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標題: 單片機入門經驗分享1-晶振復位電路與電源 [打印本頁]

作者: dabing89 時間: 2018-10-13 08:30
標題: 單片機入門經驗分享1-晶振復位電路與電源
學單片機也好長時間了，走過許多彎路，挖過許多坑，浪費了很多時間，做過實際產品后回顧過去的學習經歷，發現很多坑其實是可以避免的，單片機的入門應該可以更輕松一點，借51黑電子論壇一方寶地，寫寫我的一些學習經歷，希望對剛入門甚至還沒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，有錯請指出，有事請留言。。。
   單片機的學習，模電數電是最基本的，也是最重要的，構成單片機最小系統的三個要素，是電源，晶振和復位電路，話說這是之前的STC89C52了，現在的STC15系列，晶振和復位電路都內置了，但是電源還是要有的{:lol:}，我們就以這2者做對比來學習，看看有何不一樣的地方。

   關于單片機的電源
通過查看單片機的型號可知，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來供電，STC89C52RC這塊片之所以還沒有退役，還是因為學習者大多以他作為學習入門，在實際項目中，我只見到過一次，某天，老板從庫房里拿出2管STC89C52，大概幾十片，問我還能不能用上，我只呵呵了一下{:titter:}。
      言歸正傳，我們既然確定用5V來供電，那么電源是如何產生呢？翻開模電課本的514頁，我們知道可以用變壓器來搞定，比如在TB上搜220V轉12V變壓器12W,就搜到了，變壓器直接輸出的是交流電12V，我們沒法用啊，于是還需要整流，濾波，穩壓等等，整流需要二極管，這里我們選擇橋式整流，選擇4只1N4007，規格1A 1000V就好了，這個1A指的是最大整流電流，這個1000V指的是最高反向工作電壓，這些在模電課本520頁都有的，這樣經過橋式整流之后，輸出的電壓是脈動的直流電壓，已經有正負極性了，但是我們還是不能用，交流成分實在是太大，因此還需要加一個容量稍大些的電解電容，比如1000UF/35V,電容的耐壓值的選取應該大于1.1*1.414*12，電網電壓也是波動的，預留出10%就好了，根據電容容量計算公式，計算出容量在1000UF-2000UF是合適的，12W的變壓器，我們只要輸出500MA的電流就夠了，這樣的設計是完全滿足我們的需要的。電路圖如下：

圖中的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，三端穩壓芯片用的是LM7805，非常常見的電路了，后面加了一個TVS，這個在實際項目產品中是必須要加的，瞬態抑制二極管,如果電壓高于5V，會瞬間動作，保護后級電路，帶CA的是沒有方向的，直接插上就可使用，后面用了個LED紅色的小燈，我們知道小燈就是一個二極管，不過發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，如果超出這個數值，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，就是這么來的，這樣，電源部分就搞明白了，我們獲取了5V的電源。

關于晶振
晶振，顧名思義，晶體振蕩器，這就好比人的心臟啊，提供整齊劃一的節拍，如果這個東西不準，或者不起振，單片機玩不轉的，在STC89C52上，是必須要加晶振電路的，如圖所示這樣：

2個20PF的電容是幫助晶振起震的，維持信號穩定，Y1是無源晶振，啥叫無源呢？指的是沒有震蕩源，也就是說他自己單獨玩不轉的，需要內部的RC電路配合，產生一個十分穩定的時鐘信號源，跟無源相對就是有源晶振了，這個價格相對來說貴一些，一般4個引腳，VCC,GND,OUT,NC，NC是直接懸空的，當給有源晶振供電以后，再其OUT端，會產生一個方波信號，直接接在XTAL1上就好，XTAL2可以懸空不接，當然這里是指STC89C52，我記得之前用STM32F103RCT6這款芯片做產品電磁兼容測試，因為有源晶振輻射超標，再加上電路布局不合理，過不了電磁兼容，沒有辦法，只好把晶振搞掉了，但是就算晶振換下來了，這個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了，這都是經驗教訓啊。

關于復位電路
復位電路，是用來在單片機執行異常的時候，可以讓他從頭開始執行程序，STC89C52RC這款芯片是高電平復位，低電平正常工作，電路圖如下所示：

來解析下這個電路圖，先來看STC89C52RC,我們知道電容的特性是通交隔直，電容是個儲能元件，儲存的是電場的能量，在沒有電到上電的瞬間，電容肯定要充電的，這個時候電容就短路成一根導線了，RST端就被拉到了5V，執行復位指令，當電容充滿電后，會斷開連接，RST引腳會被10K電阻下拉到低電平，所以電路開始正常的工作，之所以接上按鍵以及100R的電阻，是可以手動復位，當按鍵按下的時候，RC并聯，我們知道，電阻是消耗電能的，會瞬間把電容里面的電能釋放掉，具體的時間計算，可以看電路基礎第4版，127頁，一階電路的零輸入響應，計算比較麻煩，有一個時間參數，T = RC（念TAO，不會打），單位是秒，T的大小反映了一階電路過渡過程的進展速度。我們只要知道會瞬間釋放就好了，手動復位之后，電容又開始了充電斷開正常工作的過程，就是這樣。51單片機和STM32不同，STM32是低電平復位，高電平正常工作，這兒原理是一樣的。
好了，單片機學習最基礎的部分，已經了解了，接下來，就可以動手干點別的事情了。。。未完待續。。。

作者: guanlinzhong 時間: 2018-10-17 08:48
很不錯，贊

作者: longyunjia 時間: 2018-10-21 22:30
最基本的知識，也是一些經驗，值得學習

作者: 東北小延安 時間: 2018-10-22 20:51
講的很好，有理由有數據，感謝樓主分享，持續關注中……

作者: ljxmling 時間: 2018-10-23 16:24
好基礎啊，能看懂

作者: 857502711 時間: 2018-11-3 19:47
簡單易懂，點贊

作者: 執迷不悟55 時間: 2018-11-5 11:04
弱弱的問一句，圖一中那個F2 1000MA的東西是啥

作者: sakeboy 時間: 2018-11-10 21:49
放心，我一定會持續關注的，很是基礎，適合自學者

作者: 690862557 時間: 2018-11-16 07:57
很基礎，很到位。容易上手。謝謝分享。

作者: red178 時間: 2018-11-18 18:48
多謝，學習中。

作者: 楓舞、 時間: 2018-11-27 18:01
分析的不錯啊

作者: 星墜LS 時間: 2018-12-2 00:18
多謝樓主收獲很大

作者: tc234 時間: 2018-12-22 10:42
很棒，加油

作者: qianna 時間: 2018-12-24 17:36
感謝，學習中

作者: xxlwking 時間: 2018-12-27 14:48
Thanks

作者: hb5383 時間: 2019-1-8 09:45
講的很透徹！學習了。

作者: 海闊天空8 時間: 2019-1-8 10:39
這一講很好，看得懂。接下來就不行了，一看代碼就頭痛！您就說怎么寫程序（是不是向某腳輸入一個脈沖信號，然后固定，再輸入-固定，，，然后讀出程序，，）吧？我記得RAM6116大概是這樣，但是它一斷電程序就沒了，單片機斷電后程序保留，是這樣嗎？多謝！！，，，，

作者: 2019keil 時間: 2019-1-23 15:18
值得學習

作者: Tcat 時間: 2019-2-13 07:22
好貼，努力學習中！

作者: zp17777 時間: 2019-2-25 18:30
講的真的不錯

作者: zp17777 時間: 2019-2-25 18:31

執迷不悟55 發表于 2018-11-5 11:04
弱弱的問一句，圖一中那個F2 1000MA的東西是啥

保險

作者: ontheroad 時間: 2019-3-7 10:58
樓主分享的單片機學習、開發經驗非常有用。

作者: 低奢內 時間: 2019-3-19 23:40
謝謝樓主

作者: mananchao 時間: 2019-4-5 15:57
很基礎也很詳細

作者: 阿布將 時間: 2019-4-24 13:56
挺好的，適合初學者看

作者: aasdqwe001 時間: 2019-5-7 22:08
很有用

作者: 1927 時間: 2019-5-11 16:16
很不錯，新手的我剛好在看復位電路和晶振

作者: wsy666 時間: 2019-5-13 10:29
你好，請問我11.0592MHz晶振不起振是不是因為我接的30pF電容太大了，可我看網上說的15~30pF好像都可以啊，那到底是為什么不起振呢？

作者: fm6520 時間: 2019-6-24 17:00
一節一節學習了

作者: azi197417 時間: 2019-7-11 11:29
跟著認真學習，同時改程序實驗

作者: 965313729 時間: 2019-9-11 08:27
謝謝樓主，很基礎

作者: Liu5452830 時間: 2019-9-23 21:51
剛想制作51最小電路板，謝謝分享

作者: qjyvi2 時間: 2019-10-11 21:53
請問，數電模電，具體是哪兩本教材，謝謝指教

作者: 2207302596 時間: 2019-11-16 11:30
樓主很棒的分享貼

作者: gold123 時間: 2019-12-2 15:45
謝謝分享

作者: ztzp 時間: 2020-1-4 20:01
雖然這些道理都懂，但再看一遍溫故知新。

作者: lindeijun1 時間: 2020-1-11 08:37
謝謝樓主分享！！！

作者: cr8526 時間: 2020-2-21 17:50

執迷不悟55 發表于 2018-11-5 11:04
弱弱的問一句，圖一中那個F2 1000MA的東西是啥

保險絲

作者: jvko 時間: 2020-2-29 14:41
很努力的樣子！加油

作者: pjzhong 時間: 2020-2-29 16:51
多謝樓主收獲很大

作者: luozhixian7899 時間: 2020-3-16 16:17
相見恨晚

作者: 吳進Joe 時間: 2020-4-20 23:49
剛開始學習，差不多搞懂了，再看樓主寫的，感覺很親切，謝謝分享

作者: wb45782170 時間: 2020-5-11 11:07
學習了

作者: wb45782170 時間: 2020-5-11 11:07
謝謝樓主分享！！！

作者: dpjhaonan 時間: 2020-5-28 22:00
非常基礎，很容易能懂，感謝

作者: 初出茅廬111 時間: 2020-7-17 10:24
講得很好，不錯的總結

作者: shineben 時間: 2020-9-2 16:30
支持支持,收藏了回去慢慢消化

作者: metatron1 時間: 2020-10-4 13:42
很不錯，適合我這種初學者。

作者: ccll51 時間: 2020-10-7 16:32
真的不錯，有用

作者: Fecter11 時間: 2020-11-18 13:12
跟蹤學習，謝謝樓主

作者: cedtek 時間: 2021-1-14 16:28
實戰經驗非常有價值，感謝分享

作者: Bubiu 時間: 2021-1-21 16:36
終于明白一點點啦

作者: yitong7601 時間: 2021-5-25 08:08
樓主分享的單片機學習、開發經驗非常有用，無論什么時候都可以學習。

作者: 夢之藍太原 時間: 2021-6-10 00:22
#dabing89你好，你的電源我非常感興趣，但我感覺你的保險絲放置位置不對，應放置在整流橋后，以保護所有元件。

作者: 夢之藍太原 時間: 2021-6-10 00:25
穩壓電源做的精細，但我感覺保險線位置不對，不能對所有元件進行保護。應放在整流橋后面，比較妥當。

作者: chenrunchao 時間: 2021-8-23 17:45

執迷不悟55 發表于 2018-11-5 11:04
弱弱的問一句，圖一中那個F2 1000MA的東西是啥

f2是可恢復保險絲，電流超過1A會斷開，保護后級電路，斷電后可恢復。

作者: chenrunchao 時間: 2021-8-23 17:47

執迷不悟55 發表于 2018-11-5 11:04
弱弱的問一句，圖一中那個F2 1000MA的東西是啥

F2是可恢復保險絲。電流超過1A時斷開，保護后級電路，斷電可恢復。

作者: LJMEP 時間: 2021-9-7 17:59
好基礎啊，能看懂

作者: pcwww 時間: 2021-9-9 09:52
通俗易懂，謝謝。

作者: splendors 時間: 2021-9-12 23:44
講的非常淺顯易懂，終于對復位電路和振蕩電路有所了解了，感謝分享心得。

作者: 傳奇爸爸 時間: 2021-9-24 21:38
講的很好，有理由有數據，感謝樓主分享，持續關注中……

作者: shxiueqiu 時間: 2022-5-14 17:18
踩在門欄外的未入門小白表示非常感謝

作者: 無名人un 時間: 2022-8-27 23:26
為什么幾乎我都沒看懂這是要有數電模電基礎之后才能看懂的么

作者: wyl138 時間: 2022-10-31 20:06
這個系列很不錯，持續跟蹤。。。。

作者: zhengxuming 時間: 2023-2-22 09:26
講的很好，有理由有數據，感謝樓主分享，持續關注中……

作者: guizi327832749 時間: 2023-3-7 22:16
τ 我會打插入特殊字符里面有個專門的字符，因為這個還被導師罵過，要嚴謹~

作者: 云深雨沉 時間: 2025-6-22 00:35
對剛入門的人來說，是個不錯的學習帖子

作者: 51-ZL 時間: 2025-9-9 16:36
貼主分享的單邊機相關基礎內容，或許在網上不難搜到，但其中蘊含的電路設計與分析思路，才是真正的核心價值所在。比如從設備所需的 5V 供電電壓出發，一步步反推電路架構、元件選型與參數設計的完整邏輯，這種拆解問題、推導方案的分析能力，才是能支撐長期成長的 “內功”，也是更值得深入鉆研的關鍵。

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