從事嵌入式這個(gè)行業(yè)已經(jīng)有七八年了，在此我給大家分享分享一些硬件電路的設(shè)計(jì)方案和心得，供一些剛學(xué)嵌入式的朋友參考，大神和老鳥(niǎo)請(qǐng)忽略哈。還有，因?yàn)楸救酥R(shí)非常有限，也不是專(zhuān)門(mén)做電路設(shè)計(jì)的，如果有什么錯(cuò)漏的地方非常歡迎大家指正，請(qǐng)大家輕噴輕噴，多多包涵^_^。

一、按鍵電路的常用設(shè)計(jì)參考

1、R1上拉電阻將不確定的信號(hào)通過(guò)一個(gè)電阻鉗位在高電平，維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)。(個(gè)人建議加上)

2、C1電容減小按鍵抖動(dòng)及高頻信號(hào)干擾。(個(gè)人建議加上)

3、R2限流電阻(取值100歐~10k不等，如果有設(shè)置內(nèi)部上拉，該值不能太大，否則電流不足以拉低IO口)  保護(hù)IO口防止過(guò)流過(guò)高電壓燒壞IO口，對(duì)靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個(gè)人建議加上)

4、D1ESD二極管 靜電保護(hù)二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。(這個(gè)根據(jù)PCB的成本及防護(hù)級(jí)別要求來(lái)決定添加與否)

二、外接信號(hào)輸入設(shè)計(jì)參考(和按鍵有點(diǎn)類(lèi)似)

1、R3上拉電阻 將不確定的信號(hào)通過(guò)一個(gè)電阻鉗位在高電平，維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)。(如果外接的連接線(xiàn)比較長(zhǎng)，芯片內(nèi)部上拉能力比較弱，則建議加上。平時(shí)通信距離不長(zhǎng)，有內(nèi)部上拉則可以省略)

2、C2電容防止高頻信號(hào)干擾。(注意，如果輸入頻率信號(hào)比較大,C2容值要對(duì)應(yīng)減少，或者直接省略C2)

3、R4限流電阻保護(hù)IO口 防止過(guò)流過(guò)高電壓燒壞IO口，對(duì)靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個(gè)人建議加上)

4、D2ESD二極管靜電保護(hù)二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。(這個(gè)根據(jù)PCB的成本及防護(hù)級(jí)別要求來(lái)決定添加與否)

三、輸出電路繼電器設(shè)計(jì)參考

1、U1光耦分離高低壓，防止高壓干擾，實(shí)現(xiàn)電氣隔離

2、D5 1N4148續(xù)流二極管bai保護(hù)元件不被感應(yīng)電壓擊du穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的元件兩端，并與其形成回路，使其產(chǎn)生的高電動(dòng)勢(shì)在回路以續(xù)電流方式消耗，從而起到保護(hù)電路中的元件不被損壞的作用。

四、達(dá)林頓晶體管設(shè)計(jì)參考

應(yīng)用達(dá)林頓晶體管，小伙伴們一般常用于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其實(shí)可以用于電機(jī)調(diào)速，大功率開(kāi)關(guān)電路，驅(qū)動(dòng)繼電器，驅(qū)動(dòng)功率比較大的LED光源，利用PWM來(lái)調(diào)節(jié)亮度哦。

1、R6 R7 R8電阻用于限流，防止ULN2001損壞，導(dǎo)致高壓直接輸入到MCU的IO（由于ULN2001D本身自帶2.7K電阻，這里的R6 R7 R8可以省略,如果某些驅(qū)動(dòng)芯片沒(méi)帶電阻最好自己加上,具體情況可以查看選用芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)作決定）

2、COM 端接電源當(dāng)輸出端接感性負(fù)載的時(shí)候，負(fù)載不需要加續(xù)流二極管，芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)有二極管，只需COM口接負(fù)載電源即可，當(dāng)接其他負(fù)載時(shí)，COM口可以不接。

3、在使用阻容降壓電路為 ULN2001D 供電時(shí)，由于阻容降壓電壓無(wú)法阻止電網(wǎng)上的瞬態(tài)高壓波動(dòng)，必須在 ULN2001D 的 COM 端與地端就近接一個(gè)104 電容，其余應(yīng)用場(chǎng)合下，該電容可以不添加。 

五、運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)參考

應(yīng)用利用運(yùn)放巧妙采集負(fù)載的當(dāng)前電流，可以準(zhǔn)確知道當(dāng)前負(fù)載運(yùn)行情況，有沒(méi)有正常工作，非常好用哦。運(yùn)算放大器還有很多很精妙很實(shí)用的電路，以后會(huì)一一跟大家分享，大家有空也可以網(wǎng)上搜一搜運(yùn)放的一些經(jīng)典電路，很多可以參考的地方。

1、GND2是負(fù)載的地端，通過(guò)R16電阻(根據(jù)負(fù)載電流的大小R16要選功率大一點(diǎn)的)接公共地，會(huì)有微小的電壓差

2、該電路是同相比例運(yùn)算電路，所以采樣端的電壓=輸入端電壓*(1+R9/R11)=69倍的輸入電壓。大家可以根據(jù)測(cè)量范圍修改R9調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。

六、MOS管設(shè)計(jì)參考應(yīng)用(控制電源輸出通斷)

七、輸入電源設(shè)計(jì)參考

應(yīng)用如果電路成本比較緊張，可根據(jù)需要適當(dāng)刪減元件

1、F1自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，過(guò)流保護(hù)，可根據(jù)實(shí)際負(fù)載電流調(diào)整閥值大小。

2、D10 肖基特二極管減少后級(jí)電源對(duì)前級(jí)的影響，防止電源正負(fù)接反燒壞后級(jí)電路，防止電源關(guān)電時(shí)電流倒灌，但經(jīng)過(guò)二極管有0.4V左右壓降，需要考慮經(jīng)過(guò)0.4V降壓后會(huì)不會(huì)低于后級(jí)電路的正常工作電壓。

3、TVS管輸入電壓過(guò)高保護(hù)，一般取正常輸入電壓的1.4倍。

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