐng)留言。。。
   單片機(jī)的學(xué)習(xí)，模電數(shù)電是最基本的，也是最重要的，構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)的三個(gè)要素，是電源，晶振和復(fù)位電路，話說(shuō)這是之前的STC89C52了，現(xiàn)在的STC15系列，晶振和復(fù)位電路都內(nèi)置了，但是電源還是要有的，我們就以這2者做對(duì)比來(lái)學(xué)習(xí)，看看有何不一樣的地方。
   關(guān)于單片機(jī)的電源
通過(guò)查看單片機(jī)的型號(hào)可知，STC89C52RC的供電電壓范圍在3.3V-5.5V之間，STC15W1K16PWM這款芯片的供電電壓范圍在2.4V-5.5V之間，他們都可以用5V供電，后者可以用3.3V來(lái)供電，STC89C52RC這塊片之所以還沒(méi)有退役，還是因?yàn)閷W(xué)習(xí)者大多以他作為學(xué)習(xí)入門，在實(shí)際項(xiàng)目中，我只見(jiàn)到過(guò)一次，某天，老板從庫(kù)房里拿出2管STC89C52，大概幾十片，問(wèn)我還能不能用上，我只呵呵了一下。
      言歸正傳，我們既然確定用5V來(lái)供電，那么電源是如何產(chǎn)生呢？翻開(kāi)模電課本的514頁(yè)，我們知道可以用變壓器來(lái)搞定，比如在TB上搜220V轉(zhuǎn)12V變壓器12W,就搜到了，變壓器直接輸出的是交流電12V，我們沒(méi)法用啊，于是還需要整流，濾波，穩(wěn)壓等等，整流需要二極管，這里我們選擇橋式整流，選擇4只1N4007，規(guī)格1A 1000V就好了，這個(gè)1A指的是最大整流電流，這個(gè)1000V指的是最高反向工作電壓，這些在模電課本520頁(yè)都有的，這樣經(jīng)過(guò)橋式整流之后，輸出的電壓是脈動(dòng)的直流電壓，已經(jīng)有正負(fù)極性了，但是我們還是不能用，交流成分實(shí)在是太大，因此還需要加一個(gè)容量稍大些的電解電容，比如1000UF/35V,電容的耐壓值的選取應(yīng)該大于1.1*1.414*12，電網(wǎng)電壓也是波動(dòng)的，預(yù)留出10%就好了，根據(jù)電容容量計(jì)算公式，計(jì)算出容量在1000UF-2000UF是合適的，12W的變壓器，我們只要輸出500MA的電流就夠了，這樣的設(shè)計(jì)是完全滿足我們的需要的。
      電路中的C1，C3容量較大，作用是用于濾波，C2是消除自激震蕩，高頻干擾，C4也是消除噪聲等高頻干擾，三端穩(wěn)壓芯片用的是LM7805，非常常見(jiàn)的電路了，后面加了一個(gè)TVS，這個(gè)在實(shí)際項(xiàng)目產(chǎn)品中是必須要加的，瞬態(tài)抑制二極管,如果電壓高于5V，會(huì)瞬間動(dòng)作，保護(hù)后級(jí)電路，帶CA的是沒(méi)有方向的，直接插上就可使用，后面用了個(gè)LED紅色的小燈，我們知道小燈就是一個(gè)二極管，不過(guò)發(fā)光二極管和普通的二極管的壓降是不一樣，像這種紅色的，一般壓降在1.8-2.0V可以正常工作，電流在4-20MA，如果超出這個(gè)數(shù)值，基本就燒壞了，R1是限流電阻，限制LED的電流，我選擇5MA的工作電流，5/0.005 = 1K歐姆，就是這么來(lái)的，這樣，電源部分就搞明白了，我們獲取了5V的電源。
      關(guān)于晶振
   晶振，顧名思義，晶體振蕩器，這就好比人的心臟啊，提供整齊劃一的節(jié)拍，如果這個(gè)東西不準(zhǔn)，或者不起振，單片機(jī)玩不轉(zhuǎn)的，在STC89C52上，是必須要加晶振電路的，如圖所示這樣：    00002.JPG
2個(gè)20PF的電容是幫助晶振起震的，維持信號(hào)穩(wěn)定，Y1是無(wú)源晶振，啥叫無(wú)源呢？指的是沒(méi)有震蕩源，也就是說(shuō)他自己?jiǎn)为?dú)玩不轉(zhuǎn)的，需要內(nèi)部的RC電路配合，產(chǎn)生一個(gè)十分穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)源，跟無(wú)源相對(duì)就是有源晶振了，這個(gè)價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)貴一些，一般4個(gè)引腳，VCC,GND,OUT,NC，NC是直接懸空的，當(dāng)給有源晶振供電以后，再其OUT端，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，直接接在XTAL1上就好，XTAL2可以懸空不接，當(dāng)然這里是指STC89C52，我記得之前用STM32F103RCT6這款芯片做產(chǎn)品電磁兼容測(cè)試，因?yàn)橛性淳д褫椛涑瑯?biāo)，再加上電路布局不合理，過(guò)不了電磁兼容，沒(méi)有辦法，只好把晶振搞掉了，但是就算晶振換下來(lái)了，這個(gè)引腳還是可以造成干擾的，于是就配置成普通IO，然后接電阻下拉接地才過(guò)了，這都是經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)啊。
關(guān)于復(fù)位電路
      復(fù)位電路，是用來(lái)在單片機(jī)執(zhí)行異常的時(shí)候，可以讓他從頭開(kāi)始執(zhí)行程序，STC89C52RC這款芯片是高電平復(fù)位，低電平正常，先來(lái)看STC89C52RC,我們知道電容的特性是通交隔直，電容是個(gè)儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存的是電場(chǎng)的能量，在沒(méi)有電到上電的瞬間，電容肯定要充電的，這個(gè)時(shí)候電容就短路成一根導(dǎo)線了，RST端就被拉到了5V，執(zhí)行復(fù)位指令，當(dāng)電容充滿電后，會(huì)斷開(kāi)連接，RST引腳會(huì)被10K電阻下拉到低電平，所以電路開(kāi)始正常的工作，之所以接上按鍵以及100R的電阻，是可以手動(dòng)復(fù)位，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，RC并聯(lián)，我們知道，電阻是消耗電能的，會(huì)瞬間把電容里面的電能釋放掉，具體的時(shí)間計(jì)算，可以看電路基礎(chǔ)第4版，127頁(yè)，一階電路的零輸入響應(yīng)，計(jì)算比較麻煩，有一個(gè)時(shí)間參數(shù)，T = RC（念TAO，不會(huì)打），單位是秒，T的大小反映了一階電路過(guò)渡過(guò)程的進(jìn)展速度。我們只要知道會(huì)瞬間釋放就好了，手動(dòng)復(fù)位之后，電容又開(kāi)始了充電斷開(kāi)正常工作的過(guò)程，就是這樣。51單片機(jī)和STM32不同，STM32是低電平復(fù)位，高電平正常工作，這兒原理是一樣的。
   好了，單片機(jī)學(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的部分，已經(jīng)了解了，接下來(lái)，就可以動(dòng)手干點(diǎn)別的事情了。。。未完待續(xù)。。。

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