單片機(jī)系統(tǒng)中的掉電保護(hù)電路

通常，在數(shù)字鐘、打鈴儀、某些定時器和日歷鐘等類型的單片機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)主電源 DC5V 失去時，我們稱之為掉電。掉電之后，單片機(jī)會停止工作，時鐘會停止往前走，這種結(jié)果在許多場合往往是不希望的，為了保證單片機(jī)在主電壓失去時仍然能夠保持運行，人們就利用干電池對單片機(jī)系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行供電。

應(yīng)該感謝單片機(jī)芯片的工程技術(shù)設(shè)計師，是他們首先提供了單片機(jī)系統(tǒng)能夠順利實施“掉電保護(hù)”的內(nèi)部條件，這就是：單片機(jī)允許在電壓低至 2V 甚至更加小一些的電壓供電時。仍然可以保證其最基本的運行（對外部輸入輸出功能將會失效或者停止）。

電池在主電源失去時，對單片機(jī)的繼續(xù)運行提供能源，此時的電池能源是非常寶貴的，往往都是以“uA” 級進(jìn)行計算。而且還有一個不能避免的結(jié)果，就是隨著保護(hù)時間的延長，電池的電量也會用完的。所以，保護(hù)電路有一個最長保護(hù)時間的參數(shù)，使用中不能超過，否則，保護(hù)就會失效。

當(dāng)電池經(jīng)過保護(hù)時間的使用之后，就需要補(bǔ)充電能，以便下一次保護(hù)時能夠“酒足飯飽”地投入保護(hù)工作。所以，又有一個如何給電池充電的問題。

歸納一下：就是電池在主電源正常供電時，需要由主電源對其進(jìn)行充電；當(dāng)主電源失去一時，又由電池放電以保持單片機(jī)系統(tǒng)的運行。

下面就是一個標(biāo)準(zhǔn)的掉電保護(hù)電路。(VCC = 6V).

以保證電池電量的充足。適當(dāng)選擇 R1 的大小，可以保證充電電流和充電時間都比較合理。

例如：需要對 3V6 * 60mAH 的電池充電，充電時間選擇在 8 小時左右，我們就選擇充電電流為 8 mA，R1 ＝（6V - 0.6）/ 8（0.6 是串連二極管的導(dǎo)通壓降）。

與電池并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管是防止電池過充電用的。

放電路徑是：電池通過 R1+R2 ，對單片機(jī)供電端口進(jìn)行供電，供電電流通過 R1+R2 之后，會有壓降，到達(dá)單片機(jī)的 VCC 端口時，電壓就會比 3V6 低，一般會在 2V--2V5 左右，不要企圖在這個時候提高單片機(jī)的供電電壓，這樣反而會適得其反，令單片機(jī)仍然工作于正常供電狀態(tài)。對各單片機(jī)生產(chǎn)公司的各種單片機(jī)，這個低供電電壓會有某些差別，調(diào)整電阻 R2，在保證單片機(jī)能夠保持運行的情況下，耗用電流越小越好。

注意：掉電保護(hù)的電流大小，還與單片機(jī)的晶體頻率的高低以及程序軟件的編寫有關(guān)，因為電池對單片機(jī)供電時，雖然電池供電不能通過 D2 反向?qū)ǖ狡渌骷墓补╇娋€路上，但是，單片機(jī)的其它輸出端口卻會通過其它器件瀉放電流，造成保護(hù)電流很大，大大縮短電池保護(hù)的工作時間。就單片機(jī)而言，晶體頻率越高，所需要的掉電保護(hù)電流就會越大。