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时间:2018-08-04
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1、单片机产品设计--功能评估1, 先得了解MCU的功能及每一个管脚的做用(输入口还是输出口或双向口或是其他特殊端口),确定用什么样的电源输入(变压器或阻容降压),有无大电流负载及一些安规方面的要求,体积封装大小有无规定。2, 采用电池供电时是否要考虑做一些省电低功耗线路。3, 带检测功能的产品是否用到A/D功能,有无必要用到一些精密参考源,主要针对测量及充电电路,或是可否直接采用RC充放电线路来做模拟量检测,A/D通道转换需要一定的稳定时间,在软件设计时需要作考量。为了保证每次A/D转换的稳定与正确,最好
2、在每次A/D转换前都重新确定A/D转换通道、A/D转换分辨率、A/D时钟源选择位,而且根据所应用场合对所取得数据进行合理的处理。A/D转换在硬件设计方面的注意事项:信号源要尽量与A/D转换输入端接近,而且要视芯片输入阻抗添加合适的电容并入信号源输入端。此外需保证A/D转换基准电压的稳定,模拟地与数字地要分开或隔离。4, 操作时有多少个按键,能否采用跟其他I/O口复用来节少I/O口资源,按键是否要采用唤醒功能,即采用带有唤醒功能的I/O口,按键输入可否采用矩阵扫描,以便节省单片机的I/O口。5, 输出指示能否跟输出控制I
3、/O口复用,这样也可以节省I/O口,但要考虑到输出电流的大小,不能影响负载的正常输出控制。6, 有无精确度要求较高的定时,用来确定采用什么样的振荡源(晶振,陶振,外部RC及MCU内部RC)。7, 复位电路的选取,I/O口不够时能否采用内部复位,芯片的上电复位时间与系统电压上升速度,外部振荡器频率、种类及外部Reset电路造成的delay都有关联。8, 有无显示电路,是LED还是LCD,是否必要采用外挂驱动电路或直接采用I/O口推动,一般采用I/O口推动的LCD,com口都采用1/2偏压。直接用两电阻分压
4、。9, 大电流负载输出采用mos管,继电器还是可控硅控制?当输出为可控硅时,是否采用共地或共电源控制,或是用直接耦合还是用光电耦合,同时得考虑是否要用到到同步信号做一些调速、调光、调功率、调温度等可调的控制功能(同时些交流同步信号也可以做一些定时产品的参考)。10, 输入尽可能放在同一I/O口,输出放在同一I/O口,同时应该考虑到PCB布线,输入输出保护电阻应尽可能靠近I/O口。11, 确认I/O口内部有无上拉电阻,有些I/O口只能做单一的输入且无上拉电阻。12, 对空闲口的设置,空闲口一般设定为输入上拉或输出低电平
5、。对ADCI/O通道,应用P4CON的设定,可以避免I/O口的漏电流。对于不同的外部硬件电路,考虑I/O的状态设置,设定不当,会有漏电流,特别注意上拉电阻的正确设定,若I/O在outputlowlevel,又将pull-upenable会造成漏电,例如:VDD=5V会有约5V/100K=50uA漏电。一般采用内部复位时,此端口直接接电源,可以减小MCU睡眠时的静态电流。此端口无上拉电阻。13, 跟软件确认软件资源是否足够。输入部分电路的设计按键部分硬件电路部分应用实例普通独立按键: 图中S1、S2、S3为常用的三种按键,其中S3接在U1第4
6、脚为低电平触发脚有效,因为U1第4脚内部没有上拉电阻,为单向输入口,所以得在U1第4脚外面接一上拉电阻以确保在不按下按键时让U1第4脚维持在高电平状态,采用S2接法时,为高电平触发有效,因这颗IC内部没有下拉电阻,所以得在U1第4脚外面接一下拉电阻以确保在不按下按键时让U1第4脚维持在低电平状态,S1因Ic内部有上拉电阻,则不要外加器件。纯按键矩阵描按键:电路中扫描口都得为双向的I/O口,如此电路是用电池供电需要省电功能(让mcu进入睡眠模式),则将COM1、COM2或SEG口用到具有唤醒功能的I/O口即可。同时在功能上面要注意三角键的出现,比如s1
7、,s2,s4同时按下是就会出s3没按下也相当于按下的动作。LED矩阵描复用按键:加二极管的按键复用1:这种情况要注意的是s5跟s3没有同时按下的可能的前提下才能实现加二极管的按键复用2:加二极管的按键复用3:加电阻并联型复用:上面的电路要吧节省i/o资源,但led不能太亮,,要不在按下按键进会有亮度变化加电阻的按键复用:上图中按键同样可以复用在COM口上,但阻值要合适,,要不就会有影响灯的亮度采用移位寄存器的按键复用:采用A/D功能的按键: 电阻取值时要考虑同时按下几键时也能产生一个不同的电压,且不能延伸太多按键 触摸式按键:在目前MCU应用领
8、域里,很多场合都离不开开关信号,这些开关信号的实现都是通过按键操作实现。而传统的按键应用最广最普遍的就是机械
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