51单片机 p0 上拉电阻什么是上拉电阻？51单片机P0口上的上拉电阻有什么用？|技术文档|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

什么是上拉电阻？51单片机P0口上的上拉电阻有什么用？

这次简单说说上拉电阻，那问题来了，什么是上拉电阻？上拉电阻从概念上理解就是一个电阻一端接到电源正极，一端接到输出端。下图就是一个简单的上拉电阻，如果没有这个电阻R，则I/O口和VCC就没有直接连接关系，如果用电阻连接起来就是一个上拉电阻。

从上图其实也能看出来，这个上拉电阻R能够避免I/O口悬空，这样就能稳定输出端的电位，如果觉得不好理解可以通过下面一个实例来看一下，下面这个YS276就是一个霍尔元件，如果检测到磁场2脚会输出低电平，左面那个图加了上拉电阻，右面那个图没加上拉电阻。

如果没有磁场对于霍尔元件本身来说2脚会处于高阻态，也就是电阻很大，左面那个电路由于接了一个电阻，所以2脚电位几乎就是电源电压（由于2脚输入电阻很大，电阻R中几乎没有电流），但是对于右面那个电路，由于没加这个电阻，实际上2脚输出状态并不是很确定，如果用右面那个电路做一个检测到磁场就报警，最后的结果可能是只要通上电就一直在报警。

学过51单片机的朋友可能知道51单片机的P0口需要加一个上拉电阻，这个上拉电阻的作用其实就和上面那个电路有相似的地方。我们来看一下这个P0口输出端，只看用黑色框框起来的部分，在T1管子的左侧有个与门电路，与门电路有两个输入端，实际上输入端总有低电平，所以这个与门电路总是输出低电平，因此T1管处于截止状态。

如果T2管栅极有高电平出现，那么T2管会导通，这时候T2管漏源之间的压降很小，因此P0.X输出低电平，相反如果T2管栅极输入低电平，T2管就会截止，这时候P0.X就处于高阻态，会出现和上面那种电路一样的情况，因此需要在P0口加一个上拉电阻

实际上上拉电阻不仅限于稳定输出端的电位，例如CMOS芯片上输入电阻一般都很大，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般都会接上拉电阻以保护内部电路；加上上拉电阻还能提高输出端的电流，增强引脚的驱动能力，这在单片机中也比较常用；上拉电阻由于连着电源正极，所以也能提高输出端高电平的电压等等。

51单片机P0口上拉电阻的选择

作为I/O口输出的时候时，输出低电平为0 输出高电平为高组态(并非5V，相当于悬空状态，也就是说P0 口不能真正的输出高电平)。给所接的负载提供电流，因此必须接(一电阻连接到VCC)，由电源通过这个上拉电阻给负载提供电流。

P0作输入时不需要上拉电阻，但要先置1。因为P0口作一般I/O口时上拉场效应管一直截止，所以如果不置1，下拉场效应管会导通，永远只能读到0。因此在输入前置1，使下拉场效应管截止，端口会处于高阻浮空状态，才可以正确读入数据。

由于P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。

1.一般的P0口在作为地址/数据复用时不接上拉电阻。

2.作为一般的I/O口时用时，由于内部没有上拉电阻，故要接上上拉电阻!!

3.当p0口用来驱动PNP管子的时候，就不需要上拉电阻，因为此时的低电平有效;

4.当P0口用来驱动NPN管子的时候，就需要上拉电阻的，因为此时只有当P0为1时候，才能够使后级端导通。简单一点说就是它要驱动LCD显示屏显示就必须要有电源驱动，否则亮不了，而恰好P0口没有电源，所以就要外接电源，接上电阻是起到限流的作用;如果接P1、P2、P3端口就不用外接电源和电阻了。

P0口是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的;5、51单片机的P0口用作数据和地址总线时不必加上拉电阻。

有些IC的驱动能力并不强，如果P0口作为输入而加了不必要的上拉，有可能驱动IC无法将其拉回到低电平，从而使输入失败!

如果是驱动led，那么用1K左右的就行了。如果希望亮度大一些，电阻可减小，最小不要小于200欧姆，否则电流太大;如果希望亮度小一些，电阻可增大，增加到多少呢，主要看亮度情况，以亮度合适为准，一般来说超过3K以上时，亮度就很弱了，但是对于超高亮度的LED，有时候电阻为10K时觉得亮度还能够用。通常就用1k的。对于驱动光耦合器，如果是高电位有效，即耦合器输入端接端口和地之间，那么和LED的情况是一样的;如果是低电位有效，即耦合器输入端接端口和VCC之间，那么除了要串接一个1——4.7k之间的电阻以外，同时上拉电阻的阻值就可以用的特别大，用100k——500K之间的都行，当然用10K的也可以，但是考虑到省电问题，没有必要用那么小的。

对于驱动晶体管，又分为PNP和NPN管两种情况：对于NPN，毫无疑问NPN管是高电平有效的，因此上拉电阻的阻值用2K——20K之间的，具体的大小还要看晶体管的集电极接的是什么负载，对于LED类负载，由于发管电流很小，因此上拉电阻的阻值可以用20k的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此上拉电阻的阻值最好不要大于4.7K，有时候甚至用2K的。对于PNP管，毫无疑问PNP管是低电平有效的，因此上拉电阻的阻值用100K以上的就行了，且管子的基极必须串接一个1——10K的电阻，阻值的大小要看管子集电极的负载是什么，对于LED类负载，由于发光电流很小，因此基极串接的电阻的阻值可以用20k的，但是对于管子的集电极为继电器负载时，由于集电极电流大，因此基极电阻的阻值最好不要大于4.7K。

对于驱动TTL集成电路，上拉电阻的阻值要用1——10K之间的，有时候电阻太大的话是拉不起来的，因此用的阻值较小。但是对于CMOS集成电路，上拉电阻的阻值就可以用的很大，一般不小于20K，我通常用100K的，实际上对于CMOS电路，上拉电阻的阻值用1M的也是可以的，但是要注意上拉电阻的阻值太大的时候，容易产生干扰，尤其是线路板的线条很长的时候，这种干扰更严重，这种情况下上拉电阻不宜过大，一般要小于100K，有时候甚至小于10K。

根据以上分析，上拉电阻的阻值的选取是有很多讲究的，不能乱用。