单片机系统中的掉电检测与数据存储问题
单片机掉电保护)总结
单片机应用系统断电时的数据保护方法在测量、控制等领域的应用中，常要求单片机内部和外部RAM中的数据在电源掉电时不丢失，重新加电时，RAM中的数据能够保存完好，这就要求对单片机系统加接掉电保护电路。
掉电保护通常可采用以下三种方法：一是加接不间断电源，让整个系统在掉电时继续工作，二是采用备份电源，掉电后保护系统中全部或部分数据存储单元的内容；三是采用EEPROM来保存数据。
由于第一种方法体积大、成本高，对单片机系统来说，不宜采用。
第二种方法是根据实际需要，掉电时保存一些必要的数据，使系统在电源恢复后，能够继续执行程序，因而经济实用，故大量采用[1]。
EEPROM既具有ROM掉电不丢失数据的特点，又有RAM随机读写的特点。
但由于其读写速度与读写次数的限制，使得EEPROM不能完全代替RAM。
下面将介绍最常用的一些掉电保护的处理方法，希望能对相关设计人员在实际工作中有所帮助。
1 简单的RAM数据掉电保护电路在具有掉电保护功能的单片机系统中，一般采用CMOS单片机和CMOS RAM。
CMOS型RAM存储器静态电源小，在正常工作状态下一般由电源向片外RAM供电，而在断电状态下由小型蓄电池向片外RAM供电，以保存有用数据，采用这种方法保存数据，时间一般在3－5个月[2]。
然而，系统在上电及断电过程中，总线状态的不确定性往往导致RAM内某些数据的变化，即数据受到冲失。
因此对于断电保护数据用的RAM存储器，除了配置供电切换电路外，还要采取数据防冲失措施，当电源突然断电时，电压下降有个过程，CPU在此过程中会失控，可能会误发出写信而冲失RAM中的数据，仅有电池是不能有效完成数据保护的，还需要对片选信号加以控制，保证整个切换过程中CS引脚的信号一直保持接近VCC。
通常，采用在RAM的CS和VCC引脚之间接一个电阻来实现COMS RAM的电源切换，然而，如果在掉电时，译码器的输出出现低电平，就可能出现问题，图1给出一种简单的电路设计，它能够避免上述问题的产生。
单片机掉电数据保存共5页
用法拉电容从容实现单片机掉电数据保存电路见下:这里首先用6V供电(如7806),为什么用6V不用5V是显而易见的.这里的二极管们一般都起两个作用,一是利用单向导电性保证向储能电容0.47F/5.5V单向冲电;二是起钳位作用,钳去0.6V,保证使大多数51系列的单片机都能在4.5V--5.5V之间的标称工作电压下工作.而4.5-5.5间这1V电压在0.47F电容的电荷流失时间就是我们将来在掉电报警后我们可以规划的预警回旋时间.两只47欧电阻也有两个作用:1:和47UF和0.01UF电容一起用于加强电源滤波.2.对单片机供电限流一般电子工程师都喜欢把单片机电源直接接7805上,这是个非常不好的习惯,为什么?7805可提供高达2A的供电电流,异常时足够把单片机芯片内部烧毁.有这个电阻47欧姆电阻挡作及时把芯片或者极性插反也不会烧单片机和三端稳压器,但这电阻也不能太大,上限不要超过220欧,否则对单片机内部编程时,会编程失败(其实是电源不足).3.对0.47F/5.5V储能电容,串入的这只47欧电阻消除"巨量法拉电容"的上电浪涌.实现冲电电流削峰大家算一算要充满0.47F电容到5.5V,即使用5.5A恒流对0.47F电容冲电,也需要0.47秒才能冲到5.5V,既然知道了这个问题,大家就清楚:1.如果没有47欧姆电阻限流,上电瞬间三端稳压器必然因强大过电流而进入自保.2.长达0.47秒(如果真有5.5A恒流充电的话)缓慢上电,如此缓慢的上电速率,将使得以微分(RC电路)为复位电路的51单片机因为上电太慢无法实现上电复位.(其实要充满0.47UF电容常常需要几分种).3.正因为上电时间太慢,将无法和今天大多数主流型以在线写入(ISP)类单片机与写片上位计算机软件上预留的等待应答时间严重不匹配(一般都不大于500MS),从而造成应答失步,故总是提示"通信失败".知道这个道理你就不难理解这个电路最上面的二极管和电阻串联起来就是必须要有上电加速电路.这里还用了一只(内部空心不带蓝色的)肖特基二极管(1N5819)从法拉电容向单片机VCC放电,还同时阻断法拉电容对上电加速电路的旁路作用,用肖特基二极管是基于其在小电流下导通电压只有0.2V左右考虑的,目的是尽量减少法拉电容在掉电时的电压损失.多留掉点维持时间.三极管9014和钳制位二极管分压电阻垫位电阻(470欧姆)等构成基极上发射极双端输入比较器,实现掉电检测和发出最高优先级的掉电中断,这部分电路相当于半只比较器LM393,但电路更简单耗电更省(掉电时耗电小于0.15MA).47K电阻和470欧姆二极管1N4148一道构成嵌位电路,保证基极电位大约在0.65V左右(可这样计算0.6(二极管导通电压)+5*0.47/47),这样如果9014发射极电压为0(此时就是外部掉电),三极管9014正好导通,而且因为51单片机P3.2高电平为弱上拉(大约50UA),此时9014一定是导通且弱电流饱和的,这样就向单片机内部发出最高硬件优先级的INX0掉电中断.而在平时正常供电时,因发射极上也大约有6*0.22/2.2=0.6V电压上顶,不难发现三极管9014一定处于截止状态,而使P3.2维持高电平的.下面还有两个重要软硬件要点和建议:1.硬件要点:凡是驱动单片机外部口线等的以输出高电平驱动外部设备,其电源不能和电片机的供电电压VCC去争抢(例如上拉电阻供电不取自单片机VCC).而应直接接在电源前方,图中4.7K电阻和口线PX.Y就是一个典型示例,接其它口线PX.Y'和负载也雷同.这里与上拉4.7K电阻相串联二极管也有两个作用:1.钳去0.6V电压以便与单片机工作电压相匹配,防止口线向单片机内部反推电.造成单片机口线功能紊乱.2.利用二极管单向供电特性,防止掉电后单片机通过口线向电源和外部设备反供电.上面的硬件设计,在与软件结合起来(见下面叙述)就可以保证在掉电期间,不会因法拉电容上的积累电荷为已经掉电的外部电路无谓供电和向电源反供电造成电容能量泄放缩短掉电维持时间.2.软件要点:首先INX0在硬件上(设计)是处于最高优先级的,这里还必须要在软件保证最高级别的优先.从而确保掉电时外部中断0能打断其他任何进程,最高优先地被检测和执行.其次在INX0的中断程序入口,还要用: MOV P1,#00HMOV P2,#00HMOV P3,#00HMOV P0,#00HSJMP 掉电保存来阻断法拉电容的电荷通过单片机口线外泄和随后跳转掉电写入子程序模块.(见硬件要点)有了上面的预备和细节处理,下面我们信心百倍地一道来计算0.47UF的电容从5.5V跌落到4.5V(甚至可以下到3.6V)所能维持的单片机掉电工作时间.这里设单片机工作电流为20MA(外设驱动电流已经被屏蔽)不难算出:T=1V*0.47*1000(1000是因为工作电流为豪安)/20=23.5秒!!!!!天!这个对单片机而言相当于从原始社会到共产主义社会的历史慢长.休说是写内部FLASH ROM,就是从新写片子本身都能写5希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：：1、世事忙忙如水流，休将名利挂心头。
掉电保存方案
掉电保存方案
掉电保存方案主要通过在系统中加入掉电检测电路和掉电数据保存功能来实现。
下面是一种常见的单片机掉电检测电路和掉电数据保存方案：
单片机掉电检测电路通常由法拉电容实现。
法拉电容具有大容量、高储能的特性，能够储存足够多的电能。
在电源断电的情况下，法拉电容可以通过电荷泵电路等将电力输送给单片机，使其保持工作状态，并将数据保存在存储器中。
当电源恢复供电时，单片机将继续执行任务，并且可以从存储器中恢复掉电前保存的数据。
掉电数据保存方案通常采用数据备份和恢复机制。
在系统运行过程中，单片机可以定期将重要的数据备份到非易失性存储器中，如EEPROM、Flash等。
当电源断电时，单片机可以立即将剩余的数据写入存储器中，确保数据不会丢失。
当电源恢复供电时，单片机可以从存储器中恢复数据，确保数据的完整性。
另外，为了避免电源断电时对单片机的干扰，可以采用低功耗技术来降低单片机的工作电流，使其在断电时能够快速进入休眠状态。
同时，可以在单片机外部添加去抖动电路、滤波电路等抗干扰措施，以确保数据的准确性。
总的来说，掉电保存方案需要在硬件和软件方面进行全面设计和实现。
硬件方面需要选择合适的法拉电容、非易失性存储器等器件，软件方面需要编写相应的掉电检测和数据备份程序，以确保系统在掉电时能够正确地保存数据并恢复工作状态。
低功耗操作方式
GF0
PD
IDL
号
其中：SMOD 波特率倍增位，在串行通信时才使用； GF0 通用标志位； GF1 通用标志位； PD 掉电方式位，PD=1，则进入掉电方式； IDL 待机方式位，IDL=1，则进入待机方式。
要想使单片机进入待机或掉电工作方式，只要执行一条能使 IDL或PD位为“1”的指令就可以。
1. 待机方式
如果使用指令使PCON寄存器IDL位置“1”，则80C51即 进入待机方式。这时振荡器仍然工作，并向中断逻辑、 串行口和定时器/计数器电路提供时钟，但向CPU提供时 钟的电路被阻断，因此CPU不能工作，与CPU有关的如SP、 PC、PSW、ACC以及全部通用寄存器也被“冻结”在原状 态。在待机方式下，中断功能应继续保留，以便采用中断方法退 出待机方式。为此，应引入一个外中断请求信号，在单片机响 应中断的同时，PCON.0位被硬件自动清“0”，单片机就退出 待机方式而进入正常工作方式。其实只要在中断服务程序中安 排一条RETI指令，就可以使单片机恢复正常工作后返回断点继 续执行程序。
单片机原理与应用
单片机原理与应用
1.1 HMOS的掉电保护方式
单片机系统在运行过程中，如发生掉电故障，将会使系统 数据丢失。其后果有时是非常严重的。为此，MCS-51单片机 设置有掉电保护措施，进行掉电保护处理。其具体作法是： 先把有用的数据转存，然后再启用备用电源维持供电。 （1）数据转存
所谓数据转存是指当电源发生故障时，应立即将系统的有用数 据转存到内部RAM中。数据转存是通过中断服务程序完成的，即通 常所说的“掉电中断”。
1.2 CHMOS的低功耗方式
80C51有两种低功耗方式，即待机方式和掉电保护方式。
待机方式和掉电保护方式都是由专用寄存器PCON（电源控制寄 存器）的有关寄存器来控制的。PCON寄存器格式如表2.8所 示：
单片机掉电检测电路与单片机掉电数据保存
单片机掉电检测电路与单片机掉电数据保存
摘要: 单片机在正常工作时，因某种原因造成突然掉电，将会丢失数据存储器(RAM)里的数据。
在某些应用场合如测量、控制等领域，单片机正常工作中采集和运算出一些重要数据，待下次上电后需要恢复这些重要数据。
因此，在一些没有后备供电系统的单片机应用系统中，有必要在系统完全断电之前，把这些采集到的或计算出的重要数据存在在EEPROM 中。
为此，...
单片机在正常工作时，因某种原因造成突然掉电，将会丢失数据存储器(RAM)里的数据。
在某些应用场合如测量、控制等领域，单片机正常工作中采集和运算出一些重要数据，待下次上电后需要恢复这些重要数据。
因此，在一些没有后备供电系统的单片机应用系统中，有必要在系统完全断电之前，把这些采集到的或计算出的重要数据存在在EEPROM 中。
为此，通常做法是在这些系统中加入单片机掉电检测电路与单片机掉电数据保存。
用法拉电容可从容实现单片机掉电检测与数据掉电保存。
电路见下图。
这里首先用6V 供电(如7806),为什幺用6V 不用5V 是显而易见的.电路中的二极管们一般都起两个作用,一是起钳位作用,钳去0.6V,保证使大多数51 系列的单片机都能在4.5V--5.5V 之间的标称工作电压下工作.而4.5-5.5 间这1V 电压在0.47F 电容的电荷流失时间就是我们将来在单片机掉电检测报警后我们可以规划的预警回旋时间。
二是利用单向导电性保证向储能电容0.47F/5.5V 单向冲电。
两只47 欧电阻作用:第一，对单片机供电限流。
一般地单片机电源直接接。
单片机掉电保护总结完整版
单片机掉电保护总结Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】单片机应用系统断电时的数据保护方法在测量、控制等领域的应用中，常要求单片机内部和外部RAM中的数据在电源掉电时不丢失，重新加电时，RAM中的数据能够保存完好，这就要求对单片机系统加接掉电保护电路。
掉电保护通常可采用以下三种方法：一是加接不间断电源，让整个系统在掉电时继续工作，二是采用备份电源，掉电后保护系统中全部或部分数据存储单元的内容；三是采用EEPROM来保存数据。
由于第一种方法体积大、成本高，对单片机系统来说，不宜采用。
第二种方法是根据实际需要，掉电时保存一些必要的数据，使系统在电源恢复后，能够继续执行程序，因而经济实用，故大量采用[1]。
EEPROM既具有ROM掉电不丢失数据的特点，又有RAM随机读写的特点。
但由于其读写速度与读写次数的限制，使得EEPROM 不能完全代替RAM。
下面将介绍最常用的一些掉电保护的处理方法，希望能对相关设计人员在实际工作中有所帮助。
1简单的RAM数据掉电保护电路在具有掉电保护功能的单片机系统中，一般采用CMOS单片机和CMOSRAM。
CMOS 型RAM存储器静态电源小，在正常工作状态下一般由电源向片外RAM供电，而在断电状态下由小型蓄电池向片外RAM供电，以保存有用数据，采用这种方法保存数据，时间一般在3－5个月[2]。
然而，系统在上电及断电过程中，总线状态的不确定性往往导致RAM内某些数据的变化，即数据受到冲失。
因此对于断电保护数据用的RAM存储器，除了配置供电切换电路外，还要采取数据防冲失措施，当电源突然断电时，电压下降有个过程，CPU在此过程中会失控，可能会误发出写信而冲失RAM中的数据，仅有电池是不能有效完成数据保护的，还需要对片选信号加以控制，保证整个切换过程中CS引脚的信号一直保持接近VCC。
通常，采用在RAM的CS和VCC引脚之间接一个电阻来实现COMSRAM的电源切换，然而，如果在掉电时，译码器的输出出现低电平，就可能出现问题，图1给出一种简单的电路设计，它能够避免上述问题的产生。
最新单片机原理及接口技术-C51编程(张毅刚第二版)-习题答案
单片机原理及接口技术-C51编程(张毅刚第二版)-习题答案------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版）-习题答案汇总23单片机答案第1章单片机概述思考题及习题1 参考答案一、填空1。
除了单片机这一名称之外，单片机还可称为( ）或( ）.答：微控制器,嵌入式控制器.２．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将( )、（）和( ）三部分，通过内部( )连接在一起,集成于一块芯片上。
答：CPU、存储器、I/Ｏ口、总线３。
AＴ８9S51单片机工作频率上限为（ )MHz。
答：24MHz。
４。
专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低( )和提高（）。
答：成本，可靠性．二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示,主要是Ａ．为了编程方便 B。
受器件的物理性能限制Ｃ.为了通用性 D．为了提高运算数度答:B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的.A．辅助设计应用B。
测量、控制应用C.数值计算应用D.数据处理应用答：Ｂ３. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。
A．工业控制 B.家用电器的控制Ｃ.数据库管理Ｄ．汽车电子设备答:C三、判断对错1. STC系列单片机是８0５1内核的单片机。
对2. AＴ89S５2与ＡＴ８９S51相比,片内多出了4ＫＢ的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能)。
对３. 单片机是一种ＣPU。
错4。
AT８9Ｓ5２单片机是微处理器。
错5. AT89S５1片内的Flａsh程序存储器可在线写入（ISＰ),而AT8９C５２则不能．对 6．为ＡT8９C５1单片机设计的应用系统板，可将芯片AT８9Ｃ５1直接用芯片AT８9S5１替换.对７。
单片机的空闲模式与掉电模式
单片机的空闲模式与掉电模式首先，我们来介绍一下单片机的空闲模式。
空闲模式是指单片机在没有接收到外部处理请求时停止运行主程序，转入一种低功耗模式。
在空闲模式中，单片机可以关闭一些不必要的模块、外设和时钟源，以达到最低功耗状态。
同时，虽然主程序停止运行，但空闲模式下，单片机仍能继续监测并执行中断服务程序，以确保在有需要时能立即响应外部处理请求。
空闲模式可以有效降低功耗，延长电池寿命，减少能源消耗。
接下来，我们来介绍一下单片机的掉电模式。
掉电模式是指单片机完全关闭或部分关闭，并停止运行主程序和中断服务程序。
在掉电模式下，单片机的工作状态处于最低功耗状态，只保持最基本的功能，以极低的功耗维持芯片的存储数据等必要功能。
单片机的掉电模式分为多个级别，不同级别的掉电模式将关闭不同的模块和外设，实现不同程度的功耗降低。
通过选择合适的掉电模式，可以在保证基本功能的同时，实现最小功耗的芯片工作状态。
在单片机的掉电模式中，可以通过外部中断、看门狗定时器或RTC（实时时钟）来唤醒单片机，以便在有需求时重新启动芯片，恢复正常工作。
这样既保证了低功耗，又能满足外部处理请求的及时响应。
掉电模式与空闲模式相比，功耗更低，但需要更长的启动时间。
因此，在实际应用中，需要根据实际需求和性能要求选择合适的模式。
总结起来，单片机的空闲模式与掉电模式都是为了实现节能和低功耗设计的。
空闲模式通过停止主程序的运行，关闭不必要的模块和外设，降低功耗，延长电池寿命。
掉电模式进一步降低功耗，通过部分或完全关闭芯片，只保持基本存储数据和最低功耗功能，实现极低功耗状态。
这两种模式都可以通过外部触发唤醒信号来重新启动芯片，以满足外部处理请求的需求。
在实际应用中，根据需求和性能要求选择合适的模式，以实现最佳的节能效果。
在掉电瞬间将数据存入E2PROM的方法
在掉电瞬间将数据存入Ｅ２ＰＲＯＭ的方法在掉电瞬间将数据存入Ｅ２ＰＲＯＭ的方法在单片机的应用中，一些需要高速处理且掉电后需要保存的数据多放在单片机片内ＲＡＭ中，采用备用电池保存ＲＡＭ中的数据。
备用电池使用期限有限，存储的数据易受干扰，可靠性低。
将数据存在Ｅ2ＰＲＯＭ中可靠性较高。
如果数据量较小（１０个字节以内），则可采用在掉电瞬间靠电容储能将需要保存的数据存入Ｅ2ＰＲＯＭ的方法。
在单片机系统中，常用Ｘ２５０４５来存储数据。
８９Ｃ２０５１和Ｘ２５０４５的耗电量都比较低，当稳压电源的滤波电容在３０００μＦ以上时，一检测到掉电立即关掉耗电量较大的输出，则电容的储能可以保证单片机在系统掉电后继续工作４０ｍｓ以上。
Ｘ２５０４５的存储时间为２ｍｓ／字节，５０Ｈｚ交流电压掉电可在２０ｍｓ内检测到，因此可以将１０个字节的数据存入Ｘ２５０４５。
这样，在单片机的正常运行期间数据存储在内部ＲＡＭ中，存取速度快，掉电后数据存入Ｅ2ＰＲＯＭ中，数据保存的可靠性高，系统电路简单、成本低１．硬件电路及原理由于电容的储能只能保证单片机在掉电后４０ｍｓ内正常工作，掉电检测电路必须在尽可能短的时间内准确地检测到掉电。
将５０Ｈｚ的交流电压转换为５０Ｈｚ占空比约为５０％的脉冲信号，单片机检测５０Ｈｚ脉冲，如果脉冲停止则判断为掉电，立即转入掉电处理程序。
硬件电路如图１所示。
２２０Ｖ交流电经过变压器ＴＩ，输出９Ｖ交流电，通过１ｋΩ电阻Ｒ２接到光耦Ｄ１的输入端。
当交流电正半周Ａ、Ｂ两点间的电压大于光耦的导通电压时，光耦导通，经过７４ＬＳ１４整形反相后输出一个高电平到单片机；当Ａ、Ｂ两点间的电压小于光耦的导通电压时，７４ＬＳ１４输出一个低电平到单片机，输入到单片机的是一个占空比略小于５０％的脉冲信号，高电平的脉冲宽度在５～１０ｍｓ之间。
将扫描周期定为５ｍｓ，可以保证用最短的时间准确地检测到掉电（如图２所示）。
单片机每隔５ｍｓ读入一次Ｉ／Ｏ口的状态，如果连续四次都为低电平，则判为掉电，转入掉电处理子程序。
单片机存储用户方法
单片机存储用户方法
以下是一些常见的方法：
1. 内部存储器：大多数单片机都内置了一定容量的存储器，如RAM（随机存取存储器）和EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）。
你可以使用这些内部存储器来存储用户数据。
- RAM：用于临时存储数据，掉电后数据会丢失。
适用于存储临时变量、运算结果等。
- EEPROM：可用于长期存储用户数据，即使掉电数据也不会丢失。
但写入次数有限，通常在几千次到十万次之间。
2. 外部存储器：如果需要存储大量用户数据或需要更长久的数据保存，可以考虑使用外部存储器，如Flash 存储器、EEPROM 芯片或SD 卡等。
- Flash 存储器：具有较大的存储容量，可擦写次数较多（通常在数万次到百万次之间），适合长期存储用户数据。
- EEPROM 芯片：与单片机内部的EEPROM 类似，但提供更大的存储容量。
- SD 卡：提供较大的存储容量，并且易于插拔和数据传输。
3. 文件系统：对于更复杂的应用，可以考虑在单片机上使用文件系统来组织和管理用户数据。
文件系统可以提供文件和文件夹的概念，方便数据的存储、读取和删除。
单片机的数据采集与存储方法解析
单片机的数据采集与存储方法解析随着科技的不断发展，单片机在各个领域都有着广泛的应用。
其中，数据采集与存储是单片机应用中非常重要的一部分。
本文将对单片机数据采集与存储方法进行解析，帮助读者更好地理解和应用单片机。
一、数据采集方法1. 模拟信号采集单片机通过ADC（模拟数字转换器）可以将模拟信号转换为数字信号。
ADC的输入引脚连接模拟信号源，将模拟信号转换为数字信号后，单片机可以通过读取ADC寄存器的值来获取模拟信号的数值。
ADC的分辨率决定了数字信号的精度，一般为8位、10位或12位。
2. 数字信号采集单片机的GPIO（通用输入输出）口可以采集数字信号，常见的数字信号有开关、光电传感器等。
通过配置GPIO口的输入模式，将数字信号连接到相应的引脚上，单片机可以通过读取GPIO口状态寄存器的值来获取数字信号的状态。
3. 串口采集单片机内部集成了多个串口模块，可以通过串口采集外部设备发送的数据。
通过配置串口的波特率、数据位、停止位等参数，将单片机的串口连接到外部设备的串口上，单片机可以通过读取串口接收寄存器的值来获取外部设备发送的数据。
二、数据存储方法1. 寄存器存储单片机内部有一些特定的寄存器用于存储数据。
通过将数据写入到相应的寄存器，单片机可以将数据存储在寄存器中。
具体的存储位置和方式与单片机的型号和架构有关。
对于需要长期保存的数据，寄存器存储并不适用，因为寄存器的内容会在单片机掉电时丢失。
2. 内部存储器单片机的内部存储器一般分为闪存和RAM。
闪存用于存储程序和常量等数据，而RAM用于存储变量和临时数据。
通过将数据存储在内部存储器的特定地址中，单片机可以随时读取和修改数据。
3. 外部存储器有些应用场景下，需要存储大量的数据，此时单片机的内部存储器可能无法满足需求，就需要使用外部存储器。
常见的外部存储器包括EEPROM、Flash、存储卡等。
通过与外部存储器进行通信，单片机可以将数据写入到外部存储器中或从外部存储器中读取出数据。
基于单片机掉电保护电路的设计
基于单片机掉电保护电路的设计现代社会中，单片机在各个领域得到了广泛应用，其中掉电保护电路设计是单片机应用中的一个重要环节。
掉电保护电路可以有效避免单片机在突发掉电情况下数据丢失或运行异常的情况发生，保障设备的稳定运行。
本文将围绕基于单片机掉电保护电路的设计展开深入探讨，从电路原理、设计思路和实际应用等方面进行详细分析。
一、掉电保护电路的概念掉电保护电路是指在电源突然中断的情况下，通过电路设计和部署，使设备在停电的瞬间可以正常关机或将数据保存起来，同时确保设备在电源重新接通后能够正常启动，避免数据丢失或硬件损坏的情况发生。
在单片机应用中，掉电保护电路设计尤为重要，可以有效提高设备的稳定性和可靠性。
二、掉电保护电路的原理掉电保护电路的设计原理主要包括对电源状态的监测、掉电信号的处理和中断处理等步骤。
在电源突然中断时，掉电保护电路会通过监测电源状态的变化，及时将掉电信号发送给单片机，提醒单片机停止数据处理或进行数据保存。
在电源重新接通时，掉电保护电路会恢复正常工作状态，保证设备可以正常启动并继续工作。
三、基于单片机的掉电保护电路设计思路1. 掉电监测电路设计掉电监测电路是掉电保护电路设计的核心组成部分，负责监测电源状态并向单片机发送掉电信号。
可以通过电压比较器、延时电路等元器件构建掉电监测电路，实现对电源状态的实时监测和控制。
2. 数据保存电路设计在接收到掉电信号后，单片机需要将当前数据保存到非易失性存储器中，以免数据丢失。
可以通过EEPROM、Flash存储器等器件实现数据的临时存储和恢复，确保数据完整性和连续性。
3. 中断处理电路设计在掉电保护电路工作过程中，单片机需要能够对掉电信号进行及时响应，并进行相应的中断处理。
中断处理电路应该与单片机的中断输入引脚相连接，确保掉电信号能够被及时捕获和处理。
四、实例分析：基于单片机的掉电保护电路设计案例以某工业控制系统为例，设计一套基于单片机的掉电保护电路。
stm32单片机掉电检测电路原理
stm32单片机掉电检测电路原理在嵌入式系统中，单片机的掉电检测是非常重要的一项功能。
当系统掉电或者电源异常时，我们需要能够及时地检测到并采取相应的措施。
本文将介绍一种基于STM32单片机的掉电检测电路原理。
我们需要了解STM32单片机的掉电检测功能。
STM32单片机内部集成了一个低功耗监测电路，可以实现低功耗监测和掉电检测。
该电路可以检测到电池电压是否低于一定的阈值，从而判断系统是否正常工作。
当电池电压低于阈值时，单片机会发出一个复位信号，通过这个信号我们可以进行相应的处理。
在实际应用中，我们常常需要对掉电进行监测并进行相应的处理。
为了实现这个功能，我们需要设计一个掉电检测电路。
这个电路的核心是一个电压比较器，在STM32单片机的引脚上连接一个电阻分压电路，将电池电压分压到电压比较器的输入端。
当电池电压高于阈值时，电压比较器的输出为低电平；当电池电压低于阈值时，电压比较器的输出为高电平。
我们可以将电压比较器的输出信号连接到单片机的一个GPIO引脚上，通过检测这个引脚的状态，我们就可以判断系统是否掉电。
接下来，我们来具体设计这个掉电检测电路。
首先，我们选择一个合适的电阻分压比例，使得电压比较器的阈值与我们想要的掉电阈值相匹配。
然后，我们选择一个合适的电压比较器芯片，将其电源引脚连接到系统的电源线上，以确保能够正确检测系统的电压变化。
接下来，我们将电压比较器的非反馈输入端连接到电阻分压电路的输出端，将反馈输入端连接到一个参考电压源，以确定比较器的阈值。
最后，我们将比较器的输出端连接到单片机的一个GPIO引脚上，通过读取这个引脚的状态，就可以判断系统是否掉电。
需要注意的是，为了保证电压比较器的工作可靠性，我们需要对其供电进行稳定的设计。
可以通过添加电容、滤波电路等方式来稳定供电。
在使用这个掉电检测电路时，我们可以在单片机的初始化代码中添加相应的配置。
首先，我们需要使能低功耗监测电路，并设置阈值。
然后，我们可以使用一个中断或者定时器来检测GPIO引脚状态的变化，从而实现对掉电的监测。
单片机原理和接口技术(第三版)教材习题解答
单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章绪论1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。
它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答：单片微型计算机简称单片机。
一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。
1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答：（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。
8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。
STC单片机掉电断电失电瞬间EEPROM数据保存处理办法
STC单片机掉电断电失电瞬间EEPROM数据保存处理办法写作：欧阳autooy871公司：荣致电子科技有限公司（专业电子、程序开发承接商）Q Q：417179642淘宝：由于客户在请人设计开发一设备，但是设备用户处总停电，造成设备及其周边耗材损耗严重，因此请我司在现有STC为主要芯片的基础上做掉电瞬间EEPROM里的20个参数保存，上电后通过读取EEPROM中的参数回到掉电的状态，基于此，荣致电子科技做了大量的工作，并选用了很多种方案：1、通过1法拉大电容做掉电临时备份电池。
2、通过备份电池或者DS1302里的31个字节ram+电池方案。
3、通过MAX813L检测掉电，然后通过普通STC10某个引脚读取MAX813L的第五脚高低电平状态。
4、购买铁电芯片来不停的存储用户数据。
基于以上4种方案，荣致电子科技做了大量的试验与验证工作，最后敲定方案3经济、安全、可靠，并且存储20个参数无任何问题，具体实施细节如下：一、割掉单片机单独供电VCC线路.二、外部进电源VCC接IN5819二极管后单独给单片机供电.三、VCC5V通过4.7K与2K电阻分压给MAX813L第四脚，高于1.25V即可。
四、MAX813L第五脚连接至STC10单片机某个引脚，如：P2.0。
五、通过软件来检测P2.0引脚的电平状态，如果为低，立刻关闭所有的外部输出，然后进行EEPROM的写操作，通过延时约100ms后即可很好的保存在掉电时的动态参数。
通过各类验证，在断电几十次的情况下，所有的参数及执行程序未发生丢失及错误的情况，说明可用。
具体图纸如下：我的PCB图纸：还可以借用MAX813L的复位等功能来实现。
20121212。
单片机系统中的掉电检测和数据保护
收稿日期:2002-10 作者简介:陈卫兵(1966—),男,工程师,原从事研发工作,现在南通职业大学任教。
单片机系统中的掉电检测和数据保护陈卫兵,束 慧(南通职业大学电子工程系,江苏南通226007) 摘要:讨论单片机系统中的一种实用掉电检测和数据保护电路。
关键词:单片机;电源监测;掉电保护;看门狗Detection and Data Protection for Pow er 2fail in SCM SystemsCHE N Wei 2bing ,SH U Hui(Nantong V ocational C ollege ,Jiangsu 226007,China )Abstract :This paper discusses a practical circuit in detail ,which about detection and data protection for power 2fail in SC M systems.K ey w ords :single chip microcom puter ;supply 2v oltage m onitor ;data protection for power 2fail ;watchdog 在单片机系统的实际应用中,经常会遇到这样两种情况:第一种是系统电压瞬时欠压导致单片机程序“跑飞”,使系统不能正常工作;第二种是系统意外掉电导致重要数据丢失而不能恢复。
为了尽量避免这两种情况的发生,需要加上掉电检测和保护电路,以提高系统的抗干扰性和安全性。
掉电检测和保护电路能够检测到电源电压的下降。
当电源电压还没有降到危及系统正常工作的电压以前就及时发出警告信号,单片机系统在收到此信号后,立即转入中断服务程序进行数据的保护和备用电源的切换工作,待干扰脉冲过去或系统重新上电后恢复被保护的数据。
过去常用分立元件、后备电池和RAM 构成这种电路。
随着集成电路技术的发展,出现了不少专用电源监测芯片,这里所要介绍的就是用MAXI M 公司的MAX813L 和DA LLAS 半导体公司的DS12887构成的一种实用的掉电检测和保护电路。
基于单片机掉电保护电路的设计
基于单片机掉电保护电路的设计单片机在现代电子设备中扮演着至关重要的角色，它可以控制各种功能，实现各种应用。
然而，由于外部环境的影响或者其他原因，有时候单片机可能会遭遇掉电情况，导致数据丢失或者系统崩溃。
因此，为了解决这一问题，人们设计了各种掉电保护电路，用来保护单片机、保护数据、保护系统。
本文将探讨。
首先，我们需要了解单片机掉电保护电路的基本原理。
掉电保护电路通常由电源管理芯片、超级电容、二极管、稳压电路等组成。
当电源突然中断时，电源管理芯片可以快速检测到电压的下降，并通过超级电容提供稳定的电流，保持单片机继续工作。
同时，二极管和稳压电路可以防止过流过压，确保系统的安全运行。
这样，即使在短暂的掉电情况下，单片机也能够正常运行，保护数据不丢失。
其次，我们可以通过实际案例来详细介绍单片机掉电保护电路的设计。
以一款智能家居控制系统为例，该系统由单片机控制各种家用电器的开关，实现智能化控制。
然而，由于电力不稳定或者其他原因，系统可能会遭遇掉电情况。
为了保护系统的稳定运行，工程师设计了一套掉电保护电路。
该电路通过合理选择电源管理芯片和超级电容，可以在掉电瞬间提供稳定的电流，确保单片机正常工作。
同时，二极管和稳压电路可以防止电压波动损坏系统电路。
通过这样的设计，即使在极端环境下，智能家居控制系统也能够安全可靠地运行。
除了设计原理和实际案例，我们还可以对单片机掉电保护电路进行优化和改进。
例如，可以通过添加更多的保护元件来提高保护性能，或者通过优化电路结构来减小体积和功耗。
另外，还可以考虑使用新型材料或器件来提高电路的可靠性和稳定性。
通过不断地改进和优化，单片机掉电保护电路可以在更加恶劣的环境下工作，为电子设备的稳定运行提供有力保障。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，基于单片机的掉电保护电路设计是一个重要而又具有挑战性的课题。
通过深入研究和不断实践，我们可以设计出更加稳定、可靠的电路，保护单片机、保护数据、保护系统。
AT24C02数据掉电存储
{ Sda = temp & 0x80; temp <<= 1; Scl = 1; Scl = 0; } } unsigned char ReadByte(void) { unsigned char i; unsigned char x; for(i = 0;i < 8;i++) { Scl = 1; x <<= 1; x |= (unsigned char)Sda; Scl = 0; } return x; } 3：应答信号
AT24C02 数据掉电存储
项目说明： 1.利用定时器，每 1s 计一次数。并且将这个数保存到 AT24C02 中。 2.任意时刻给开发板断电，再次上电时先从 AT24C02 中读出之前保存的数。看 看是不是断电时候的数据。 完整代码： #include <reg52.h> #include "digitron_drv.h" #include "IIC_drv.h" uint8 gNum; /*定时器 0 初始化*/ void TimerInit(void) { TMOD = 0x01; TH0 = (65536-50000)/256; TL0 = (65536-50000)%256; EA = 1; ET0 = 1; TR0 = 1; } /*定时器 0 中断函数*/ void Time0(void) interrupt 1 { uint8 times; TH0 = (65536-50000)/256; TL0 = (65536-50000)%256; times++; if(20 == times) { times = 0; gNum++; if(gNum == 100) { gNum = 0; } WriteIIC(0xa0,0,gNum); } }
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5）理论Байду номын сангаас算
（1）按恒流充放电的简化计算:Q = CV = IT.Q是电量,C是电容量,V是电压,I是电流,T是时间
那么T=CV/I,在本例中可以估算时间为 T= 0.0033f*(5.0V-3.8V) / 0.012A = 0.33s,即330ms.
330/8.5 = 38.8mS,即最多可以保存38字节数据到EEPROM中，38字节对于本应用已经足够。
1）总体思路
由于电能表的计量是要求持续性的，而主供电系统不可能是持续的，注意这里需要一个掉电检测与数据存储的问题。首先检测出供电系统已经断电，然后启用备用电源存储数据，而且数据必须存储在掉电不易失的存储器（如EEPROM，FLASH等）中。
本应用中，需要检测出掉电后备用电源能提供足够的电能供单片机进行数据存储。总体思路，本应用中单片机采用的是STC89C58RD+，单片机内部已经集成了16K的EEPROM，所以不需要另外外接存储器。ADE7755已经自带了电源监控功能，前面的ADE7755的介绍中已经有所描述，所以亦无须担心。这里只需要解决好单片机的掉电问题即可。在系统的稳压前端设置监测点，当监测点的电压下降到另一个基准比较电压时产生单片机外部中断。当单片机接收到外部中断后启动数据存储程序，将数据存储到片内EEPROM内。当主供电系统恢复供电后，单片机首先读取EEPROM数据，然后再恢复计数。
3）备用电源
虽然备用电源可以采用可充电电池，大电容等方案，但由于这里所需要的电量并不是很大，持续时间也不需要很长，只需要能完成数据存储即可。所以这里选择了大电容作为备用电源这一方案。选择了在稳压后端与单片机电源端直接并联了两个达3300uF的大容量电解电容。同时，为安全起见，在单片机的电源输入端还串入了一个低正向压降压降的二极管来阻止大电容向除单片机意外的其他电路放电。
1.同一次修改的数据放在同一扇区中，不是同一次修改的数据放在另外的扇区,就不须读出保护。
2.如果一个扇区只用一个字节，那就是真正的EEPROM,STC 单片机的Data Flash 比外部EEPROM 要快很多，读一个字节/ 编程一个字节大概是0.2uS/60uS。
3.如果在一个扇区中存放了大量的数据，某次只需要修改其中的一个字节或一部分字节时，则另外的不需要修改的数据须先读出放在STC单片机的RAM中，然后擦除整个扇区，再将需要保留的数据和需修改的数据一并写回该扇区中。这时每个扇区使用的字节数是使用的越少越方便(不需读出一大堆需保留数据)。
2）掉电检测
有电压采集转换、电压比较等方案。经过综合考虑，这里采用LM393比较器来对比监测点与参考点电压，一旦监测点电压降到某种程度，比较器就会有高电平输出，由此产生单片机外部中断。
另外有一种反其道而行之的方案。在降压后的交流端加一个光耦产生中断，一旦中断消失程序转向数据存储。
数据说明：
单片机在3.8V到5.5V之间工作正常；单片机的工作电流典型值是4mA；最大工作电流20mA；普通外置EEPROM的读写一个字节的时间是8.5mS左右。据下面引述资料显示，此计算是保守估算，故可靠性有所保证。
STC单片机datasheet上是这样描述的：
4）数据存储
不可易失存储方案很多，比如EEPROM，FLASH，铁电等。但Flash读写比较麻烦，铁电也需要另加外围器件，所以这里选择单片机内置的EEPROM无疑是最好的选择。不仅读写简单方便，可多次擦写，减少外围器件与单片机IO口，而且为备用电源减轻了很大的负担。
最后，需要说明的是，实际上现在很多高档单片机已经集成上述功能。比如AVR自带的BOD(Brown-out Detection)电路，内置模拟比较器，C8051F系列自带AD而且在掉电时自动产生中断。也有独立的专用复位芯片，如TPS3705，ISL88706等。