单片机p0口外接数码管上拉电阻的问题

ID:253035 · 发表于 2017-11-25 22:40

单片机io接了上拉电阻的话，外部5v的压降全部加载到1k电阻上，输出5ma电流
如果没有上拉电阻的话，外部电压全部加载到数码管上电流不应该更大吗
主要是不太理解p0口置1有无上拉电阻时，电路中的电流究竟是怎么来的，p0口输出电压究竟是多少（5v？）与外接5v电源在电路之间的关系，望各位大侠指点一二

ID:253655 · 发表于 2017-11-26 00:44

单片机是5V供电的话，IO口的电压就是0V或5V。当IO口为0V时，数码管电流不是5毫安，计算方法为供电电压（5V)-IO口电压(0V)-数码管电压（0.7v），再除以1K

ID:155507 · 发表于 2017-11-26 08:57

楼主看一下单片机的内部结构吧！
你看了片子内部结构就知道除了P0口外其他3口都接了上拉电阻所以一旦P0口要用作I\O口使用就必须接上拉电阻

对于共阴极数码管，需要高电平才能驱动
P0为什么要上拉电阻原因有：
1。 P0口片内无上拉电阻
2。 P0为I/O口工作状态时，上方FET被关断，从而输出脚浮空，因此P0用于输出线时为开漏输出。
3。由于片内无上拉电阻，上方FET又被关断，P0输出1时无法拉升端口电平。
4、上拉电阻是用来解决总线驱动能力不足时提供电流的。一般说法是拉电流，
驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例，一般地说，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计是应注意两者之间的均衡。

不过，加1K上拉后，电流并不是5V/1K=5mA。因为led一般会有2V左右的压降，这样1K电阻两端只有3V左右的电压，流过的电流只有3mA左右！

ID:155507 · 发表于 2017-11-26 08:58

传统的51单片机P0口的电流驱动能力较弱。如果用来驱动数码管（多段的LED），建议增加外部的驱动器：用51单片机的P0口驱动外部驱动器，再由外部驱动器驱动数码管。这时P0口可以不用上拉电阻。
（外部驱动器可以是三极管或集成电路）

ID:113415 · 发表于 2017-11-26 09:00

关于上拉电阻作用的解释：
先看图（本图仅供示意，并不是内部真的构造！），芯片内部，每个IO管脚都有相应的场管，其集电极（漏极）有电阻，这个电阻能提供的电流是有限的，如果负载需要电流小于这个限度，则不加上拉电阻也能工作。
当负载电流较大，超出限度后，必须加上拉电阻，本质上，就是在原来集电极电阻基础上又并联了一个集电极电阻。

ID:242746 · 发表于 2017-11-26 11:55

P0口没有内部上拉电阻，相当于开漏输出，只有接地与不接地两种状态。用于驱动LED等负载可以不加上拉电阻，相当于在LED负极串联开关。但是要驱动芯片之类时，无法输出1，必须加上拉。

ID:253035 · 发表于 2017-11-26 15:39

angmall 发表于 2017-11-26 08:57
楼主看一下单片机的内部结构吧！
你看了片子内部结构就知道除了P0口外其他3口都接了上拉电阻所以一旦P0 ...

可不可以这样理解，P0口置1时处于悬空状态，电流直接由外部5V电源经过图上交叉的节点和数码管流向接地的P2口，P0口置0时接地，电流不会经过数码管直接流量P0内部的地。
但是如果没有这个上拉电阻的话，P0口置1时，没有电阻的电流同样是由外部电源经过中间节点流向数码管吗

ID:155507 · 发表于 2017-11-26 18:27

但是如果没有这个上拉电阻的话，P0口置1时，处于悬空状态，电流怎么来的?

ID:111634 · 发表于 2017-11-26 19:18

先学理论，打基础，否则，问题多多，事倍功半。

ID:253035 · 发表于 2017-11-26 19:54

angmall 发表于 2017-11-26 18:27
但是如果没有这个上拉电阻的话，P0口置1时，处于悬空状态，电流怎么来的?

图中不是接了排阻上方外部5v电源吗，与接地P2口难道不能行成压差吗，P0口悬空的时候

ID:253035 · 发表于 2017-11-26 19:56

zl2168 发表于 2017-11-26 19:18
先学理论，打基础，否则，问题多多，事倍功半。

感觉到了，现在就是想回头来把不太理解的都搞明白，之前都是编个程序就完事了，电路为什么这么设计不太了解

ID:253988 · 发表于 2017-11-26 23:49

P0为什么要上拉电阻原因有：
1。 P0口片内无上拉电阻
2。 P0为I/O口工作状态时，上方FET被关断，从而输出脚浮空，因此P0用于输出线时为开漏输出。
3。由于片内无上拉电阻，上方FET又被关断，P0输出1时无法拉升端口电平。

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