> 文章列表 > 硬件知识的基础学习

硬件知识的基础学习

硬件知识的基础学习

GPIO、继电器、三极管、PWM、MOS管 的 输入与输出。

本人没有系统的学习过专业的硬件知识,只有在实践过程中向前辈简单的学习,若有问题,还请大佬指正。

目录

一、GPIO

1.1 输入与输出的区别

1.2 输入

1.2.1 电流流向和电阻区分上拉输入和下拉输入

1.2.2 浮空输入

二、三极管

三、继电器


正极、负极、地、低电平、高电平。

负极一般接地(不唯一,有的负极接电源)、正极一般接电源、低电平大小跟地差不多(但比地高)、高电平一般跟电源电压差不多。低电平有效还是高电平有效看硬件电路怎么设计的,所以有的按键按下为0,有的按键按下为1。

一、GPIO

我们平时用到的GPIO模式:输入(上拉、下拉、浮空)、输出

1.1 输入与输出的区别

我认为,输入与输出本质上都是GPIO的高低电平的控制。不过GPIO输出模式下,外界因素无法影响控制高低电平;而GPIO输入模式,可以利用按键的开和关来随时控制高低电平。当然无论是输入和输出,代码都可以控制GPIO口的高低电平。

1.2 输入

1.2.1 电流流向和电阻区分上拉输入和下拉输入

以按键举例,OPEN-MCU为按键,GND在下方,电流是从上往下流,经过电阻接地,所以这是下拉电阻,GPIO模式为下拉输入。当按键按下时,电平为高电平,即高电平有效。所以上拉电阻,按键按下,电平为低电平。

1.2.2 浮空输入

简单理解:

高电平有效

下拉输入时,按键按下,电平为高,按键松开,电平为低。

浮空输入时,按下按下,电平为高,按键松开,无电平。

二、三极管

三极管分为PNP和NPN,都是作为开关起导通作用,以电压为导通条件。

b:基极    e:发射极     c:集电极

    NPN                                           PNP

                       

NPN:箭头朝外,箭头始端电压比箭头末端电压高,三极管导通,b比e 电压高.

PNP:箭头朝内,箭头始端电压比箭头末端电压高,三极管导通,e比b 电压高.

 

三、继电器

M+/S 和M-/S为GPIO开关控制继电器吸合方向。

VBAT-(地)在上,电流为从下到上,电阻为下拉,GPIO模式为下拉输入(浮空输入也行),高电平有效。

 当两端都没有按下,即低电平或无电压时,三极管无电压差,不导通。

当M+/S按下 ,M-/S没按下,如下图所示形成回路,继电器形成回路3-4 吸合2-9形成2-10.

 继电器吸合后,D6下方输入PWM方波占空比与上方回路相同则正转,若不同则反转以此利用继电器来控制电机的正反转。