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51单片机I/O口灌电流、拉电流、上拉电阻的联系

时间:2022-10-02 14:30:00 io口限流电阻电阻可以不用加吗

一、灌电流,拉电流

我们可以通过编写程序直接控制单片机I/O口的电平是高是低,但无法控制电流的大小,电流涉及驱动能力,即是否能驱动您添加的负载。

1.什么是灌电流,什么是拉电流?

如图1所示:单片机(p1.0口)输出低电时,允许外部设备向单片机灌注电流,称为灌注电流,外部负载电路称为灌注电流负载。

如图2所示:单片机(p2.0口)输出高电时,电流由芯片内部产生,电流从单片机引脚拉出,称为拉电流,外部电路称为拉电流负载。

1.2灌电流和拉电流的区别

灌电流:

当编程使P1.0是低电平(即P1^0=0)当电流来自电源时,VCC通过限流电阻R流入单片机。

但是这个电流是有要求的,对引脚允许外部电路流入引脚的最大电流是 10 mA;每个 8 位的接口(P1、P2 以及 P3)允许流入引脚的总电流最大 15 mA,而 P0 允许流入引脚的最大总电流更强 26 mA;四个接口允许的流入电流之和最大 71 mA。

拉电流:

当编程使P1.0是高电平(即P1^0=1)电流由芯片内部产生,不超过1毫安,电流太小,驱动能力不足,没有人直接这样使用。因此,如果采用拉电流的形式,则需要增加上拉电阻进行改进(以下介绍)。

二、上拉电阻

2.首先,上拉电阻在拉电流中的应用。

因为这种拉电流产生的电流太小,我想到了一种用上拉电阻接收的方法VCC上,由VCC来产生电流。而不用单片机引脚来产生电流,这样就解决了电流过小的问题。

如图2所示,使用上拉电阻R2接到电源。

当编程使P1.当0引脚低电平(即0)时,电流流向:VCC→上拉电阻R2→单片机P1.0引脚→当你想驱动它时,流入芯片内部LED短路,属于灭绝状态。但是这个时候有一个问题,就是这个时候产生的电流没用,浪费了,增加了功耗。

当编程使P1.当0引脚置高电平(即1)时,电流:VCC→上拉电阻R2→限流电阻R1→LED→GND,相当于你的编程P1.0这条分支电路线被堵塞,电流只能通过右边的路线返回GND,这样就可以点亮了LED。

一般来说,推荐实用的灌电流是合理的;拉电流会产生大量无效电流,白白增加功耗。

2.2.拉高不确定电平信号

单片机上拉电阻的应用最多不确定信号通过电阻钳位置在高电平,电阻同时起限流作用。

如单片机的P0口,只能输出低电平和高电阻,不能输出高电平。

详细说明:如果您编程令P1^0=0;那么P1.0口是低电平的。但如果你编程命令P1^0=1.虽然你已经写程序位置了P1.0口是高电平,但因为P0口的特性,P1.0不能达到高电平,是一个不确定的电平信号,需要上拉电阻才能接收VCC将不确定信号转换为高电平。

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