怎么最大限度发挥上拉电阻的效果?
相信很多工程师对上拉电阻并不陌生,单片机设置中,上拉电阻发挥着保障高电平稳定的功能,同时辅助单片机的正常运转。那么怎么使用上拉电阻才能使其效果发挥到极致?有没有必要给单片机P0口接上拉电阻?
首先,在日常工作中通过在COMS芯片上接上拉电阻的方式,不仅可以防止静电对芯片的损坏,还可以提供卸荷通路。这是上拉电阻不可或缺的功能之一,能够对COMS芯片的日常运转提供有力保障。
其次,上拉电阻如果加在管脚上,还可以提高输出电平值,提升对输入信号的抗干扰能力,提升总线的抗电磁干扰强度。这也是上拉电阻对单片机的重要保护作用之一。在平时的工作中如果能够注意到这一点,对提升单片机的工作寿命、减少损耗有很大的帮助。
第三,OC门电路是一定要增加上拉电阻的,这样做可以提高输出的高电平值。一般单片机上拉电阻值都会保持在1k-10k的范围内,这样可以最大限度的节约功耗并保证足够的驱动电流。不过,工程师需要依据情况来进行上拉电阻数值的合理选择和调试,在高速电路的情况下,选取过高的上拉电阻数值,可能边沿会变平缓。因此,只有选取到合理的数值,才能起到最佳效果。
除此之外,在工作中一旦遇到TTL电路的高电平低于3.5V的情况,在TTL输出端接一个上拉电阻就能够起到提升高电平输出值的作用,这样做对于保障COMS电路系统的安全、稳定整体的电路驱动系统,具有非常关键的保护作用。
编者按:上拉电阻一般是为了转换电平或者OC门输出而去设计的,同时也可以起到限流和节约功耗的作用。合理的设置上拉电阻主要是增加管脚的驱动能力,在无控制信号时保持高电位状态,从而使高电平输出更加的稳定性。
在单片机P0口接上拉电阻,曾经是一个业内的公认标准程序。近几年来单片机芯片更新速度加快,一些新产品已经不需要再额外进行上拉电阻的设置和连接了,很大程度上减少了工程师们的工作负担,不过很多人依旧保持了给P0口接上拉电阻的工作习惯。那么,在单片机的P0口接上拉电阻,是不是真的有必要呢?
我们以老款型号的AT89C51单片机为例。这款老的单片机型号采用的是最原始的芯片,如果不加上拉电阻,很容易造成短路或驱动故障。在AT89C51单片机的工作过程中,P0口做输出时,内部有上拉。P0口是开漏双向口,可以写为1使其状态为悬浮,用作高阻输入。因此,在AT89C51单片机的P0口接入上拉电阻,是必不可少的环节。
不过,AT89C51在单片机业内是比较老款的芯片了,更进一步说,基本就是8051内核最原始的芯片。这款芯片的P0口内部是有接弱上拉电阻,如果作为简单的电平信号处理来使用,是可以不用增加上拉电阻的。但如果是要直接驱动LED等一些电流相对大点的负载,那么为了安全起见是必须要接上拉电阻的。
现在市面上很多基于51内核的芯片,例如大家非常熟悉的STC等型号,自身的P0口都有上拉电阻。当然为了保险起见,工程师在进行运行之前最好还是手动加上5-10K的上拉电阻,这样可以最大限度的保障电流和驱动程序的整体安全性能,防止出现短路等突发性问题。