单片机设计与制作30例

近日，关于单片机系统运作所需基础配置，我们深入讲解了其中至关重要的最小系统部分。它包复位电路、晶振电路、电源电路及下载电路。本次我们将专注于电源电路的详解，从其供电范围到实际应用设计。

一、单片机的供电电压范围

单片机的工作电压因型号而异。例如，STC89C51单片机的正常工作电压在3.8至5.5V之间；而LPC11C14的供电电压则介于1.8至3.6V之间。在实际应用中，最常使用的供电等级为5V和3.3V。

二、电源芯片的选择

为了确保单片机的稳定供电，我们通常选用多种电源芯片。其中包括LDO、DC/DC模块以及开关电源等。

LDO：低压差线性稳压器，具有线性的稳压效果，主要应用于降压场景，即输出电压低于输入电压。

其优点在于稳定性好、负载响应迅速及输出纹波小；但同时也存在效率相对较低的缺点，特别是在输入输出电压差较大的情况下。例如，7805型号的LDO，其输入输出压差为2V。

DC/DC模块：它是一种直流电源转换模块，目前市场上品牌众多，但价格相对较高。根据功能的不同，DC/DC模块又分为升压型、降压型和升降压型等。

开关电源：它是一种将交流电转换为直流电的电源设备，在许多场合都有广泛应用。

三、常用电路的参考

在电源电路设计过程中，建议参考各电源芯片的数据手册。例如，7805和AMS1117-ADJ等型号的电路图都为我们提供了宝贵的设计参考。

四、单片机电源的具体应用

以STM32F103C8T6单片机为例，它的电源部分包含了多组引脚。其中有三组数字电源和一组模拟电源。模拟电源主要用于AD采样，其与VDD的电源差值不应超过0.3V。对于大脚数（100脚以上）的STM32，还存在一个Vref电源，它是AD采样的参考基准电源。若对采样精度要求较高，应考虑使用如LM4040-3.3V这样的专用稳压芯片来连接Vref引脚。