单片机必看 | 不了解这几个电路，单片机都学不好！

在接触单片机时，我们经常会根据它的外部引脚、高低电位去设计电路，小到做流水灯、篮球计分器、交通灯、烟雾报警等课程设计，大到智慧农业、智能家居等项目，都离不开单片机的支撑。今天小编整理了单片机必备的几个基础电路，你都了解吗？

单片机上拉电阻的选择

大家可以看到复位电路中电阻R1=10k时RST是高电平 ，而当R1=50时RST为低电平，很明显R1=10k时是错误的，单片机一直处在复位状态时根本无法工作。

出现这样的原因是由于RST引脚内含三极管，即便在截止状态时也会有少量截止电流，当R取的非常大时，微弱的截止电流通过就产生了高电平。

LED串联电阻的计算问题

通常红色贴片LED：电压1.6V-2.4V，电流2-20mA，在2-5mA亮度有所变化，5mA以上亮度基本无变化。

端口出现不够用

端口不够用时，我们可以借助扩展芯片来实现，比如三八译码器74HC138来拓展

滤波电容

滤波电容分为高频滤波电容和低频滤波电容。

高频滤波电容一般用104容(0.1uF)，目的是短路高频分量，保护器件免受高频干扰。普通的IC(集成)器件的电源与地之间都要加，去除高频干扰(空气静电)。

低频滤波电容一般用电解电容(100uF)，目的是去除低频纹波，存储一部分能量，稳定电源。大多接在电源接口处，大功率元器件旁边，如：USB借口，步进电机、1602背光显示。耐压值至少高于系统最高电压的2倍。

三极管的作用

 开关作用：

LEDS6为高电平时截止，为低电平时导通。

限流电阻的计算：集电极电流为I，则基极电流为I/100(这里涉及到放大作用，集电极电流是基极的100倍)，PN结电压0.7V，R=(5-0.7)/(I/100)

 放大作用：

集电极电流是基极电流的100倍。

 电平转换：

当基极为高电平时，三极管导通，右侧的导线接地为低电平，当基极为低电平时，三极管截止，输出高电平。

数码管的相关问题

数码管点亮形成的数字由a，b，c，d，e，f，e，dp(小数点)构成，字模及真值表如上图。

电流电压驱动问题

由于单片机输出有限，当负载很多的时候需要另外加驱动芯片 ，比如74HC245。

上拉电阻

 选取原则 

1、从节约功耗及芯片灌电流能力考虑应当足够大;电阻大，电流小。

2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小，电流大。

3、对于高速电路，过大的上拉电阻可能会导致边沿变平缓。

综合考虑：上拉电阻常用值在1K到10K之间选取，下拉同理。

 下拉电阻 

上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平，下拉同理。

1、电平转换，提高输出电平参数值。

2、OC门必须加上拉电阻才能使用。

3、加大普通IO引脚驱动能力。

4、悬空引脚上下拉抗干扰。

晶振和复位电路

 晶振电路 

晶振选择：根据实际系统需求选择，6M，12M，11.0592M，20M等待

负载电容：对地接2个10到30pF的电容即可，常用20pF。

万用表测晶振：直接用红表笔对晶振引脚，黑表笔接GND，测量电压即可。

 复位电路 

复位：把单片机内部电路设置成为一个确定的状态，所有的寄存器初始化。

51单片机的复位时间大约在2个机械周期左右，具体需要看芯片数据手册。

一般通过复位芯片或者复位电路，具体的阻容参数的计算，通过百度查找。

按键抖动及消除

按键也是机械装置，在按下或放开的一瞬间会产生抖动，如下图：

消除方法有两种：软件除抖和硬件除抖，其中硬件除抖是应用了电容对高频信号短路的原理。

软件除抖是检测出键闭合后执行一个延时程序，产生5ms～10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。

结语：合抱之木，起于毫末，单片机的学习过程中，我们要把基础的知识打牢，把该了解的板子性能了解了，在闲暇时间动动手，通过做小作品来更深入地了解理论，学练结合，这样才能建立自己的成就感，在单片机的路上越走越远！