[发明专利]单片机加电启动时信号稳定性的电路

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及单片机加电启动时信号稳定性的电路。

背景技术

MCU(MicroControllerUnit) 微控制器, 主要包括单片机、ARM等，其广泛应用于测控系统、智能仪表、机电一体化产品、智能接口、智能民用产品、消费电子领域。MCU拥有丰富的I/O资源，其可以接入多种应用设备，MCU通过对I/O施加控制信号，从而控制与其相连的外围应用设备。控制信号的质量直接关系到外围应用设备的运行质量。

在电路中控制信号主要用于选通或者使能，选通是指选择通过选通端的控制信号进行电路或者传输信道的选择，使能是指通过选通端的控制信号使电路工作正常，选通或者使能主要通过将有效信号接通来实现有效信号的同行，将无效信号设置在高阻态，从而滤除无效信号。

在以芯片或者门电路的控制信号为输入端的电路中，只有当控制信号端的信号有效时，整个电路才能正常工作。

通常设计人员在MCU微控制器的电源输入端，设置上电复位电路，保证MCU 微控制器输入电压的稳定性，正是由于复位电路的存在，基本保证了MCU 微控制器的正常运行，设计人员就没有考虑在MCU 微控制器的输出端设置输出信号稳定电路，而是将MCU微控制器输出信号直接进行转换、放大到外围应用需要的强输出信号，以驱动功率管、电磁阀和继电器、接触器、电动机等被控制设备的执行元件，使外围应用设备工作。

不过MCU微控制器加电启动时，从MCU微控制器开始加电到内部程序加载完成，再到工作状态正常，需要一段时间，这段时间MCU微控制器的输出引脚会输出一个不稳定的信号，可能为高电平也可能为低电平，甚至会在高低电平之间来回震荡而形成不规则波形，这种不稳定信号，经过放大后，传输给外围应用设备，会造成设备的错误动作，严重时候会造成设备故障。

发明内容

为了克服现有技术在MCU加电启动时，仅采用上电复位电路来保证MCU微控制器工作电源的稳定性，从而实现MCU微控制器输出信号的稳定，这个技术方案还存在无法消除MCU微控制器启动的一段时间，输出端信号不稳定，而导致设备的错误动作，严重时候会造成设备故障的技术缺陷，本发明提供单片机加电启动时信号稳定性的电路

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

单片机加电启动时信号稳定性的电路，包括VCC电源、MCU第一信号端、MCU第二信号端、输出设备、地信号GND、第一NPN三极管T1、第二NPN三极管T2、电阻R1，电阻R1的一端连接VCC电源，电阻R1的另一端与MCU第二信号端、第二NPN三极管T2的基极、第一NPN三极管T1的集电极相连，第一NPN三极管T1的基极连接MCU第一信号端，第一NPN三极管T1的发射极连接地信号GND，第二NPN三极管T2的发射极连接地信号GND，第二NPN三极管T2的集电极连接输出设备的信号控制端。

本发明的工作原理是，采用MCU第一信号端和第一NPN三极管T1的基极相连，将MCU第一信号端的信号作为控制第一NPN三极管T1导通的控制信号，采用第一NPN三极管T1的集电极和第二NPN三极管T2的基极相连，将第一NPN三极管T1的导通作为第二NPN三极管T2导通的控制信号，同时还通过MCU第二信号端和第二NPN三极管T2的基极相连来弥补第一NPN三极管T1作为第二NPN三极管T2控制信号端的不足，总的来说就是利用第一NPN三极管T1的导通和MCU第二信号端的低电平将第二NPN三极管T2的基极电压拉低，使第二NPN三极管T2的集电极和发射极关断，实现集电极输出信号的高阻态，去除无效信号的干扰，只有MCU第一信号端的信号为“0”， MCU第二信号端的信号为“1”的正常信号才被输出。其中电阻R1为高阻值电阻，电阻R1为10K欧姆级的电阻，充分实现高阻态的形成，同时也保证本发明工作的安全性和稳定性。