51单片机复位电路设计方案

1、51单片机复位电路设计单片机在可靠的复位之后，才会从0000H地址开始有序的执行应用程 序。同时，复位电路也是容易受到外部噪 声干扰的敏感部分之一。 因此，复位电路应该具有两个主要的功能：1. 必须保证系统可靠的进行复位；2. 必须具有一定的抗干扰的能力；复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例，复位脉冲的高电平宽度必须大于 2个机器周期，若系统选用6MHz 晶振，则一个机器周期为2us，那么复位脉冲宽度最小应为 4us。在 实际应用系统中，考虑到电源的稳定时间，参数漂移，晶振稳定时间 以及复位的可靠性等因素，必须有足够的余量。图1是利用RC充电原理实现上电复位的电路

2、设计。实践证明，上电瞬间RC电路充电，RESET引脚出现正脉冲。只要 RESET端保持10ms以上的高电平，就 能使单片机有效的复位。单片机在可靠的复位之后，才会从0000H地址开始有序的执行应用程序。同时，复位电路也是容易受到外部噪声干扰的敏感部分之一。因此，复位电路应该具有两个主要的功能：1. 必须保证系统可靠的进行复位；2. 必须具有一定的抗干扰的能力；一、复位电路的RC选择复位电路应该具有上电复位和手动复位的功能。以MCS-51单片机为例，复位脉冲的高电平宽度必须大于 2个机器周期，若系统选用6MHz 晶振，则一个机器周期为2us，那么复位脉冲宽度最小应为 4us。在 实际应用系统中，

3、考虑到电源的稳定时间，参数漂移，晶振稳定时间 以及复位的可靠性等因素，必须有足够的余量。图1是利用RC充电原理实现上电复位的电路设计。实践证明，上电瞬间RC电路充电，RESET引脚出现正脉冲。只要 RESET端保持10ms以上的高电平，就 能使单片机有效的复位。3V4SW-PE取曙.d pingon, com对于图1-a中的电容C两端的电压(即复位信号)是一个时间的函数：u(t)二VCC*1-exp(-t/RC)对于图1-b中的电阻R两端的电压(即复位信号)也是一个时间的函数：u(t)=VCC*exp(-t/RC)其中的VCC为电源电压，RC为RC电路的时间常数=1K*22uF=22ms有了这

4、个公式，我们可以更方便的对以上电路进行透彻的分析。图1-a中非门的最小输入高电平 UIH=2.0v，当充电时间t=0.6RC时,则充电电压u(t)=0.45VCC=0.45*5V，约等于2V,其中t即为复位时 间。图a中时间常数=22ms则t=22ms*0.6=13ms。二、复位电路的可靠性与抗干扰性分析单片机复位电路端口的干扰主要来自电源和按钮传输线串入的噪声。这些噪声虽然不会完全导致系统复位， 但有时会破坏CPU内的程序状态字的某些位的状态，对控制产生不良影响。1.电路结构形式与抗干扰性能以图1为例，电源噪声干扰过程示意图如图 2种分别绘出了 A点和B点的电压扰动波形。有图2可以看出，图2

5、(a)实质上是个低通滤波环节，对于脉冲宽度 小于3RC的干扰有很好的抑制作用；图 2(b)实质上是个高通滤波环 节，对脉冲干扰没有抑制作用。由此可见，对于图 1所示的两种复位 电路，a的抗干扰电源噪声的能力要优于 b。2.复位按钮传输线的影响复位按钮一般都是安装在操作面板上，有较长的传输线，容易引起 电磁感应干扰。按钮传输线应采用双绞线（具有抑制电磁感应干扰的 性能），并远离交流用电设备。在印刷电路板上，单片机复位端口处 并联的高频电容，或配置使密特电路，将提高对串入噪 声的抑制能力。3. 供电电源稳定过程对复位的影响单片机系统复位必须在 CPU得到稳定的电源后进行，一次上电复位 电路RC参数

6、设计应考虑稳定的过渡时间。为了克服直流电源稳定过程对上电自动复位的影响，可采用如下措 施:(1)将电源开关安装在直流侧，合上交流电源，待直流电压稳定后再合供电开关K,如图3所示。植压裤110VAC=1丄.L UIII(2)采用带电源检测的复位电路，如图4所示。合理配置电阻R3R4的阻值和选择稳压管DW的击穿电压，使VCC未达到额定值之前, 三极管BG截止，VA点电平为低，电容器C不充电；当VCC稳定之后,DW击穿，三极管BG饱和导通，致使VA点位高电平，对电容C充电,RESETS高电平，单片机开始复位过程。当电容C上充电电压达到2V 时，RESETS低电平，复位结束。vec4. 并联放电二极管

7、的必要性在图1复位电路中，放电二极管 D不可缺少。当电源断电后，电容 通过二极管D迅速放电，待电源恢复时便可实现可靠上电自动复位。 若没有二极管D,当电源因某种干扰瞬间断电时，由于 C不能迅速将 电荷放掉，待电源恢复时，单片机不能上电自动复位，导致程序运行 失控。电源瞬间断电干扰会导致程序停止正常运行，形成程序“乱 飞”或进入“死循环”。若断电干扰脉冲较宽，可以使RC迅速放电, 待电源恢复后通过上电自动复位， 使程序进入正常状态；若断电干扰 脉冲较窄，断电瞬间RC不能充分放电，则电源恢复后系统不能上电 自动复位。三、I/O接口芯片的延时复位在单片机系统中，某些I/O接口芯片的复位端口与单片机的复位端 口往往连在一起，即统一复位。接口芯片由于生产厂家不同，复位时 间也稍有不同；复位线较长而又较大的分布电容，导