探析MCS—51單片機輸出電路選擇及應用

單片機的輸出與運行需要建立在合適的單片機電路基礎之上。適合的電路能夠將單片機產生的弱電信號充分地、高效地進行放大，并及時傳導和轉化為設備所需的信號，來驅動電機、電磁繼電器等各種設備元件，使之能夠在現實系統中運用。針對MCS-51單片機輸出電路的選擇及應用，本文進行了簡要分析，只有合適的電路才能保證單片機正常運行，同時合理的運用MCS-51單片機輸出電路，也是單片機系統能夠正常運轉的必要條件。希望本文的分析探究能夠給相關人員一定的指引。

一、前言

單片機電路的選擇和運用對單片機系統起著至關重要的作用，就如一個好的中央系統必須配有一個與之相配的信息流動及傳達系統，才能使系統達到最高效的利用目標，避免出現各種問題。對于MCS-51單片機這個高端集成來說，選擇合適的輸出電路系統，不僅可以很好的完成單片機的信號輸出和控制，也可以高效進行信號轉換，從而使設備得到合理分配和充分應用。電路的合適運用，也能夠使得單片機系統中各元件之間實現最優化的搭配，進而達到客戶的各種需要。如果一旦被忽略，常常就會使得電路單片機系統電路的輸出工作出現不確定因素，進而導致單片機電路系統的非正常運行。正確的選擇和使用以及增強電路接口驅動能力，這些對于系統增強穩定性和抵抗力都有指導意義，以下將要對MCS-51輸出電路進行具體的分析。

二、低電平動作的輸出電路

對于低電平動作的單片機來說，就邏輯語言方面，它平常的輸出腳值是“1”，這種情況對應的是在負載狀態下的斷電模式，也就是負載狀態沒有通電的情況。當他的輸出腳邏輯值轉變為“0”的時候，就會連通在負載狀態下的電路，形成通電的閉合電路。對于我們所分析的MCS-51單片機來說，它較適用于低電平動作的負載輸出電路。它能夠很好地接受低電平載荷。例如，在將其與LED進行連通后，當電路輸出的邏輯值為“1”的時候，就會出現LED燈熄滅的現象，如果輸出的邏輯值為“0”時，則會出現LED燈點亮發光的現象。這種單片機可以利用晶體導管對電流負載數值的影響進行適當的調整控制，并且根據我們對于電源的需要，進行電流量大小的調整。如果單片機的電流負載輸出數值為“0”時，那么就會出現晶體導管導電的現象，即出現通電狀態。

另外，對于MCS-51單片機來說，它還可以使用繼電器對負載進行驅動，達到讓其通電的效果。也就是說，當單片機的輸出邏輯電流值是“0”時，晶體管導就會導入電流，形成電流通路，進而使繼電器進行工作。繼電器工作時通常狀態下是閉合的，從而使得負載電路形成通路，由此我們也可以知道，負載電路是否通電，主要因素在于繼電器的接點是否閉合。從而我們可以得知負載和繼電器的關系相當緊密，一旦負載出現故障，就會導致繼電器出現問題，就會使單片機出現損壞的現象，這需要引起特別的注意。

三、高電平動作的的輸出電路

與低電平動作的輸出電路相反，對于高電平動作的輸出電路來說，它平常的邏輯輸出腳的數值一般為“0”，在這種狀態下，對于其負載而言是沒有形成閉合回路的。當邏輯輸出的數值轉換成為“1”時，就會形成單片機系統輸出電路的通電閉合。由于在MCS-51單片機中各引腳都包括一些的高電平動作，這就使得單片機對其內部阻值要求較高，所以MCS-51單片機輸出電路不適用于高電平動作的方式驅動負載，因為在這種情況下，這種輸出電路不能夠很好的使得負載電路進行通電。此外，對于MCS-51單片機輸出電流很小這種情況來說，我們必須將這種弱小的電流放大之后才能很好地利用，才能點亮LED燈。因此這就要求我們在適當的引腳上安裝晶體導管或者反相器等將電流進行放大。以達到放大電流，完成閉合回路的目標，使得輸出電路完成閉合進行工作。

如果想要實現驅動多個負載，針對這一需求，它要求我們將晶體導管進行型號方面的變換，使用這種晶體管構成的一個集合電路群，如選用型號是ULN2003A（包括7個晶體導管）及ULN2803A（含有8個晶體導管）。這兩種型號的晶體管內部的子晶體管都有著不同的引腳數值，同時其數值又在400以內。所以這些晶體導管可以對電流為0.5A以下的負載進行很好的驅動，從而使得負載達到通電效果，能夠正常工作。

四、光電耦合輸出電路

光電耦合電路又稱為光電隔離器，采用的是光耦合器，進行光電之間信號的轉換傳輸，并沒有直接的和電氣連接，同時又具有隔離干擾的作用，所以能夠很好的將單片機和外部設備進行分開。由定義我們就可以知道，光電耦合輸出電路系統還能夠對一些傳輸的信號進行適當的調整，同時也能實現對電路系統傳輸開關的控制。所以能夠很好地使得電路運行以及信號傳輸被充分地利用，具體體現在它能使信號的傳輸具有很強的接收性質和連續性質。由這一特性我們不難發現，在單片機輸出及運用的時候，其光電耦合器主要作用還是用來傳遞開關信號，進而達到控制開關的目的。這能夠使得光電耦合輸出電路反應更靈敏和更精確，更好的符合我們的需求。

五、結論

以上的幾種的電路輸出形式已經有了很廣泛的應用，由此表明只要設計合理，且能夠可靠的實現單片機與電氣系統連接，就能充分實現其價值。此外單片機電路系統的設計，參數和數據的選擇也十分重要，一旦忽略，將會導致電路輸出工作不穩定，導致不能正常運行情況的發生。所以正確的選擇和使用是很有必要的，在具體應用中應根據電路原理和實際情況綜合考慮。

（作者單位：江蘇海事職業技術學院）