普通管脚软开通程序的汇编编程思路，谁来说说

只看该作者 · 2014-8-26 11:11

本帖最后由 donghailao 于 2014-8-26 11:31 编辑

PIC的一个管脚可以承担 25mA 的电流，实践证明，是没有问题的。。

可是，管脚后面的负载里有滤波电容，例如10uF, 情况就不同了，瞬间电流很大，实施对系统冲击大，可引起电源保护、掉电复位等异常。为避免尴尬，需要设计软开通程序，即逐渐开通这个管脚，使电流平滑上升。
用片内PWM管脚输出，自然是毫无疑问的，代码量少，时间也不一定独占，自然是首选。

不幸的是，我的PWM能够直接输出的所有管脚（包括二次迁移功能脚）都被设计做其他用处了，现在就有四、五个普通I/O管脚需要编程为软开通，那么程序设计思路应该如何构思。

也不一定看代码，说说思路即可，软开通的时间可以是一、二秒或者几秒，这段时间可以被软开通独占。

也可以利用片内PWM资源或其他所有定时器等资源，但是不允许在PWM管脚上直接输出PWM（那样问题就简单的不用讨论了），我们讨论的是普通I/O的输出编程。

各位老师同学，请不啬指教，提几个思路。

1万 · 2014-8-26 12:13

软件模拟产生PWM不就可以了总不会定时器也没有吧

只看该作者 · 2014-8-26 12:25

本帖最后由 donghailao 于 2014-8-26 12:27 编辑

yklstudent 发表于 2014-8-26 12:13
软件模拟产生PWM不就可以了总不会定时器也没有吧

用到定时器是可以想到的，你认为PWM的那些资源有用吗或者说能否用它们的中断简化编程？

只看该作者 · 2014-8-26 12:30

yklstudent 发表于 2014-8-26 12:13
软件模拟产生PWM不就可以了总不会定时器也没有吧

看到你的头像，对你的C编译器感到兴趣，它是MCC18是吧

2万 · 2014-8-26 17:15

不需要操这个心。

在PIC、FREESCALL、ST、AT、NXP、TI各家MCU厂家中，PIC的IO设计是最复杂，也是最皮实的。

如果只有一个IO口接10uf的话,10uf这么大，一般都是铝电解，其自身的等效ESR就比较大，而且IO口内部有等效限流电阻，在VCC确定的情况下，你想输出更大的电流都是不太可能的。

当然，你的电容如果特别大，根据RC常数那么充电的时间就会很长，IO内部的等效限流电阻就会发热，如果你是在不断的充放，那这个发热就会累积，这确实不好，如果只是偶尔一次充电，根据我的判断，影响应该不大。

另外，必须特别指出的是：
1、在IO口接这么大的电容，至少我没发现有任何价值！
2、在IO口接这么大的电容有可能造成debug的时候连接不上等异常现象。
3、在IO口上街这么大的电容本身属于越界设计，不管PIC实际中是否能撑得住，这都是一种不合理的设计。
4、如果特别想接这个电容，因为考虑到这个电容很可能是铝电解，估计上面的频率不会太高，可以考虑串一个电阻或者电感，实在不行，用铜箔画出波浪纹绕线圈，把铜箔线搞细一点(铜箔线细到一定程度就相当于串电阻了)

只看该作者 · 2014-8-26 20:56

yewuyi 发表于 2014-8-26 17:15
不需要操这个心。

在PIC、FREESCALL、ST、AT、NXP、TI各家MCU厂家中，PIC的IO设计是最复杂，也是最皮实的 ...

版主的眼力确实独慧，作为实际芯片运行，依照我对PIC 单片机的理解，我也认为应该直接就能通过，当然要采取些措施，包括在I/O之后加电感（我加了22uH），在单片机总供电端加大电容。

现在问题是PIC的仿真、调试器ICD3，感谢叶版在另一个帖子的指导，它现在可以运行了。
现在仿真只要遇到这个I/O的的输出电压，就立即复位了。于是乎才有这个帖子的问，才有软接通的想法。

好吧，一不做，二不休！
借您的第一条吉言 1、在IO口接这么大的电容，至少我没发现有任何价值！
我明天在办公室就把那四个I/O之后的电解都去掉，每只都是10uF的钽固态，速度不低。这样至少就可以仿真调试了。待程序通过，实战时可以试着再把电容装回去，试运行一阵子，或者干脆就不装回，而是把单片机总供电口的电容加大到220uF，我看行。

哎呀，我今天一天都在编写软开通程序，虽然也也算是成功了（思路在楼下另叙述），毕竟很麻烦，不如直接开通简单啊。感谢版主的第一条，它起了醍醐灌顶的效果。:lol

早要是看见叶版的回复，早就能想出先摘掉电容的想法来。

只看该作者 · 2014-8-26 21:30

事情的起因是有四个光电模块需要在运行的时候，选择其中的2个用，另外2个电源关闭。厂家说明书给的就是10uF电容。
因为每个模块电流才 17 mA , 自然就设计用I/O供电了，没想到调式仿真出了问题。

现在我向老师同学汇报一下，我的软开通思路和进展。
1、用TIMER1 16位定时器，产生溢出中断，每次中断里都把某I/O电平拉高，周期大约16个毫秒。并设立中断计数器Q
2、用CCP1捕捉器去捕捉TIMER1产生中断，每次中断里都把某I/O电平拉低。这样就可以输出占空比为  CCP1H:CCP1L  /65535  的脉宽。
3、中断计数器Q，每次都改变一次 CCP1H:CCP1L 的值，初次=0  以后每次累加一个值k，直到增加到接近但不超过65535为止。

这样可以得到一个周期为 16毫秒的PWM信号，它的精度和K有关，K越小（最小=1）精度越高，启动时间越长，反之亦然。实际可以在精度-----启动时间  两者之间权衡。

我表达能力差，罗嗦半天，不知道说明白没有。

2万 · 2014-8-27 08:17

10uf的话，你用20mA的电流给他充电，16ms时长后，这个电容都快要充满了吧（你可以大概计算一下RC参数，然后根据那个对数表看看，我估计差不多要80%以上了）

2万 · 2014-8-27 08:18

17mA，你就直接输出好了，那还要什么10uF电容干啥？

2万 · 2014-8-27 08:29

明显设计不合理，尽量不要这么设计。
LZ都说过了，导通瞬间，电流很大，会导致VCC电压瞬间下降复位等。
对GPIO也是超额使用，而且是大大的超额使用。
最好串联一个小电阻，比如50-100欧姆，尽量大一些。

只看该作者 · 2014-8-27 11:02

PWM可以减缓冲击电流吗?
还是老老实实加上电感或电阻吧

只看该作者 · 2014-8-27 20:03

本帖最后由 donghailao 于 2014-8-27 20:05 编辑

yewuyi 发表于 2014-8-27 08:18
17mA，你就直接输出好了，那还要什么10uF电容干啥？

光电通信模块 --------好几个，都是吃粮食的大户，17mA对于电池供电的设备就是大电流了
在高靠通信链路里，要有自动切换模块的冗余功能，就I/O作为光电模块的电源开关使用了。

按照制造厂家对它的设计要求，退耦合电容要尽量靠近光模块。厂家推荐值22uF，我这还减量使用了10uF哩。

只看该作者 · 2014-8-27 20:18

shu_lin1 发表于 2014-8-27 11:31
电容放在IO开关之前不可以？

实在没办法才能放到I/O之前，那样违背了退耦合电容要尽量接近用电设备的原则。

今天，已经实验软件模拟PWM，实现了软开通，ICD3仿真成功，不再出现异常复位了。
这次，取消了ＴＩＭＥＲ１＼ＣＣＰ１模块中断的编程思路，因为它要占用中断资源，采用了纯软件实现的软开通，代码量也不多，早晚我重新整理一下，把代码贴出来。

2万 · 2014-8-28 08:28

donghailao 发表于 2014-8-27 20:03
光电通信模块 --------好几个，都是吃粮食的大户，17mA对于电池供电的设备就是大电流了
在高靠通信链路里 ...

1、22uf做退耦电容？这里要严肃的批评你乱套用了名词。
2、如果那个电流比较大，那你应该用一个三极管做开关管来控制，IO口接三极管的B极即可。
3、三极管就几分钱的事情。。。

2万 · 2014-8-28 10:28

yewuyi 发表于 2014-8-28 08:28
1、22uf做退耦电容？这里要严肃的批评你乱套用了名词。
2、如果那个电流比较大，那你应该用一个三极管做 ...

加三极管，三极管的驱动能力更大，电源电压瞬间下降更多。
不过可以加一个三极管缓启动电路。

2万 · 2014-8-28 10:44

gx_huang 发表于 2014-8-28 10:28
加三极管，三极管的驱动能力更大，电源电压瞬间下降更多。
不过可以加一个三极管缓启动电路。 ...

楼主担心瞬间下降不是指电源的输出能力，而是担心MCU的内部VCC被瞬间拉低。

在此用三极管做开关管，只要三极管选型正确，一般不会有啥问题，例如常用的9012/9013这类三极管，放大倍数一般也就30～50，因为MCU的IO到三极管B极的电流是基本确定的，所以C、E极上的电流也是受限的，同时有着大把的寄生电容和寄生电感以及等效电阻等的限制，这些也是会限制瞬态电流的。

他的电源连着也对付不了，电源设计也就太差了。

2万 · 2014-8-28 12:26

无论是GPIO还是三极管，只要是瞬间导通的，电容的充电必然会拉低电源的。
除非系统有多个电源，三极管从另外一个电源供电。
任何硬件设计，要靠最后测试数据说话，要测试一下电源的瞬间跌落的幅度。
不能靠简单的看系统是否重启。
解决措施：
1、电源上加大滤波电容
2、开关上加限流措施，比如软启动，串联电阻电感。
加一个PNP三极管，EB上并联一个电容，缓启动，成本增加很少的。

只看该作者 · 2014-8-28 13:54

很喜欢叶版的严谨，求是，感谢对我的严格要求。
是的，用103, 104容量的做退耦合，是常理常见。

但是这个电路特殊，请叶版看看厂家给的PDF图纸，是它的电容量大的和小的位置设计错了，还是我说错了。

大容量电容 + 电阻或者电感接电源，作为退耦组合器件，在数字电路里虽不多见，但并不是没有，在一些特殊电路（基波频率低）里，还是有例子的。
在过去成本紧张的时代，老的模拟电路用电解+电阻接电源的去耦合电路，就很多了。

只看该作者 · 2014-8-28 13:55

2万 · 2014-8-28 14:25

donghailao 发表于 2014-8-28 13:54
很喜欢叶版的严谨，求是，感谢对我的严格要求。
是的，用103, 104容量的做退耦合，是常理常见。

你要分清退耦、滤波、稳压等之间的区别。

退耦这个名词有其特定的指向，对付的是数字信号陡峭沿变造成的骚扰。退的消除的意思，耦是耦合的意思，指的是瞬变信号耦合到正常电路中，退耦电容就是为了消除这种干扰，把耦合通道在进入目标电路之前消除掉。

普通管脚软开通程序的汇编编程思路，谁来说说

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