单片机基础入门：单片机电源电路设计，搞定电源不求人

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前边的文章《单片机技巧：快速入门有诀窍，先从最小系统开始入手，事半功倍》里讲解了单片机最小系统的组成，其最小系统包括，电源电路、晶振电路、下载电路、复位电路等，其中文章《单片机基础入门：什么是上电复位，复位电路怎么设计》已经讲解了复位电路的工作原理，今天来详细讲解一下电源电路。

电子产品要想工作都离不开电源，电源是必须的电路。现在的单片机工作电压一般为DC5V或者DC3.3V，对于压差不太大的情况，一般使用降压芯片来实现电压的转化。下面介绍3.3V和5V常用的转换芯片。

3.3V电源系统

对于3.3V的单片机而言，需要一颗转3.3V的电源芯片。比较常用的是LM1117芯片。该芯片有多种固定输出的规格和可调输出，以固定3.3V输出为例，其电压输入范围为(2.6-15)V，最大输出电流800mA，常用的封装形式有：SOT-223,TO-220,TO-252,TO-263等。外围电路简单，如下图所示。

3.3V电源电路图

从上图可以看出只需要几个电容滤波即可，无需其他器件，方便实用。

5V电源系统

5V也是单片机常用的供电电源，尤其以51单片机居多。对于5V电源而言，大家比较熟悉的芯片是7805，但是7805转换效率比较低，对于电压差比较大的情况需要加装散热片，增大了板子的体积，所以这里不推荐7805，推荐LM2596。

LM2596是一款DC/DC芯片，输入电压最大可达45V，输出电流最大3A，LM2596的电路图如下所示。

5V电源电路图

从图上可以看出需要一颗功率电感和一个肖特基二极管。LM2596具有使能端，第5引脚接低电平芯片工作，接高电平芯片停止工作。LM2596的输出计算公式为：

Vout = 1.23×(1+R65/R64),所以通过调节R65/R64的比例即可实现调节电压输出的目的，假设R65=3K,R64=1K,则输出Vout=4.92V。

AD采样参考电源

单片机除了要供电外，可能还需要一个参考电源，用作AD采样的基准电压。引脚较少的单片机没有单独的AD电压基准引脚，但是引脚较多的单片机基本都有。单片机基准电压不需要消耗较多的电流，所以对芯片的带载能力要求较低。

这种基准芯片有很多，从成本及体积考虑，本文推荐TL431。TL431的典型电路如下图所示。

参考电源电路图

只需要几个电阻即可实现功能，输出电压Vout=1.25×（1+R67/R66),通过调节R67和R66的比值即可实现输出电压的调节。值得注意的是电阻R68，该电阻有要求，TL431要想正常工作需要的阴极电流要大于1mA。

假设给阴极提供2mA的电流，输入为5V，输出为3.3V，则R68=(5-3.3)V/2mA=850欧姆。

以上就是对单片机电源的简单方案介绍，如果觉得本文对你有所帮助，请点赞，并关注本头条号。感谢支持。

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单片机系统设计电源电路设计

前几天讲解了单片机系统正常工作所需要的基本配置，也就是最小系统。单片机的最小系统包括：复位电路、晶振电路、电源电路、下载电路。讲解每个电路，并结合实际设计，展示实际电路。今天讲解电源电路。

1. 单片机的供电范围

单片机的供电范围各不相同。STC89C51单片机的工作电压为3.8-5.5V；LPC11C14的供电电压为1.8-3.6V；STM32单片机的供电范围为2.0-3.6V。最常用的两个等级5V供电和3.3V供电。

2. 电源芯片选型

常用的电源芯片有如下这么几类：LDO、DC/DC模块、开关电源。

LDO: 低压差线性稳压器，为线性的稳压器，仅能使用在降压应用中，也就是输出电压必需小于输入电压。

优点：稳定性好，负载响应快，输出纹波小；

缺点：效率低，输入输出的电压差不能太大；

举例：7805，输入输出压差2V；

DC/DC模块： 即直流转直流，这里不是指直流转直流的开关电源，目前做DC/DC模块的电源厂家很多，但是价格普遍偏高，又可以分为升压型DC/DC 、降压型DC/DC 和升降压型DC/DC ；

开关电源： 这个东西相信大家都见过，交流转直流输出。

3. 常用电路

建议大家在设计电源电路时要参照电源芯片的数据手册，如下：

↑ 7805参考图

↑ AMS1117-ADJ参考图

4. 单片机电源

以STM32F103C8T6为例，先看电源部分引脚：

该单片机共有四组电源引脚，其中三组数字电源，一组模拟电源。模拟电源用于AD采样，VDDA与VDD的电源不能相差超过0.3V。对于100脚以上的STM32还有一个Vref电源，这个电源是AD采样的参考基准电源，如果对采样精度要求不是很高可以直接跟VDD连在一起，如果采样精度要求很高，则需要专用的稳压芯片连接在Vref的引脚，如LM4040-3.3V。