單片機(jī)電源

計算機(jī)RS－232串行口是一種很常用的通信接口，一直在工業(yè)、科研中占有極為重要的角色。除作為簡單的串口通信外，許多用戶在串行口上開發(fā)了不少種類繁多、用途廣泛的擴(kuò)展產(chǎn)品，如手寫筆、RS-232／RS-485轉(zhuǎn)換接口、數(shù)據(jù)采集器等。這些產(chǎn)品大多需要有電源供電，如果由外部來給接口產(chǎn)品提供電源，難免繁瑣且增加成本，本文向大家介紹從PC機(jī)RS-232串口獲取電源的簡單方法。
    圖一所示是一種最簡單的正、負(fù)電源獲取方法。電路非常簡單，成本也很低，僅需要4只二極管和2只電容即可完成整個功能，該電路的缺點是電流有限、電壓不穩(wěn)定。為此需要對圖一的電路進(jìn)行改進(jìn)，以獲得更好的正、負(fù)電源獲取電路。

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    如圖二所示。在PC機(jī)通電啟動初始化串行口前，RS-232接口中RXD、RTS、DTR信號線電壓約為-11V，經(jīng)由圖中二極管向六反相器UA～UF供電，反相器UA～UC和電阻R2、R3、電容C3組成振蕩器，經(jīng)UD～UF驅(qū)動輸出方波。通過電容C4耦合和二極管整流至R1、C1、T1、DW、C2組成的電壓調(diào)整電路產(chǎn)生供給系統(tǒng)的Vcc電壓。初始化串行口后，RS-232接口中DTR、RTS信號線電壓轉(zhuǎn)換為約+11V，也經(jīng)電壓調(diào)整電路產(chǎn)生Vcc電壓，為單片機(jī)電路提供電源。

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    注意PC機(jī)串行口本身不具備提供過大電流的能力，當(dāng)從信號線上提取電流超過6mA時，信號線的電平將會下降許多，電流拾取過大還可能損害RS－232接口。
遇到的問題及解決方法
    許多單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作電流不大，但往往啟動時電流遠(yuǎn)大于正常工作電流，這種情況可能出現(xiàn)啟動時系統(tǒng)供電不足，導(dǎo)致單片機(jī)復(fù)位不良，從而造成單片機(jī)電路不能正常工作。
系統(tǒng)主要耗電大戶往往是單片機(jī)與存儲器，上電初始階段，單片機(jī)啟動電流較大，會使串行口提供的Vcc電壓有所降低，單片機(jī)不能很快進(jìn)入正常工作狀態(tài)，而且此時程序存儲器的各端口引腳上的狀態(tài)也沒有達(dá)到穩(wěn)定，從而吸入更多的電流，由此產(chǎn)生不良循環(huán)使電壓Vcc進(jìn)一步下降，從而造成單片機(jī)不能正常復(fù)位啟動。
    解決問題的方法一是增加單片機(jī)上電復(fù)位時間，使單片機(jī)能可靠自動復(fù)位；二是通過右圖所示的簡單電路來控制程序存儲器的選通時間。在上電初始階段，由于R2、C1的充電過程，使得三極管V1的集電極輸出YCS=“1”，使程序存儲器選通失效。當(dāng)R2、C1充電延遲一段時間后，YCS由“l(fā)”變“0”，程序存儲器進(jìn)入選通狀態(tài)，從而避免了由于單片機(jī)外圍電路上電時吸收電流過大而造成的非正常工作狀態(tài)。實踐證明，該方法行之有效。