51單片機上拉電阻
1、51單片機的P0口為了實現(xiàn)準3態(tài),采用了OC輸出,也就是集電極懸空輸出,也有叫圖騰柱輸出的。這種電路結(jié)構(gòu),只有下拉能力,高電平輸出沒有電流,在高電平時表現(xiàn)為高阻態(tài);加上上拉電阻,就會失去高阻態(tài),變成 1、0 兩態(tài)。
2、P0口上拉電阻的選擇,應(yīng)遵循基本的電路設(shè)計原則,不能盲目套用,要看后級情況而定:
例如,后級驅(qū)動的是1只NPN三極管,這個三極管的放大倍數(shù)(β)=100倍,三極管的負載電流(Ic)要求100mA,當電源為5V時:
a、三極管的Ib=Ic/β=1mA;
b、上拉電阻大約=R=5V/Ib=5kΩ;
c、為了使三極管注入Ib后就迅速進入導(dǎo)通(開)狀態(tài),R應(yīng)再小一些,如4k3;
3、由上面計算可見,三極管的負載大小、放大倍數(shù)直接影響到前級上拉電阻的選取;上拉電阻選擇的不合理,要么后級驅(qū)動無力或根本驅(qū)動不了;要么單片機端口功耗過大,尤其是電池供電的設(shè)備更應(yīng)注意!
更要注意的是,上拉電阻絕對不能小于250Ω!否則會損壞端口!
4、上述的電路設(shè)計應(yīng)該說是不合理的;我們經(jīng)常能見到這樣的電路設(shè)計:
單片機端口通過 上拉電阻 > NPN三極管 > 來控制繼電器,這種設(shè)計在上電時繼電器總要先吸合,這時就要在程序啟動后立即將端口清0,使繼電器釋放;但每次上電短暫的吸合還是無法克服。
比較好的用法是采用負邏輯設(shè)計,例如端口驅(qū)動LED燈,應(yīng)采用 端口 > LED > 電阻 > 電源,避免采用 端口 > LED > 電阻 > 地 + 上拉電阻;再例如單片機輸出去驅(qū)動的三極管,最好采用PNP型!這樣就沒有上拉的麻煩(基極電阻不能少!);在后級為IC時,即或是要上拉,也是象征意義上的,使用5~10k完全可以。
5、除了P0口外,其他口不是特殊設(shè)計,沒必要考慮上拉!
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