来源 | CSDN
作者 | 鱼与羽
从事嵌入式这个行业已经有七八年了，在此笔者给大家分享一些硬件电路的设计方案和心得，供一些刚学嵌入式的朋友参考。
一、按键电路
R1上拉电阻：
将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态。(个人建议加上)
C1电容：
减小按键抖动及高频信号干扰。(个人建议加上)
R2限流电阻：
保护IO口，防止过流过高电压烧坏IO口，对静电或者一些高压脉冲有吸收作用。(个人建议加上)
R2的取值100欧~10k不等，如果有设置内部上拉，该值不能太大，否则电流不足以拉低IO口。
D1 ESD二极管：
静电保护二极管，防止静电干扰或者损坏IO口。(这个根据PCB的成本及防护级别要求来决定添加与否)
二、外接信号输入
R3上拉电阻：
将不确定的信号通过一个电阻钳位在高电平，维持在不被触发的状态或是触发后回到原状态。(如果外接的连接线比较长，芯片内部上拉能力比较弱，则建议加上。平时通信距离不长，有内部上拉则可以省略)
C2电容：
防止高频信号干扰。(注意，如果输入频率信号比较大,C2容值要对应减少，或者直接省略C2)
R4限流电阻：
保护IO口，防止过流过高电压烧坏IO口，对静电或者一些高压脉冲有吸收作用。(个人建议加上)
D2 ESD二极管：
静电保护二极管，防止静电干扰或者损坏IO口。(这个根据PCB的成本及防护级别要求来决定添加与否)
三、输出电路继电器
U1光耦：
分离高低压，防止高压干扰，实现电气隔离。
D5 1N4148：
续流二极管，保护元件不被感应电压击du穿或烧坏，以并联的方式接到产生感应电动势的元件两端，并与其形成回路，使其产生的高电动势在回路以续电流方式消耗，从而起到保护电路中的元件不被损坏的作用。
四、达林顿晶体管
达林顿晶体管，小伙伴们一般常用于步进电机驱动，其实可以用于电机调速，大功率开关电路，驱动继电器，驱动功率比较大的LED光源，利用PWM来调节亮度哦。
R6、R7、R8电阻：
用于限流，防止ULN2001损坏，导致高压直接输入到MCU的IO。（由于ULN2001D本身自带2.7K电阻，这里的R6、R7、R8可以省略；如果某些驱动芯片没带电阻最好自己加上，具体情况可以查看选用芯片的数据手册作决定）
COM端接电源：
当输出端接感性负载的时候，负载不需要加续流二极管，芯片内部设计有二极管，只需 COM口接负载电源即可，当接其他负载时，COM口可以不接。
在使用阻容降压电路为 ULN2001D 供电时，由于阻容降压电压无法阻止电网上的瞬态高 压波动，必须在 ULN2001D 的 COM 端与地端就近接一个 104 电容，其余应用场合下， 该电容可以不添加。
五、运算放大器
利用运放巧妙采集负载的当前电流，可以准确知道当前负载运行情况，有没有正常工作，非常好用。
GND2是负载的地端，通过R16电阻(根据负载电流的大小R16要选功率大一点的)接公共地，会有微小的电压差。
该电路是同相比例运算电路，所以采样端的电压=输入端电压*(1+R9/R11)=69倍的输入电压。大家可以根据测量范围修改R9调节放大倍数。
六、MOS管
控制电源输出通断
七、输入电源
如果电路成本比较紧张，可根据需要适当删减元件。
F1自恢复保险丝：
过流保护，可根据实际负载电流调整阀值大小。
D10 肖基特二极管：
减少后级电源对前级的影响，防止电源正负接反烧坏后级电路，防止电源关电时电流倒灌，但经过二极管有0.4V左右压降，需要考虑经过0.4V降压后会不会低于后级电路的正常工作电压。
TVS管：
输入电压过高保护，一般取正常输入电压的1.4倍。
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