AVR單片機(jī)上電復(fù)位不可靠問題的解決

推薦昨晚在調(diào)試AVR 單片機(jī)時(shí)又有一些心得體會(huì)，雖然結(jié)論是一個(gè)很小的問題造成的，但在此還是寫出來給大家參考，避免走彎路。

事件描述：

以前用AVR的芯片也做過好幾個(gè)設(shè)計(jì)，從來沒有懷疑過ATMEL的芯片的穩(wěn)定性，以前的幾個(gè)方案都是很穩(wěn)定的，當(dāng)然這跟PCB的設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系，如果大家需要PCB相關(guān)參考資料的話可以到本站的PCB技術(shù)專欄里查找，那里有很多前輩的PCB布板心得。

這次用的ATmega48制作的串口電壓表就出現(xiàn)一個(gè)很奇怪的現(xiàn)象，電路板是用萬能板焊接的，程序里用到ADC功能和串口通訊功能，用的AVR下載工具是STK500，每次下載程序后芯片總是不能正常復(fù)位工作，還要讀取下芯片的特征字或熔絲位讓芯片重新復(fù)位下才能工作，這時(shí)候復(fù)位后工作都穩(wěn)定，沒出現(xiàn)什么不正常。剛開始不在意這個(gè)問題，因?yàn)樵陂_發(fā)的初期用AVR DRAGON仿真調(diào)試部分功能時(shí)復(fù)位腳不能接任何器件，所以也就把復(fù)位腳懸著不接復(fù)位電路，以為是沒接阻容復(fù)位而造成不穩(wěn)定。在此還是沒有懷疑過芯片的問題。

直到后來這個(gè)程序都開發(fā)完畢了，給ATMEGA48加上 一個(gè)10K的上拉電阻和0.1uF的電容做復(fù)位，把ISP線拔掉，獨(dú)立給串口電壓表上電(因?yàn)楫?dāng)時(shí)都是用幾個(gè)電路模塊連接做實(shí)驗(yàn)，串口電平轉(zhuǎn)換電路也是獨(dú)立的，初期串口調(diào)試已經(jīng)都通過了，所以我把這個(gè)串口電平轉(zhuǎn)換模塊的連線都拔掉了)，問題來了，上電不工作，手動(dòng)把復(fù)位腳接地后放開可以工作，但過了一會(huì)后還是死了，加看門狗后還是老樣，沒有任何改善，每次手動(dòng)復(fù)位正常工作后，把手指頭放在ATMEGA48的1、2、3腳上方慢慢靠近，手指頭還沒碰到芯片就死機(jī)了~~~不會(huì)吧，沒這么脆弱吧。以前用AVR Tiny26做的控制器，把手機(jī)放在芯片上方然后撥打10086都不會(huì)死機(jī)。不會(huì)中獎(jiǎng)了吧，又不是第一次搞單片機(jī)，難道真要像以前論壇里的朋友開玩笑說：要?dú)⒅淮蠊u祭拜下~~~

奇怪啊~~~實(shí)在沒招，把串口電平轉(zhuǎn)換電路給接上繼續(xù)調(diào)試下，這時(shí)候再上電每次都是正常工作，而如果再把串口電平轉(zhuǎn)換電路斷開則又不能正常復(fù)位工作~~~手動(dòng)復(fù)位后把手再靠近芯片的1、2、3腳上方就又馬上死機(jī)~~~狂暈~~~~不是吧~~~ATMEGA48的第一腳是RST，2、3兩腳剛好是RXD、TXD串行引腳，難道真的是這個(gè)串口干擾引腳影響到復(fù)位電路?不可能吧，ATMEGA48芯片用得人多的是，各方面的應(yīng)用都有，不可能是芯片的缺陷，還是多懷疑下自己吧...重新再好好看看自己的程序吧...

程序里開始首先是對(duì)IO做初始化，TXD配置為輸出，還有其他相關(guān)IO配置。然后是對(duì)定時(shí)器的一些初始化，再就是對(duì)串口的一些初始化了。看了下程序，在初始化的時(shí)候就把串口中斷發(fā)送、接收允許都使能了，難道是這里的問題?串口電壓表在實(shí)際工作的時(shí)候串口其實(shí)不是在一直工作的，是通過一個(gè)開關(guān)選擇接地才發(fā)送數(shù)據(jù)，平時(shí)是不發(fā)送的，而在不接串口電平轉(zhuǎn)換電路的時(shí)候RXD、TXD都是是懸空的，只有TXD為輸出有上拉，RXD沒有使能上拉，這時(shí)候RXD是最容易被外部干擾的，這就是問題的所在了。當(dāng)然如果串口電平轉(zhuǎn)換電路都連接著，那就沒這個(gè)問題，因?yàn)榇?strong>電平轉(zhuǎn)換電路已經(jīng)把RXD的電平給鉗住了。解決的方法很簡(jiǎn)單：在初始化串口的時(shí)候關(guān)閉串口中斷使能，在主程序里需要發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候再使能串口，發(fā)送完馬上關(guān)閉就可以。至此問題解決，這時(shí)候看你再怎么去“摸”ATMEGA48的引腳或封裝都沒有再出現(xiàn)任何的死機(jī)情況，每次上電復(fù)位都是非常的穩(wěn)定。(把AVR的BOD熔絲打開可增加復(fù)位的可靠性，BOD LEVEL根據(jù)實(shí)際的電源電壓進(jìn)行選擇，這里的電源是5V，所以BOD LEVEL選4.3V)

總結(jié)教訓(xùn)：

這是自己的粗心大意、芯片內(nèi)部功能的沒有合理性利用的表現(xiàn)。在此引以為戒!告訴自己：不要以為自己做過一些小項(xiàng)目就飄飄然起來，不要?jiǎng)硬粍?dòng)就去懷疑人家半導(dǎo)體廠家芯片的穩(wěn)定性，要多懷疑自己才是。往往可能最基本的問題沒注意而花費(fèi)了很多的時(shí)間，自己做著玩的東西那都無所謂了，如果你是給別人打工呢?那性質(zhì)就完全不一樣了!

下圖為AVR單片機(jī) 典型外部復(fù)位電路：

AVR單片機(jī)已經(jīng)內(nèi)置了上電復(fù)位設(shè)計(jì)。并且在熔絲位里，可以控制復(fù)位時(shí)的額外時(shí)間，故AVR外部的復(fù)位線路在上電時(shí)，可以設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單：直接拉一只10K的電阻到VCC即可。

為了可靠，再加上一只0.1uF的電容以消除干擾、雜波。

二極管1N4148的作用有兩個(gè)：作用一是將復(fù)位輸入的最高電壓鉗在Vcc+0.5V 左右，另一作用是系統(tǒng)斷電時(shí)，將10K電阻短路，讓0.1uF的電容快速放電，讓下一次來電時(shí)，能產(chǎn)生有效的復(fù)位。

當(dāng)AVR在工作時(shí)，按下開關(guān)S 時(shí)，復(fù)位腳變成低電平，觸發(fā)AVR芯片復(fù)位。

擴(kuò)展閱讀：AVR單片機(jī)視頻教程