请教STC单片机端口的内置上拉电阻应用问题。

wulin 发表于 2025-9-17 10:42:29

各位大神好：请教STC单片机端口的内置上拉电阻应用问题。使用STC8H1K08-20设计一款共阴数码管显示温度表。P1.0~1.7用作段驱动。预想利用内置上拉电阻代替限流电阻。结果样品出来数码管亮度达不到预期。后在STC8H8K64U实验板上测试，准双向IO口外接300欧负载电阻，测量高电平输出电流0.28mA，使能上拉电阻POPU、使能驱动电流PODR都无效，IO口高电平输出电流依然是0.28mA不变。用户手册中关于上拉电阻介绍只一带而过，也没有应用实例。特此向各位大神请教，谢谢！

小飞侠 发表于 2025-9-17 14:10:27

单片机内部上拉电阻阻值较大，达到几K欧姆，所以电流很小

小飞侠 发表于 2025-9-17 14:12:12

查看数据手册，上拉电阻阻值，3V时为6K左右，5V时4.2K左右

DebugLab 发表于 2025-9-17 15:04:35

驱动数码管建议使用8H4K64TL，80mA大电流IO，硬件自动扫描
上拉电阻可以使用配置工具生成代码

wulin 发表于 2025-9-18 10:13:59

DebugLab 发表于 2025-9-17 15:04
驱动数码管建议使用8H4K64TL，80mA大电流IO，硬件自动扫描
上拉电阻可以使用配置工具生成代码

按正常设计应该设置P1推挽模式并串接1K左右限流电阻。之所以想利用内置上拉4K电阻的目的是为了掌握这个功能的应用。在此次试验中数码管的亮度并没有因为使能4.2K上拉电阻有任何变化，测量端口输出电流也没有发生任何变化。也就是无法证明4.2K上拉电阻使能。

// 数码管显示-30~150度温度计
// 单片机型号STC8系列
// 使用芯片内部时钟11.0592MHz
// 传感器NTC温敏电阻10K B3950
//上分压电阻10K
#include "stc8h.h"
#include "intrins.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define key_S 5       //宏定义短按(约10ms)
#define key_L key_S*100       //宏定义长按(约500ms)
#define key_I key_S*80       //宏定义长按连+/-间隔(约200ms)
//宏定义ADC的操作命令
#define ADCTIM(*(unsigned char volatile xdata *)0xfea8)
#define ADC_POWER 0x80          //ADC power control dit (宏定义ADC电源控制位)1000 0000
#define ADC_START 0x40          //ADC start control dit (宏定义ADC启动控制位)0100 0000
#define ADC_FLAG 0x20          //ADC complete flag (宏定义ADC完成标志位) 0010 0000
#define ADC_EPWMT 0x10          //使能 PWM实时触发 ADC                   0001 0000
#define ADC_L    3879    //测温下限
#define ADC_H       76    //测温上限
//宏定义ISP的操作命令
#define CMD_IDLE 0             //空闲模式
#define CMD_READ 1             //IAP字节读命令
#define CMD_PROGRAM 2             //IAP字节编程命令
#define CMD_ERASE 3             //IAP扇区擦除命令
#define ENABLE_IAP12          //CPU的等待时间
#define IAP_ADDRESS 0x0000       //测试地址
//端口定义
sbit K1 =P3^2;
sbit K2 =P3^1;
sbit K3 =P3^0;
sbit OUT=P5^4;
//本地变量声明
uchar code table[]={//共阴数码管段码"0~f-."
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40,0x80};
uchar data dis_buf;//显示缓存
uintSample; //ADC采样值Sample
bit flag=0; //中断标志
bit Success; //采样完成标志
bit Key_value;//键值
uintThreshold=310;//OUT开关阈值
uintnum;
charError;//误差补偿
// 10K B3950 NTC温阻电压编码表
// 上分压电阻10K AD值放大4倍
uint code T_Value={
// ADC值温度下标
3892 ,// -31    0
3879 ,// -30    1
3866 ,// -29    2
3852 ,// -28    3
3837 ,// -27    4
3822 ,// -26    5
3806 ,// -25    6
3790 ,// -24    7
3772 ,// -23    8
3754 ,// -22    9
3735 ,// -21    10
3716 ,// -20    11
3695 ,// -19    12
3674 ,// -18    13
3651 ,// -17    14
3628 ,// -16    15
3604 ,// -15    16
3580 ,// -14    17
3554 ,// -13    18
3527 ,// -12    19
3500 ,// -11    20
3471 ,// -10    21
3442 ,// -9    22
3411 ,// -8    23
3380 ,// -7    24
3348 ,// -6    25
3315 ,// -5    26
3281 ,// -4    27
3247 ,// -3    28
3211 ,// -2    29
3175 ,// -1    30
3138 ,// 0    31
3100 ,// 1    32
3061 ,// 2    33
3022 ,// 3    34
2981 ,// 4    35
2941 ,// 5    36
2900 ,// 6    37
2858 ,// 7    38
2815 ,// 8    39
2772 ,// 9    40
2728 ,// 10    41
2684 ,// 11    42
2641 ,// 12    43
2595 ,// 13    44
2550 ,// 14    45
2505 ,// 15    46
2460 ,// 16    47
2414 ,// 17    48
2368 ,// 18    49
2323 ,// 19    50
2277 ,// 20    51
2231 ,// 21    52
2186 ,// 22    53
2140 ,// 23    54
2095 ,// 24    55
2050 ,// 25    56
2005 ,// 26    57
1961 ,// 27    58
1917 ,// 28    59
1873 ,// 29    60
1830 ,// 30    61
1787 ,// 31    62
1745 ,// 32    63
1702 ,// 33    64
1661 ,// 34    65
1620 ,// 35    66
1580 ,// 36    67
1540 ,// 37    68
1502 ,// 38    69
1463 ,// 39    70
1425 ,// 40    71
1389 ,// 41    72
1352 ,// 42    73
1317 ,// 43    74
1282 ,// 44    75
1247 ,// 45    76
1214 ,// 46    77
1181 ,// 47    78
1149 ,// 48    79
1117 ,// 49    80
1087 ,// 50    81
1057 ,// 51    82
1028 ,// 52    83
999 ,// 53    84
971 ,// 54    85
944 ,// 55    86
917 ,// 56    87
891 ,// 57    88
866 ,// 58    89
842 ,// 59    90
818 ,// 60    91
795 ,// 61    92
772 ,// 62    93
750 ,// 63    94
729 ,// 64    95
708 ,// 65    96
688 ,// 66    97
668 ,// 67    98
649 ,// 68    99
631 ,// 69    100
612 ,// 70    101
595 ,// 71    102
578 ,// 72    103
561 ,// 73    104
546 ,// 74    105
530 ,// 75    106
515 ,// 76    107
501 ,// 77    108
486 ,// 78    109
473 ,// 79    110
459 ,// 80    111
446 ,// 81    112
434 ,// 82    113
421 ,// 83    114
410 ,// 84    115
398 ,// 85    116
387 ,// 86    117
376 ,// 87    118
366 ,// 88    119
356 ,// 89    120
346 ,// 90    121
336 ,// 91    122
327 ,// 92    123
318 ,// 93    124
309 ,// 94    125
301 ,// 95    126
293 ,// 96    127
285 ,// 97    128
277 ,// 98    129
270 ,// 99    130
262 ,// 100 131
255 ,// 101 132
248 ,// 102 133
242 ,// 103 134
236 ,// 104 135
229 ,// 105 136
223 ,// 106 137
218 ,// 107 138
212 ,// 108 139
206 ,// 109 140
201 ,// 110 141
196 ,// 111 142
191 ,// 112 143
186 ,// 113 144
181 ,// 114 145
177 ,// 115 146
172 ,// 116 147
168 ,// 117 148
164 ,// 118 149
160 ,// 119 150
155 ,// 120 151
152 ,// 121 152
148 ,// 122 153
144 ,// 123 154
141 ,// 124 155
137 ,// 125 156
134 ,// 126 157
131 ,// 127 158
127 ,// 128 159
124 ,// 129 160
121 ,// 130 161
119 ,// 131 162
116 ,// 132 163
113 ,// 133 164
110 ,// 134 165
108 ,// 135 166
105 ,// 136 167
103 ,// 137 168
100 ,// 138 169
98 ,// 139 170
96 ,// 140 171
94 ,// 141 172
92 ,// 142 173
89 ,// 143 174
87 ,// 144 175
85 ,// 145 176
84 ,// 146 177
82 ,// 147 178
80 ,// 148 179
78 ,// 149 180
76 ,// 150 181
74 // 151 182
};
//本地函数声明
void Init_ADC();                   //初始化ADC
uint Read(uchar ch);                //ADC转换
void LB_ADC();                      //ADC滤波
void display();                   //数码管显示
void delayms(uint z);             //延时
void Timer0Init();                //定时器初始化
void key_scan();                   //按键扫描
//EEPROM操作函数声明*****************************************
voidIapIdle();                   //关闭IAP/EEPROM
uchar IapRead(uint addr);          //读取EEPROM数据
voidIapProgram(uint addr,uchar dat);//写入EEPROM数据
voidIapErase(uint addr);          //擦除EEPROM数据

void main()
{
int temp;
uchar i,j,k,L,M,H;
//端口模式设置
OUT=0;
P1PU = 0xff;                   //P1使能上拉电阻;
P1M0 = 0x00; P1M1 = 0x00;       //P1准双向;
P3M0 = 0x00; P3M1 = 0x08;       //设置P3.3高阻
P5M0 = 0x10; P5M1 = 0x00;       //设置P5.4推挽
Init_ADC();          //初始化ADC
Timer0Init();          //定时器初始化
if(IapRead(IAP_ADDRESS)==0xff) //初次上电，EEPROM没有数据
{
IapProgram(IAP_ADDRESS,Threshold>>8);//阈值高8位
IapProgram(IAP_ADDRESS+1,Threshold);//阈值低8位
}
else
{
Threshold=IapRead(IAP_ADDRESS)<<8|IapRead(IAP_ADDRESS+1);//读EEPROM保存的阈值数据
}
WDT_CONTR = 0x23;             //使能看门狗,溢出时间约为0.5s
while(1)
{
if(flag)          //查询中断完成标志 2毫秒
{
flag=0;          //中断完成标志清0
L=0;          //对分查表索引最小值 -31度
H=182;          //对分查表索引最大值 151度
display();          //数码管显示程序
if(++j>=10)
{
j=0;
LB_ADC();          //ADC滤波程序
}
if(Success)             //ADC采样完成
{
Success=0;          //采样完成标志清0
if(Sample>ADC_L || Sample<ADC_H)//判断超出测温范围
{
dis_buf = 0x79;//显示"E"
dis_buf = 0x00;
dis_buf = 0x00;
dis_buf = 0x00;
}
else
{
for(i=0;i<5;i++) //对分查表
{
M=(L+H)/2;
if(Sample<=T_Value)
L=M-1;//-1消除非整数误差
else H=M+1;//+1消除非整小数误差
}
if(Sample==T_Value)
{
temp=L-31;//-31索引差值
}
else if(Sample==T_Value)
{
temp=H-31;//-31索引差值
}
else //AD值介于数组两个元素之间
{
while(L<=H)
{
L++;
if(Sample<=T_Value && Sample>T_Value)
{
temp=L-31;//-31索引差值
break;
}
}
}
//ADC值换算成温度值
if(temp<0)//低于0度
{
k=10-((T_Value-Sample)*10/(T_Value-T_Value));//小数线性插补放大10倍
temp=~temp; //取反成正数
temp=temp*10+k;//整数放大10倍+已放大10倍的小数
if(temp/1000==0&&temp/100>0)//负温度大于10度，千位显示"-"
{
dis_buf = 0x40;
dis_buf = table;
}
else if(temp/1000==0&&temp/100==0)//负温度小于10度，千位不显示，百位显示"-"
{
dis_buf = 0x00;
dis_buf = 0x40;
}
}
else //0~150度
{
k=(T_Value-Sample)*10/(T_Value-T_Value);//线性插补放大10倍小数
temp=temp*10+k;//整数放大10倍+放大10倍小数
if(temp/1000==0) dis_buf=0x00;//温度小于100度，千位不显示
else dis_buf = table;//显示千位温度值
if(temp/1000==0&&temp/100==0)dis_buf=0x00;//温度小于10度，百位不显示
else dis_buf = table;//显示百位温度值
}
dis_buf = table|0x80;//十位加小数点
dis_buf = table; //个位(小数位)
}
if(temp<Threshold)OUT=0;
if(temp>Threshold)OUT=1;
}
dis_buf = 0x78;//'t'
dis_buf = table;
dis_buf = table|0x80;
dis_buf = table;
key_scan();
if(num>0)
{
num--;
if(num==0)
{
Key_value=0;
IapErase(IAP_ADDRESS);    //擦除EEPROM数据
IapProgram(IAP_ADDRESS,Threshold>>8);//阈值高8位
IapProgram(IAP_ADDRESS+1,Threshold);//阈值低8位
}
}
}
WDT_CONTR = 0x33;       //清看门狗,否则系统复位
}
}
// 数码管显示程序
void display()
{
static uchar i=0;    //分时显示变量
uchar j;
P1=0x00;             //消隐
P3&=0x0f;          //清位码(P3高4位)
switch(i)          //送位码(P3低4位不变)
{
case 0: P3|=0xe0; break;
case 1: P3|=0xd0; break;
case 2: P3|=0xb0; break;
case 3: P3|=0x70; break;
}
if(Key_value!=0)j=4;
else j=0;
P1=dis_buf;       //送段码
i=++i%4;
}
// T0中断服务程序
void Timer0Interrupt() interrupt 1
{
flag=1;
}
// 延时程序
void delayms(uint ms)
{
uint i;
do
{
i=1106;//STC8
while(--i);
}
while(--ms);
}
//定时器T0初始化程序
void Timer0Init(void)    //2毫秒@11.0592MHz
{
AUXR |= 0x80;          //定时器时钟1T模式
TMOD &= 0xF0;          //设置定时器模式
TL0 = 0x9A;          //设置定时初始值
TH0 = 0xA9;          //设置定时初始值
TF0 = 0;             //清除TF0标志
TR0 = 1;             //定时器0开始计时
ET0 = 1;             //使能定时器0中断
EA= 1;             //开总中断
}
//ADC初始化程序
void Init_ADC()
{ //ADC 控制器电源启动完成-- 15通道模拟选择位
//ADC_CONTR B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
P_SW2 |= 0x80;                //打开扩展存储器
ADCTIM = 0x3f;                //设置 ADC 内部时序
P_SW2 &= 0x7f;                //关闭扩展存储器
ADCCFG = 0x2f;                //设置ADC结果右对齐，速度为1/32系统时钟
ADC_RES=0;                   //清除ADC_RES存储器以前的结果
ADC_RESL=0;
ADC_CONTR=ADC_POWER;          //ADC 开启电源
delayms(1);                   //上电延时1ms
}
//ADC转换程序
uint Read(uchar CH)       //获取ADC结果
{
ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_START|CH;//启动转换1100 1000
_nop_();_nop_();             //小延时
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//等待ADC转换完成标志置位 1010 0000
ADC_CONTR &=~ADC_FLAG;       //清完成标志
return ADC_RES<<8|ADC_RESL; //返回十位ADC结果
}
//ADC滤波程序
void LB_ADC()
{
static uint PJZ_ADC=0;       //累计40次采样的变量
static uchar count=0;       //计数器变量
PJZ_ADC += Read(11);          //累计40次采样
count++;                      //计数器变量自+1
if(count>=40)                //如果计数4次采样
{
count=0;                   //计数器清0
Sample=PJZ_ADC/10;          //获取12位AD值
PJZ_ADC=0;                //采样变量清0
Success=1;                //采样完成
}
}
//按键扫描
void key_scan()
{
static unsigned int time=0;
if(!K1||!K2||!K3)
{
time++;
if(time>key_L)//长按有效
time=key_I;//连+/-间隔

if(time==key_S)//短按消抖
{
if(!K1)
{
Key_value=~Key_value;
}
}
if(time==key_S||time==key_L)//短按消抖或长按连+/-
{
if(!K2 && Key_value==1)
{
Threshold=Threshold+10;
}
if(!K3 && Key_value==1)
{
Threshold=Threshold-10;
}
}
if(Key_value==1)
num=2500;
else num=1;
}
else
{
time=0;
}
}

//==============EEPROM部分=====================
// 关闭IAP功能
void IapIdle()
{
IAP_CONTR = 0;                //关闭IAP功能
IAP_CMD = 0;                //清除命令寄存器
IAP_TRIG= 0;                //清除触发寄存器
IAP_ADDRH = 0x80;             //将地址设置到非IAP区域
IAP_ADDRL = 0;
}
//从ISP/IAP/EEPROM区域读取一字节
uchar IapRead(uint addr)
{
uchar dat;
IAP_CONTR = 0x80;             //使能IAP
IAP_TPS = ENABLE_IAP;       //设置等待参数12MHz
IAP_CMD = CMD_READ;          //设置IAP读命令
IAP_ADDRL = addr;             //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8;       //设置IAP高地址
IAP_TRIG = 0x5a;             //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5;             //写触发命令(0xa5)
_nop_();                      //小延时
dat = IAP_DATA;             //读IAP数据
IapIdle();                   //关闭IAP功能
return dat;
}
//写一字节数据到ISP/IAP/EEPROM区域
void IapProgram(uint addr, uchar dat)
{
IAP_CONTR = 0x80;             //使能IAP
IAP_TPS = ENABLE_IAP;       //设置等待参数12MHz
IAP_CMD = CMD_PROGRAM;       //设置IAP写命令
IAP_ADDRL = addr;             //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8;       //设置IAP高地址
IAP_DATA = dat;             //写IAP数据
IAP_TRIG = 0x5a;             //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5;             //写触发命令(0xa5)
_nop_();                      //小延时
IapIdle();                   //关闭IAP功能
}
//ISP/IAP/EEPROM扇区擦除
void IapErase(uint addr)
{
IAP_CONTR = 0x80;             //使能IAP
IAP_TPS = ENABLE_IAP;       //设置等待参数12MHz
IAP_CMD = CMD_ERASE;          //设置IAP擦除命令
IAP_ADDRL = addr;             //设置IAP低地址
IAP_ADDRH = addr >> 8;       //设置IAP高地址
IAP_TRIG = 0x5a;             //写触发命令(0x5a)
IAP_TRIG = 0xa5;             //写触发命令(0xa5)
_nop_();                      //小延时
IapIdle();                   //关闭IAP功能
}

网老四 发表于 2025-9-18 10:56:53

不要轻易怀疑芯片自身问题,遇到异常请仔细阅读产品手册
使用扩展特殊寄存器XFR的读写,需要先开使能 P_SW2 |= 0x80

wulin 发表于 2025-9-18 14:45:32

网老四发表于 2025-9-18 10:56
不要轻易怀疑芯片自身问题,遇到异常请仔细阅读产品手册
使用扩展特殊寄存器XFR的读写,需要先开使能 P_SW2 | ...

确如6楼大神所言，先打开扩展存储器P_SW2 |= 0x80;再使能上拉电阻。数码管亮度正常。后用STC8H1K08在实验板上IO口高电平，负载电阻300欧测试验证：未打开P_SW2开关，P1PU设置无效，输出电流0.015mA，打开P_SW2开关，输出电流1.1mA。由此证明P1PU设置有效，利用内置4K上拉电阻代替限流电阻直接驱动共阴数码管切实可行。实物对比图如下：

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国芯人工智能技术交流网站's Archiver

请教STC单片机端口的内置上拉电阻应用问题。