51单片机驱动板的一些心得

左伴风尘 · 发表于 2012-10-5 01:09:21

      这两天做了一个51单片机的驱动板。碰到了一些问题，总结一下经验吧。       上拉：单片机P0口接一个电阻到电源5V上。当P0口置0时，电流从5V经过电阻进去单片机。这时候经过51单片机的P0口的电流大约20MA左右吧，用来驱动小功率设备，或者光耦。一般常见的P0口上拉电阻为10K，或4.7K。
      下拉：输出端接到电源地上。目前还没碰到过。查资料说是减少干扰用的。
MAX232CEP：C是指商业用，E是16脚的，P是DIP封装的。其中电容按照技术手册上来说是IUF的电解电容。我这边焊接的是0.1的瓷片电容。经试验没有问题。中间有四个电容是为芯片内的升压电路提供电源的，一个是接在正负电源之间，稳压和保护的作用。当电容选择较小时，升压电路动力不足。表现出来的问题就是，传输距离缩短和最高工作频率降低。我一般在电脑前调试，1到2米内0.1的电容能满足正常的通信。
         另外是一些芯片的参数。TLP521-4接收侧最大电压55V，最大工作电流50MA。50MA驱动小型继电器没有问题，玩具上的电动机5V运行电流是250MA。远大于光耦的负载能力。
ULN2003是七路的达林顿管。它有一个会对信号反向的问题。简单的说就是低电平有效。当上侧是0时，下侧动作。当上侧是1时，下侧断开。（目前观察到的是这个情况。上电时，继电器会动作。在实际中，这样会产生不良的影响。）ULN2003最大的工作电流是500MA，但是随着通道的增加，最大电流会被均分，就是如果7路都用上，这时候每一路的实际最大电流只有80MA左右。
         串口的问题，电脑的原来买了一张PCI的串口卡，当时插上后系统提示正在安装驱动就没在管它。。今天用的时候才发现设备上还挂着问号。重新安装了下驱动。显示正常。
另外目前网上大部分的串口调试软件都只支持串口编号到9，再大的就无法识别和控制。我的串口刚装上去的时候是COM11，和COM12，换了好几个软件都不行，后来将串口编号改小一点，就可以正常调试啦。（确认的方法：打开串口调试元件，设置为自动周期性发送数据，然后用万用表电压档测量25或35之间的电压。如果发送和不发送是电压会有1V左右的变化。测量时要小心，不要碰到其他管脚。）
   （改串口编号的方法：我的电脑-设备管理器。在设备管理器内，右键打开需要修改的串口的属性栏。在端口设置里-----高级----COM端口号。里面可供选择的有好多，找一个未使用的选择，确认就可以啦）
         另外指令一般是16进制编码，在用串口调试软件模拟指令的时候，格式要改成HEX。同时要吧0X前缀去掉。（0X是16进制的标识符，模拟命令时，就不需要加0X。如果加0X，系统就会默认为0X也是指令的一部分。）
后面附上电路图和效果图。

~V~shrimp@@@ · 发表于 2012-10-6 12:18:37

谢谢楼主的无私奉献但是你的图片看不见啊

jackzeng · 发表于 2012-10-6 20:22:58

如果电阻是4.7k的话没有20ma的电流吧？另外请教个问题：单片机io接光耦和电阻后再接地的方式驱动光耦和你用的那种方法有什么区别呢？

~V~shrimp@@@ · 发表于 2012-10-7 16:07:26

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:22
如果电阻是4.7k的话没有20ma的电流吧？另外请教个问题：单片机io接光耦和电阻后再接地的方式驱动光耦和你用 ...

4.7K电阻是没问题的用光耦的原因是可以分离单片机和外部电路防止外部电流对单片机工作产生影响

沈阳江西 · 发表于 2012-10-8 12:54:02

谢谢分享。。。。

左伴风尘 · 发表于 2012-10-8 21:51:07

      终于放弃了自己做减速齿轮组啦。想起高中的时候，不知道怎么会有那么好的耐性。。坚持了三个小时，失败了两次后，彻底放弃啦。不过还好，我去收购站淘了一个遥控车的底盘。底盘什么的都没有损伤。底盘，带电机，转向部分，花了2元钱，蛮划算的。
      花了一上午时间把壳子拆开清洗一下，有几道裂痕，也用电烙铁烧软粘好。。

      下午的时候开始对昨天做的驱动板和底盘进行拼装。这个也很简单，然后是接线。两个继电器实现双向控制，想了一个不错的办法。哈哈，自己夸一下！！！

      最后是调试。调试的时候原来的程序出问题。。纠结了很久，目前也没有更好的办法。原来的程序是那种，一个电机控制一个轮子，利用轮子的差动来控制转向和前后移动。我的这个是市面上常见的遥控控制，一个电机驱动后轮，提供动力。一个电机驱动转向机构，控制前轮转向。按照原程序，当电机转向时，驱动电机会停转，后轮不转，前轮怎么打方向都转不了向。

   有点纠结。再想想吧。

传上今天的照片。。后面还会再加上电源，路由，摄像头。哈哈。。看着照片好霸气的哇。。

左伴风尘 · 发表于 2012-10-8 21:51:54

   今天聊天的时候突然冒出来一个想法：遥控汽车的驱动电路是H桥电路，应该单片机可以驱动的。。如果可以驱动的话，，就可以省很多事情。。这样控制回路只需要单片机最小系统，再加上原先控制回路的驱动部分。。

      想到就做，刚好手头上有两块遥控车上的线路板。。先查资料吧，有一块芯片是RX-2，另一块芯片标签被打磨掉啦。。没关系，反正大部分的四路控制的都是RX-2系列的。。。参照RX-2的资料，确认了芯片管脚。然后参照RX-2，判断出另一块也差不多，输出管脚都一样。按照RX-2的资料，输出管脚的电流是大于1mA。单片机可以实现。

      接线是，四根控制线直接引出来焊在单片机的P0前四个管脚上。控制板的电源直接焊接在单片机的电源上。这样就带了两个电机开始试了。

      送上电就看到单片机的电源指示一闪一闪的。系统根本无法运行。断电后单独试单片机，没有问题。单独试控制板也没有问题。推测是两个原因：一个是单片机的驱动电流太大，干扰到H桥驱动的前置三极管了；第二个是单片机启动时所有端口会有一次加电自检引起的。

      第一个问题重新确认了一下9014的参数，基极的电流最大可以到100mA.原先驱动电路上在9014的基极上串有一个10K的电阻。因此判断基极的电流不会超过100mA.第一个推测被排除。

      第二个问题在接触单片机的时候，记得看过说单片机在启动自检的时候所有的输出脚会有一次高电位。这样的话，H桥四个三极管同时带电后，会全部导通，这时候的话，就相当于短路。而我用的电源是5V的手机充电器改装的。当过电流的时候，会断电保护。因为驱动板和单片机共用一个电源。电源因为短路断电后，单片机会断电。当电源恢复供电时，单片机自检，然后又短路。这样就会出现电源指示灯一闪一闪的。解决的办法是重新加个电源，单片机和驱动板单独供电，然后两个电源的负极相连。这样调试成功。电机可以按照要求启停。。。这个方法的缺点就是不能单电源运行，不知道用电池驱动的时候会不会因为短路，造成电压过低，引起单片机无法运行。。。

谁有更好的办法吗？加电阻好像很耗掉，需要想个办法避开单片机的启动自检。

附上照片，嘿嘿

左伴风尘 · 发表于 2012-10-8 22:04:48

驱动部分.pdf (321.29 KB, 下载次数: 72)

左伴风尘 · 发表于 2012-10-8 22:08:14

jackzeng 发表于 2012-10-6 20:22
如果电阻是4.7k的话没有20ma的电流吧？另外请教个问题：单片机io接光耦和电阻后再接地的方式驱动光耦和你用 ...

情况不明，，这个没细致研究过，，这是查的一些资料上说的，没仔细研究过。P0口不加上拉电阻的话可能无法带后面的东西。另外文章中上拉，下拉我是这么理解的。有不正确的地方大家多指正啊！！！

jackzeng · 发表于 2012-10-8 22:32:23

方法1：可以先把电机的供电断开让单片机先启动自检后再接上~方法二：给H桥加上逻辑门电路，避免同时开启

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