单片机驱动LED中上拉电阻的问题
单片机使用上拉电阻
单片机使用上拉电阻上拉电阻是单片机中常用的电路元件，它在数字电路中起到很重要的作用。
为了更好地了解单片机中上拉电阻的使用，本文将从以下几个方面进行详细介绍。
一、上拉电阻的基本原理与作用上拉电阻是一种电阻，其特点是将电压拉高至逻辑高电平。
在单片机中，上拉电阻可以通过连接到处理器引脚和电源正极之间，使得引脚在不连接任何外设时保持在高电平状态。
这种状态下，引脚的电压为电源电压，处于逻辑高电平状态。
当引脚被连接到外部设备（如按钮或开关）时，通过按钮或开关的操作，可以将引脚与地（电源负极）相连，此时引脚的电压会变为地电压，处于逻辑低电平状态。
因此，上拉电阻在单片机中起到了起始状态控制、输入信号的电平转换等作用。
二、上拉电阻的连接方式在单片机中，上拉电阻有两种常见的连接方式：内部上拉和外部上拉。
1.内部上拉：许多单片机都提供了内部上拉电阻功能，即通过设置寄存器的方式实现上拉电阻的功能。
在这种情况下，无需外接额外的电阻，可以直接通过在单片机的寄存器中设置相应的位，使引脚的上拉电阻电路生效。
这样，引脚在不连接任何外设时，会被拉高至逻辑高电平。
2.外部上拉：当单片机没有内部上拉电阻功能时，可以通过外接上拉电阻的方式实现相同的效果。
具体操作是将一个端子连接至处理器引脚，另一端与电源正极相连，从而实现引脚的上拉电路。
三、单片机中使用上拉电阻的具体应用上拉电阻在单片机中有多种具体应用。
以下是几个常见的应用场景。
1.输入状态的判断：在单片机中，可以使用上拉电阻来判断输入状态。
当引脚没有连接到外部设备时，上拉电阻使得引脚维持在高电平状态，此时读取该引脚的电平就可以得知输入状态。
当外部设备与引脚相连，使引脚电平变为低电平时，就可以判断输入的状态为低电平。
2.开关和按键的检测：在单片机外部连接一个按钮或开关时，可以使用上拉电阻。
当按钮或开关未按下时，引脚维持高电平状态；当按钮或开关按下时，引脚通过按钮或开关与地相连，电平变为低电平状态，从而检测到按钮或开关的操作。
51单片机驱动能力(拉电流_灌电流)及上拉电阻
看来很多网友都搞不清灌电流和拉电流的概念，下面就此解释一下，希望看过本文后不再就此困扰。
一个重要的前提：灌电流和拉电流是针对端口而言的。
名词解释——灌：注入、填充，由外向内、由虚而实。
渴了，来一大杯鲜榨橙汁，一饮而尽，饱了，这叫“灌”。
灌电流（sink current），对一个端口而言，如果电流方向是向其内部流动的则是“灌电流”，比如一个IO通过一个电阻和一个LED连接至VCC，当该IO输出为逻辑0时能不能点亮LED，去查该器件手册中sink current参数。
名词解释——拉：流出、排空，由内向外，由实而虚。
一大杯鲜橙汁喝了，过会儿，憋的慌，赶紧找卫生间，一阵“大雨”，舒坦了，这叫“拉”。
拉电流（sourcing current），对一个端口而言，如果电流方向是向其外部流动的则是“拉电流”，比如一个IO通过一个电阻和一个LED 连至GND，当该IO输出为逻辑1时能不能点亮LED，去查该器件手册中sourcing current参数。
/viewthread.php?tid=219138&highlight=%2Byez hubenyue单片机输出低电平时，将允许外部器件，向单片机引脚内灌入电流，这个电流，称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”(sink current)单片机输出高电平时，则允许外部器件，从单片机的引脚，拉出电流，这个电流，称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载“(source current)这些电流一般是多少？最大限度是多少？这就是常见的单片机输出驱动能力的问题。
分析一下TTL 的输入特性，就可以发现，51 单片机基本上就没有什么驱动能力。
它的引脚，甚至不能带动当时的LED 进行正常发光。
记得是在AT89C51 单片机流行起来之后，做而论道才发现：单片机引脚的能力大为增强，可以直接带动LED 发光了。
看看下图，图中的D1、D2 就可以不经其它驱动器件，直接由单片机的引脚控制发光显示。
【转】关于上拉电阻和限流电阻
【转】关于上拉电阻和限流电阻这段时间学习Linux嵌入式(基于ARM920T)驱动开发，当看到GPIO通用输入输出IO的时候看到了两个名词让我很是疑惑，一下内容便是自己从网上找到的一些相关资料:---问:请教关于GPIO的保护电阻问题我已经知道了GPIO作为输入或输出,有时要加上拉电阻.我用的是2119,不知用IO功能外接有源器件时,如AD转换器(读取数据,输出控制信号),是否要串类似限流电阻的保护电阻呢?看了论坛有说要接331或470欧,有类似经验的前辈指教吗?答:GPIO保护电阻我没有怎么看过LPC系列的GPIO引脚结构，所以我就从通用的角度来谈一下这个问题，希望能对大家有所启发。
首先，我不太清除楼主所要谈的到底是上拉电阻还是限流电阻，所以就都谈一下。
1。
GPIO引脚连接上拉电阻目的主要是为了在信号传输时或者CPU reset期间保持外围电平的稳定性，另外对于集电极或者漏级开路型引脚必须加上拉电阻。
上拉电阻的大小同系统的功耗和速度有直接关系，功耗的关系大家我想都明白，主要是上拉电阻越大那么外围电路的工作速度越慢，当然我们一般的应用通常不会遇到因为上拉电阻的大小导致速度不够的情况，这仅对工作速度在100MHZ以上电路而言。
而且，根据我的实践经验，在100MHZ以下电路中，100K以下的电阻通常对速度没有影响。
2。
GPIO的限流电阻。
如果GPIO用于开关性控制，比如说连接LED或者光耦又或者连接三极管的基极的时候，通常需要考虑GPIO的最大拉电流或者灌电流能力。
比较特殊的情况是GPIO引脚输出信号连接到另一个芯片的输入引脚上，有时也要加限流电阻。
这主要出于以下情况:1)目前我们采用的器件的门电路输出越来越陡峭，从EMC的角度来看，这种输出会导致产品的EMC性能严重下降，所以在采用某些快速器件的时候通常会加小限流电阻来减缓输出信号的建立，平滑边沿，当然单电阻是不能起到这个作用的，和电阻一起起作用的还有器件上的电容，比如说封装电容，引脚输入电容等等，一般来说一个帖片器件的封装电容通常在3-10PF之间，所以RC共同作用下就可以起到有效平滑边沿的作用。
单片机上拉电阻作用
单片机上拉电阻作用一、单片机上拉电阻的原理单片机上拉电阻是指在单片机输入引脚与电源正电压之间连接一个高阻值电阻，通常取10kΩ以上。
在单片机中，输入引脚本质上是一个电容输入的引脚，它具有很高的输入阻抗。
当引脚没有接其他器件时，会表现出非常高的阻抗，从而形成一个高阻抗电路。
二、单片机上拉电阻的作用1.输入电平的稳定性：单片机的输入引脚直接与外部信号连接，通过上拉电阻的连接，可以使输入电平稳定。
当引脚没有接其他器件时，上拉电阻连接的是电源正电压，可以保证引脚的电平为高电平。
2.防止干扰信号：单片机输入引脚通常会受到来自外部电路的干扰，比如电磁干扰、静电干扰等。
通过上拉电阻连接，可以有效地防止这些干扰信号对单片机的影响。
3.降低功耗：当单片机输入引脚没有接其他器件时，引脚高阻抗状态下的电流非常小，因此通过上拉电阻的连接，可以降低功耗。
4.方便信号采集：上拉电阻连接的引脚通常用于接收外部信号，在信号采集中非常有用。
如果没有上拉电阻的连接，外部信号无法有效地驱动单片机输入引脚，会导致信号采集异常。
三、单片机上拉电阻的应用场景1.按键输入：在按键输入中，通常将按键连接到单片机的输入引脚上，通过上拉电阻连接，可以保证输入引脚在按键未被按下时为高电平，在按键被按下时变为低电平。
这样可以方便地检测按键输入事件。
2.信号采集：在信号采集中，通常将传感器输出信号连接到单片机的输入引脚上。
通过上拉电阻的连接，可以保证信号采集的稳定性和可靠性。
3.输入端信号处理：单片机的输入引脚通常用于接收外部信号，如PWM信号、ADC转换结果等。
通过上拉电阻的连接，可以方便地实现信号的处理和读取。
4.外设控制：在控制外设时，通常将单片机的输出引脚与外设连接。
外设通常需要有一个有效的高电平信号来控制，通过上拉电阻的连接，可以提供一个有效的高电平信号，方便实现外设的控制。
综上所述，单片机上拉电阻是单片机系统中常见的电路元件，它通过连接输入引脚与电源正电压之间的高阻值电阻，可以保证输入电平的稳定性，防止干扰信号，降低功耗，并方便信号的采集和处理，常见应用场景有按键输入、信号采集、输入端信号处理和外设控制等。
单片机中上拉电阻的作用
单片机中上拉电阻的作用上拉电阻是单片机中常用的元件之一，它在单片机的输入引脚上起到关键的作用。
它为输入引脚提供了一个固定电平，以便在没有外部信号输入时，保持输入引脚的电平状态。
上拉电阻广泛应用于数字输入、按键输入和信号输入等场景。
首先，我们来看一下上拉电阻在数字输入中的作用。
单片机通常将输入引脚连接到外部的开关、传感器或其他数字信号源上。
当这些信号源没有输入信号时，引脚处于一个未定义的状态，可能会引发干扰信号或产生误判。
此时，添加一个上拉电阻可以在没有输入信号的情况下，将引脚拉高到一个确定的电平，减少外部信号的干扰。
当有输入信号时，信号源会将引脚拉低，与上拉电阻共同形成一个分压电路，将输入信号引入单片机，实现正确的信号检测。
其次，上拉电阻在按键输入中也起到了重要作用。
在单片机的按键输入中，通常使用一个开关连接单片机的输入引脚。
当开关处于断开状态时，输入引脚会悬空，可能会受到噪声干扰，导致误触发。
此时，添加一个上拉电阻可以将输入引脚拉高到高电平，保持一个稳定的状态。
当按键按下时，引脚会被短接到地，与上拉电阻形成一个分压电路，将低电平信号引入单片机，实现按键的检测。
此外，上拉电阻在信号输入中也有重要的作用。
在一些特定的场景中，信号源可能无法提供足够的电流，不能直接驱动单片机的输入引脚。
此时，添加一个上拉电阻可以扮演一个电流放大器的角色，将信号源的电流放大，以便能够驱动单片机的输入引脚。
总的来说，上拉电阻在单片机中扮演了关键的角色。
它保持了输入引脚的电平状态，在没有输入信号的情况下，将引脚拉高到一个确定的电平，减少外部信号的干扰。
当有输入信号时，上拉电阻与信号源共同形成分压电路，将输入信号引入单片机，实现正确的信号检测。
此外，上拉电阻还能够放大信号源的电流，以便驱动单片机的输入引脚。
上拉电阻的选择需要考虑引脚的电流承受能力和噪声抗干扰能力，一般采用较大的电阻值，常见的数值有10K欧姆、47K欧姆等。
当然，具体的选择还需要根据具体的应用场景和需求来确定。
uart上拉电阻
uart上拉电阻摘要：一、上拉电阻的定义与作用二、上拉电阻的选择原则三、上拉电阻的应用场景四、上拉电阻的优缺点五、常见问题与解决方法六、总结正文：一、上拉电阻的定义与作用上拉电阻（Pull-up resistor）是一种电子元器件，通常用于串行通信接口（如UART）中，起到提高接口电压作用，以确保数据传输的稳定性。
上拉电阻的作用是将通信线的电平拉高，使得在闲置状态下，通信线呈现高电平。
二、上拉电阻的选择原则1.电阻值：上拉电阻的阻值通常根据通信协议来选择。
例如，在RS-232协议中，推荐使用10kΩ的上拉电阻。
2.电源电压：上拉电阻的功耗取决于电源电压，选择时应确保电阻的功耗不超过电源电压允许的范围。
3.稳定性：上拉电阻应具有较高的稳定性，以保证长时间使用不会导致阻值变化。
三、上拉电阻的应用场景1.串行通信接口：如UART、I2C、SPI等接口，在上电或闲置状态下，通过上拉电阻将通信线拉高，确保通信线处于稳定状态。
2.传感器信号处理：一些传感器输出信号电平较低，通过上拉电阻将传感器输出信号电平拉高，便于后续信号处理。
3.总线驱动：在多级电路中，上拉电阻可用于增强总线驱动能力，提高信号传输稳定性。
四、上拉电阻的优缺点优点：1.提高信号稳定性：上拉电阻能确保通信线在闲置状态下呈现高电平，提高数据传输的稳定性。
2.简化电路：上拉电阻可以简化电路设计，降低成本。
缺点：1.功耗：上拉电阻存在一定的功耗，尤其在电源电压较低时，功耗更为明显。
2.电阻值限制：上拉电阻的阻值选择受到通信协议的限制，不能随意更改。
五、常见问题与解决方法1.上拉电阻失效：如果上拉电阻失效，可能导致通信线电平不稳定，解决方法是检查上拉电阻是否损坏，及时更换。
2.阻值不匹配：如果上拉电阻的阻值与通信协议不匹配，可能导致通信不稳定，解决方法是按照通信协议选择合适的阻值。
3.功耗过大：如果上拉电阻功耗过大，可能导致电源电压不足，解决方法是选择合适的电阻值，降低功耗。
AT89S51的上拉电阻
谈谈AT89S51的上拉电阻问题2008-10-26 11:26很多网友都问我AT89S51的P0口为什么要接一个上拉电阻。
我就用一个篇幅来说一说P0口和其它三个口的内部电路是不同的，如下图P0口是接在两个三极管D0和D1之间的，而P1－P3口的上部是接一个电阻的。
P0口的上面那个三极管D0是在进扩展存储器或扩展总线时使用MOVX指令时才会控制它的导通和截止，在不用此指令时都是截止的。
在平常我们使用如：P0_1=0 P0_1=1这些语句时控制的都是下面那个三极管D1。
我们先假设P1口接一个74HC373，来看一看它的等效图unsigned char xdata *database;database=0xf900;*database=0;往P2P0口的f900地址中，P0口中八位数据线中写入0，单片机是八位数据线，16位地址线。
此时P0口处于三态状态。
P0_0=0; P0口置0，输出低电平0.*database=0; 同上，输出三态状态，也就是不改变外部硬件的电压，对外部没有影响。
Status=P0_0；置为输入，可省略。
当AT89S51的P1口上接了74HC373后就等于接了一个负载，如上图右边。
一般来说这些数字电路的输入阻抗都很大，都在几百K到上兆欧姆，而P1口内的电阻R一般在几十K以内。
如上图，当我们发出指令P1＝0时，三极管D导通，见中间的等效图，这时P1点的电位为0。
当发出P1＝1的指令后，三极管D截止，见右边等效图，因为Rx的阻值要比R的阻值大得多，因此P1点的电位是接近电源电压的。
即高电平。
我们再来看看P0口接负载时的图当P0＝0时，等效图是中间的，三极管D1导通，P0点的电位为0。
而当P0＝1时，等效图是右边的，三极管D1截止，而上面的三极管D0始终是截止的，这样P0点就等效于悬空了，它处在不稳定状态，P0点又是RX的高阻抗输入点，很容易受到外界和周围电路的干扰从而直接影响到74HC373的输出状态。
单片机IO口结构及上拉电阻
单⽚机IO⼝结构及上拉电阻单⽚机IO⼝结构及上拉电阻MCS-51有4组8位I/O⼝：P0、P1、P2和P3⼝，P1、P2和P3为准双向⼝，P0⼝则为双向三态输⼊输出⼝，下⾯我们分别介绍这⼏个⼝线。
⼀、P0⼝和P2⼝图1和图2为P0⼝和P2⼝其中⼀位的电路图。
由图可见，电路中包含⼀个数据输出锁存器（D触发器）和两个三态数据输⼊缓冲器，另外还有⼀个数据输出的驱动（T1和T2）和控制电路。
这两组⼝线⽤来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展⼝，⽽不能象P1、P3直接⽤作输出⼝。
它们⼀起可以作为外部地址总线，P0⼝⾝兼两职，既可作为地址总线，也可作为数据总线。
图1 单⽚机P0⼝内部⼀位结构图图2 单⽚机P0⼝内部⼀位结构图P2⼝作为外部数据存储器或程序存储器的地址总线的⾼8位输出⼝AB8-AB15，P0⼝由ALE选通作为地址总线的低8位输出⼝AB0-AB7。
外部的程序存储器由PSEN信号选通，数据存储器则由WR和RD读写信号选通，因为2^16=64k，所以MCS-51最⼤可外接64kB的程序存储器和数据存储器。
⼆、P1⼝图3为P1⼝其中⼀位的电路图，P1⼝为8位准双向⼝，每⼀位均可单独定义为输⼊或输出⼝，当作为输⼊⼝时，1写⼊锁存器，Q(⾮)=0，T2截⽌，内上拉电阻将电位拉⾄"1"，此时该⼝输出为1，当0写⼊锁存器，Q(⾮)=1,T2导通，输出则为0。
图3 单⽚机P2⼝内部⼀位结构图作为输⼊⼝时，锁存器置1，Q(⾮)=0，T2截⽌，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成⾼电平，正因为这个原因，所以P1⼝常称为准双向⼝。
需要说明的是，作为输⼊⼝使⽤时，有两种情况:1.⾸先是读锁存器的内容，进⾏处理后再写到锁存器中，这种操作即读—修改—写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。
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单片机驱动LED中上拉电阻的问题
作者：来源：本站原创点击数：750 更新时间：2007年12月18日
驱动LED发光管的时候，应该分共阳接法和共阴接法这两种，共阳的时候LED正端接正电源，负端通过一个限流电阻接P口，这时不用接上拉电阻，只要这个限流电阻取合适就可以了发光管亮的时候电流就是从电源正——LED——限流电阻——P口，P口为低电位发光管灭的时候没有电流流过，P口为高电位或高阻状态共阴接法，LED负端接地，正端直接P口，这时候要接上拉电阻，这个上拉电阻是提供LED 发光用的，发光管亮的时候电流是从电源正——上拉电阻——LED——地。
这时上拉电阻也是限流用的。
P 口为高电位或高阻状态发光管暗的时候电流是从电源正——上拉电阻——P口，这时LED无电流流过，P 口为低电位，限流电阻上流过电流全部从P口流入。
要从单片机的输出驱动能力开始讲起。
下面是本人做过的LED上拉电阻试验
测试条件：
VCC=4.96V,φ3绿色发光二极管。
二极管正极接VCC，负极通过RL接地。
没有进行更大的电阻测试，因为我的万用表电压档内阻为10M。
RL VLED VRL 电流亮度
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1K 1.93V 3.03V 3mA 很亮
5K 1.82V 3.14V 0.6mA 比较亮
100K 1.66V 3.30V 33uA 微亮
3.3M 1.51V 3.45V 1.0uA 不亮
10M 1.42V 3.45V 0.3uA 不亮
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通过以上测试可以看出，发光二极管即使有很小的电流时，在LED的压降也是很明显的。
这也符合发
光二极管的特性曲线。
所以，如果与发光二极管驱动的下一级内阻要是比较小（小于10M）的话，那么其输出必然是3V左右。
当然如果使用的前级驱动电路有内部上拉（如PCF8574T内部有100uA若上拉，51的P1或P2，P3口等）则另当别论。
所以我说如果这样用最好并联一个10K的电阻.
单片机输出驱动分为高电平驱动和低电平驱动两种方式，所谓高电平驱动，就是端口输出高电平时的驱动能力，所谓低电平驱动，就是端口输出低电平时的驱动能力，当单片机输出高电平时，其驱动能力实际上是*端口的上拉电阻来驱动的，实际测试表明，51单片机的上拉电阻的阻值在330K左右，也就是说如果*高电平驱动，本质上就是*330K的上拉电阻来提供电流的，当然该电流是非常小的，小的甚至连发光二极管也难以点亮，如果要保证LED发光2极管正常发光，必须要外接一个1K左右的上拉电阻，如果是一个led还好，要是10个、20个led的话，就要接10个、20个1K的上拉电阻，接电阻的本身是可以的，问题是接了上拉电阻以后，每当端口变为低电平0的时候，那么就有10个、20个上拉电阻被无用的导通，假设每个电阻的电流为5mA计算，20个电阻就是100mA，这将造成电源效率的严重下降，导致发热，纹波增大，以至于造成单片机工作不稳，因此很少有采用高电平直接驱动led的，高电平驱动led实际上就是共阴。
低电平驱动就不同了，端口为低电平0时，端口内部的开关管导通，可以驱动高达30多毫安的驱动电流，可以直接驱动led等负载，当端口为低电平0时，尽管内部的上拉电阻也是消耗电流的，但是由于内部的上拉电阻很大，有330K，因此消耗电流极小，基本上不会影响电源效率，不会造成无用功的大量消耗，因此51单片机是不能用高电平直接驱动led发光管的，只能用地电平直接驱动led，即只能用共阳数码管，
而不能直接用共阴数码管。