单片机复位电路详解

上电复位电路工作原理：

51单片机复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现复位。也就是说 单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位。

                                    

                                                                                                                                               复位电路图

上电复位过程分析：

图1（高电平复位）：当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同既 Uc1 = 0V，由VCC = Uc + Ur(电源电压等于电阻与电容两边电压之和)可得出RST为高电平，之后随着时间推移电源对电容充电完成 Uc1 = VCC ,Ur1 = 0V(此时 R1 相当于一根导线)则RST为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。(51中常用)

图2（低电平复位）：当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同既Uc2 = 0V，由VCC = Uc + Ur（电源电压等于电阻与电容两边电压之和)可得出此时RST为低电平，之后随着时间推移电源通过电阻对电容充电完成Uc2 = VCC， Ur2 = 0V(此时 R1 相当于一根导线)则充满电时RST为高电平。正常工作为高电平，低电平复位。（32中常用）

复位时间求解分析：

在图1中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。所以根据公式(电容充放电公式及求解过程见附录1)，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是 1.2*10K*10UF=0.12S。也就是说在单片机启动的0.12S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.12S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.12S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.12S左右）。

附录1

电容充电公式：

                   Vt="V0"+（V1-V0）* [1-exp(-t/RC)]     (公式1)

                      

V0 为电容上的初始电压值

V1 为电容最终可充到或放到的电压值

Vt 为t时刻电容上的电压值 

exp():是以e为底的指数  exp(-t/RC) = e(-t/RC)

由公式1 推出 t = RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]

例题：初始电压V0 = 0, 为电容最终可充到或放到的电压值V1 = VCC,求充电到Vt = 70%VCC的时间t。（V0=0，V1=VCC，Vt=0.9VCC） 

解答：代入上式： 0.7VCC = 0+VCC*[[1-exp(-t/RC)] 

                 [[1-exp(-t/RC)]=0.7 

                 exp(-t/RC）=0.3 

                  - t/RC=ln(0.3)

                  ln(0.3 )约等于 -1.2    也就是t=1.2RC。 带入R=10k   C=10uf得。求得 t=1.2*10k*10uf=120ms 

参考连接：http://www.eepw.com.cn/article/201604/290211.htm

https://wenku.baidu.com/view/2cb8b8e75ef7ba0d4a733b36.html

http://www.51hei.com/bbs/dpj-27603-1.html