单片机学习：8个关键电路解析与应用

"该文档详细介绍了单片机学习中常见的8个关键电路，包括复位电路、LED串联电阻计算、端口扩展、滤波电容、三极管的三种作用、数码管显示以及上拉电阻的选择。这些内容对电子工程师理解和应用单片机技术至关重要。" 1. **复位电路**： 复位电路是单片机系统中的基础部分，确保设备正确启动。文中提到，当电阻R1=10k时，单片机可能始终处于复位状态，因为RST引脚内部的三极管即使在截止状态下也会有微弱电流，导致高电平。选择合适的复位电阻是确保单片机正常工作的关键。 2. **LED串联电阻计算**： 红色贴片LED的电压范围为1.6V-2.4V，工作电流通常在2-20mA。在设计电路时，需要根据LED的规格选择适当的限流电阻，以防止LED过热或损坏。电阻值的计算需考虑LED的正向电压和所需工作电流。 3. **端口扩展**： 当单片机的端口不够用时，可以通过扩展芯片如74HC138三八译码器来增加输入输出端口。这种译码器能够将三个输入线转化为八个输出线，扩展单片机的控制能力。 4. **滤波电容**： - 高频滤波电容，如104电容（0.1μF），用于短路高频噪声，保护器件不受干扰，常在IC电源与地之间加入。 - 低频滤波电容，通常使用电解电容（如100μF），用于去除电源中的低频纹波，提供稳定电源。它们常被放置在大功率元件附近，如USB接口、步进电机供电等。 5. **三极管的作用**： - 开关作用：三极管可以用作开关，例如在LEDS6电路中，基极为高电平时截止，为低电平时导通，通过基极电流来控制集电极电流。 - 放大作用：三极管能放大电流，集电极电流是基极电流的100倍。 - 电平转换：通过控制基极电平，三极管可以实现高低电平的转换。 6. **数码管显示**： 数码管的显示由a、b、c、d、e、f、g和dp（小数点）组成，其显示的数字通过字模和真值表进行控制。 7. **上拉电阻**： 上拉电阻用于将未定义的信号拉高至高电平，而下拉电阻则将其拉低至低电平。上拉电阻的选取应兼顾功耗、驱动电流和信号边沿速度，通常值在1K到10K欧姆之间。OC门（集电极开路门）通常需要添加上拉电阻来提供有效的逻辑电平。 这些电路知识对于理解单片机、嵌入式系统和电子工程的基础至关重要，对进行物联网设备的设计和开发具有实际指导意义。通过深入学习和实践这些基本电路，硬件工程师能够更有效地设计和调试单片机系统。