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2024-03-16 239 单片机
单片机上电复位电路图大全
接线图
2023年01月05日 18:24 278
admin
复位原理：
开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。
按键按下的时候为什么会复位在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。
总结：
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。
单片机上电复位电路图（一）
下面几种延时复位电路，都是利用在单片机RST引脚上外接一个RC支路的充电时间而形成的。典型复位电路如图（a）所示，其中的阻容值是原始手册中提供的。图（b）是简化后的复位电路，图（c）在图（a）的基础上加上一个二极管D，有助于电容C的快速放电，为下一次上电复位延时做准备。在经历了一系列延时之后，单片机才开始按照时钟源的工作频率，进入到正常的程序运行状态。
单片机上电复位电路图（二）
复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。
（1）上电复位：STC89系列单片及为高电平复位，通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。
（2）按键复位：按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
单片机上电复位电路图（三）
单片机上电复位电路如图3所示，请回答下列问题：
（1） 该复位电路适用于高电平复位还是低电平复位？
（2） 试述复位原理，画出上电时Vc的波形；
（3） 试述二极管D的作用。
图3 RC复位电路
答案：（1）低电平复位。
（2）在图3中，CPU上电时，但由于电容C两端的电压VC不能突变，因此VC保持低电平。但随着电容C的充电，VC不断上升，上升曲线如图4所示。只要选择合适的R和C，VC就可以在CPU复位电压以下持续足够的时间使CPU复位。复位之后，VC上升至电源电压，CPU开始正常工作。相当于在CPU上电时，自动产生了一个一定宽度的低电平脉冲信号，使CPU复位。
图4 RC充放电曲线
（3） 当电源电压消失时，二极管D为电容C提供一个迅速放电的回路，使/RESET端迅速回零，以便下次上电时CPU能可靠复位。
这是一个非常重要的知识点，如果CPU的复位电路设计得不合理将会导致CPU严重死机，并且影响与CPU有关的外围器件的稳定性，比如存储器上电丢失数据。
单片机上电复位电路图（四）
（1）复位电路原理图：
（2）原理：
复位条件：RST引脚高电平（大于1.5v）时间大于0.1s后复位
两种复位的原理：
a：开机时复位原理
单片机接上电源后，电容会开始充电，两边的电压会从0v上升到5v，同时电阻两边的电压（RST引脚电压）会从5v下降到0v。电容两边电压从0v上升到3.5v（电源电压的0.7倍）所用的时间为10k*10uF=0.1s，在这0.1s内引脚为高电平，之后就会一直是低电平。开机因为满足复位条件，所以单片机复位。
b：复位按钮复位
假如按住复位按钮的时间是0.1s，则电容两边电压会从5v下降到1.5v。之后因为按钮松开段路，电容又从1.5v上升到5v。只要电容电压小于3.5v，RST引脚便是高电平，所以理论上只要开关闭合0.1s，就足够使单片机复位了。
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