用法拉電容給單片機做掉電保護

① 請教單片機掉電後，如何快速的保存數據問題

要在單片機供電電路前面加個紐扣電池或者加個法拉電容。
紐扣電池的方式是不丟失數據，不需要保存到EEPROM。
法拉電容可以用來不丟失數據（一般可以保存一個月），當然也可以用來存儲的EEPROM,
注意不要美每時每刻都保存的EEPROM,這樣錯率，壽命都會降低。

② 怎麼做能讓單片機掉電了還能保存數據

1、要在單片機供電電路前面加個紐扣電池或者加個法拉電容。
2、紐扣電池的方式是不丟失數據，不需要保存到EEPROM。
3、法拉電容可以用來不丟失數據（一般可以保存一個月），當然也可以用來存儲的EEPROM, 注意不要美每時每刻都保存的EEPROM,這樣錯率，壽命都會降低。

③ 超級電容供電給單片機

你的電容太小，充電過程短，使用時間也短的，超級電容的特點

超級電容的容量比通常的電容器大得多。由於其容量很大，對外表現和電池相同，因此也有稱作「電容電池」。 超級電容屬於雙電層電容器，它是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種，其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。

（1）充電速度快，充電10秒～10分鍾可達到其額定容量的95％以上； （2）循環使用壽命長，深度充放電循環使用次數可達1~50萬次，沒有「記憶效應」； （3）大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，大電流能量循環效率≥90%； （4）功率密度高，可達300W/KG~5000W/KG，相當於電池的5~10倍； （5）產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環保電源； （6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數高，長期使用免維護； （7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃； （8）檢測方便，剩餘電量可直接讀出； （9）容量范圍通常0.1F--1000F 。 法拉（farad），簡稱「法」，符號是F 1法拉是電容存儲1庫侖電量時，兩極板間電勢差是1伏特1F=1C/1V 1庫侖是1A電流在1s內輸運的電量，即1C=1A·S。 1庫侖=1安培·秒 1法拉=1安培·秒/伏特
[編輯本段]類比
電瓶（蓄電池）12伏14安時的放電量=14*3600/12=4200 法拉(F) 地球的電容值僅有1-2F左右 超級電容與電池比較，有如下特性： a.超低串聯等效電阻（LOW ESR），功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數十倍以上，適合大電流放電，（一枚4.7F電容能釋放瞬間電流18A以上）。 b. 超長壽命，充放電大於50萬次，是Li-Ion電池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍，如果對超級電容每天充放電20次，連續使用可達68年。 c. 可以大電流充電，充放電時間短，對充電電路要求簡單，無記憶效應。 d. 免維護，可密封。 e.溫度范圍寬-40℃～+70℃，一般電池是-20℃～60℃。
補充
◆ 超級電容器（supercapacitor,ultracapacitor），又叫雙電層電容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容，通過極化電解質來儲能。它是一種電化學元件，但在其儲能的過程並不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。 ◆ 超級電容器可以被視為懸浮在電解質中的兩個無反應活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。（見圖1） 一、超級電容器為何不同於傳統電容器其"超級"在哪？ ◆ 超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用於存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。 ◆ 傳統電容器的面積是導體的平板面積，為了獲得較大的容量，導體材料卷製得很長，有時用特殊的組織結構來增加它的表面積。傳統電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求盡可能的薄。 ◆ 超級電容器的面積是基於多孔炭材料，該材料的多孔結夠允許其面積達到2000m2/g，通過一些措施可實現更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質離子尺寸決定的。該距離（<10 Å）和傳統電容器薄膜材料所能實現的距離更小。 ◆ 這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其「超級」所在。 二超級電容器有哪些優點和缺點？ 1、 優點 ◆ 在很小的體積下達到法拉級的電容量； ◆ 無須特別的充電電路和控制放電電路 ◆ 和電池相比過充、過放都不對其壽命構成負面影響； ◆ 從環保的角度考慮，它是一種綠色能源； ◆ 超級電容器可焊接，因而不存在象電池接觸不牢固等問題； 2、缺點 ◆ 如果使用不當會造成電解質泄漏等現象； ◆ 和鋁電解電容器相比，它內阻較大，因而不可以用於交流電路； 三、超級電容器都有哪些應用？ ◆ 超級電容器的低阻抗對於當今許多高功率應用是必不可少的。對於快速充放電，超級電容器小的ESR意味著更大的功率輸出。 ◆ 瞬時功率脈沖應用，重要存儲、記憶系統的短時間功率支持。 四、應用舉例 1、快速充電應用，幾秒鍾充電，幾分鍾放電。例如電動工具、電動玩具； 2、在UPS系統中，超級電容器提供瞬時功率輸出，作為發動機或其它不間斷系統的備用電源的補充； 3、應用於能量充足，功率匱乏的能源，如太陽能； 4、當公共汽車從一種動力源切換到另一動力源時的功率支持； 5、小電流，長時間持續放電，例如計算機存儲器後備電源； 五、我可以多快給超級電容器放電？ ◆ 超級電容器可以快速充放電，峰值電流僅受其內阻限制，甚至短路也不是致命的。 ◆ 實際上決定於電容器單體大小，對於匹配負載，小單體可放10A，大單體可放1000A。 ◆ 另一放電率的限制條件是熱，反復地以劇烈的速率放電將使電容器溫度升高，最終導致斷路。 六、我怎麼樣控制超級電容器的放電？ ◆ 超級電容器的電阻阻礙其快速放電，超級電容器的時間常數τ在1~2s，完全給阻-容式電路放電大約需要5τ，也就是說如果短路放電大約需要5~10s。（由於電極的特殊結構它們實際上得花上數個小時才能將殘留的電荷完全放干凈） 七、超級電容器比電池更好？ ◆ 超級電容器不同於電池，在某些應用領域，它可能優於電池。有時將兩者結合起來，將電容器的功率特性和電池的高能量存儲結合起來，不失為一種更好的途徑。 ◆ 超級電容器在其額定電壓范圍內可以被充電至任意電位，且可以完全放出。而電池則受自身化學反應限制工作在較窄的電壓范圍，如果過放可能造成永久性破壞。 ◆ 超級電容器的荷電狀態（SOC）與電壓構成簡單的函數，而電池的荷電狀態則包括多樣復雜的換算。 ◆ 超級電容器與其體積相當的傳統電容器相比可以存儲更多的能量，電池與其體積相當的超級電容器相比可以存儲更多的能量。在一些功率決定能量存儲器件尺寸的應用中，超級電容器是一種更好的途徑。 ◆ 超級電容器可以反復傳輸能量脈沖而無任何不利影響，相反如果電池反復傳輸高功率脈沖其壽命大打折扣。 ◆ 超級電容器可以快速充電而電池快速充電則會受到損害。 ◆ 超級電容器可以反復循環數十萬次，而電池壽命僅幾百個循環。 八、如何選擇我所需的超級電容器？ ◆ 首先，功率要求、放電時間及系統電壓變化起決定作用。 ◆ 超級電容器的輸出電壓降由兩部分組成，一部分是超級電容器釋放能量；另一部分是由於超級電容器內阻引起。兩部分誰佔主要取決於時間，在非常快的脈沖中，內阻部分佔主要的，相反在長時間放電中，容性部分佔主要。 ◆ 以下基本參數決定您選擇電容器的大小 1、 最高工作電壓； 2、 工作截止電壓； 3、 平均放電電流; 4、 放電時間多長

④ 單片機硬體電路里，如果用法拉電容，電容耐壓值需要加倍嗎

不必要，法拉電容與電解電容不一樣，電解電容在額定電壓附近，對電解液有破壞作用，法拉電容用炭做原料，沒有這種記憶效應。

法拉電容也稱超級電容、金電容等。.
超級電容器是一種介於傳統電容和二次電池之間的新型儲能器件，兼有傳統電容的高功率特性和電池的高能量特性，同時超級電容器還具有高比功率、大電流充放電能力、長壽命、超低溫特性、高可靠性、綠的環保等特點。
超級電容屬於雙電層電容器，它是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種，其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。
超級電容的特點：
（1）充電速度快，充電10秒～10分鍾可達到其額定容量的95％以上；
（2）循環使用壽命長，深度充放電循環使用次數可達1~50萬次，沒有「記憶效應」；
（3）大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，大電流能量循環效率≥90%；
（4）功率密度高，可達300W/KG~5000W/KG，相當於電池的5~10倍；
（5）產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環保電源；
（6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數高，長期使用免維護；
（7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；
（8）檢測方便，剩餘電量可直接讀出；
（9）容量范圍通常0.1F--1000F 。

⑤ LSXBMPLC存儲程序用的是電池還是法拉電容

LSXBMPLC存儲程序用的是電池還是法拉電容？今天,因為MCU內部一般都帶FLASH ROM和伴隨著法拉級電容的出現,事實上已經宣布背掉電電池或者用達拉斯DS存儲器實現掉電數據保存的傳統的思維和電路已經成為歷史!

以下的電路,是一個可靠的簡單的掉電檢測、法拉電容能量儲存等完整硬體電路和相應的軟體細節,是筆者在產品上一個成熟的可靠的自詡經典電路和心血,在這里完全公開地提供給二姨愛社(21IC)下的全體表兄表弟表姐表妹們以供大家一起來批判賞析借鑒和改進.

首先提請老表們別一看電路繁瑣就不想繼續看下去，事實是：大電容儲存實現掉電保護並非人們想像的那麼容易做.

我們往往突然萌發一個跳躍靈感閃爍一絲思想火花,但最終都沒幻化為現實結果而最終不了了之,在我們遺憾嘆息之於我們是否思考過常常並不是我們思維"太過創新"需求和願望大大超越了現實(我們能超越我國的現實的器件工業和材料工業水平嗎)最後我們總不得不以理論不完全等同於實踐來為自己無奈和熄滅的靈感作排解!其真正原因我們作過真正思考嗎?!

事實上一個理論成立,現實上完全具備可實現性的一個電路單元,到最後我們並未達到預想效果,甚至以失敗了告終,原因何在??----細節..細節..還是細節...永遠的細節!!!!細節為王!!!!!

所以敬請大家耐心地靜靜地留意這里的每個電路技巧和對細節,事實上你會發現這里每個細節都充滿著技巧智慧體貼人性和柔情.每處都讓我們感悟了一種做事就是做人和精益求精的思想和行動境界，即使你是表弟表兄級男性電子工程師對你的設計和實現都應具備女性的細膩周到和柔情.

電路見下:這里首先用6V供電(如7806),為什麼用6V不用5V是顯而易見的.這里的二極體們一般都起兩個作用,一是利用單向導電性保證向儲能電容0.47F/5.5V單向沖電;二是起鉗位作用,鉗去0.6V,保證使大多數51系列的單片機都能在4.5V--5.5V之間的標稱工作電壓下工作.而4.5-5.5間這1V電壓在0.47F電容的電荷流失時間就是我們將來在掉電報警後我們可以規劃的預警迴旋時間.

兩只47歐電阻也有兩個作用:

1:和47UF和0.01UF電容一起用於加強電源濾波.

2.對單片機供電限流

一般電子工程師都喜歡把單片機電源直接接7805上,這是個非常不好的習慣,為什麼?7805可提供高達2A的供電電流,異常時足夠把單片機晶元內部燒毀.有這個電阻47歐姆電阻擋即使把晶元插反或者電源極性顛倒也不會燒單片機和三端穩壓器,但這限流電阻也不能太大,上限不要超過220歐為益,否則對單片機內部編程時,計算機會告警提示"編程失敗"(其實是電源不足).

3.對0.47F/5.5V儲能電容,串入的47歐電阻還消除了"巨量法拉電容"的上電浪涌.實現沖電電流削峰。

大家算一算要充滿0.47F電容到5.5V,即使用5.5A恆流對0.47F電容沖電,也需要0.47秒才能沖到5.5V,既然知道了這個問題,大家就清楚:

I*t = UC 5.5*t=(5.5)*0.47 t=0.47S

1.如果沒有47歐姆電阻限流,上電瞬間三端穩壓器必然因強大過電流而進入自保.

2.長達0.47秒(如果真有5.5A恆流充電的話)緩慢上電,如此緩慢的上電速率,將使得以微分(RC電路)為復位電路的51單片機因為上電太慢無法實現上電復位.(其實要充滿0.47UF電容常常需要幾分鍾).

3.正因為上電時間太慢,將無法和今天大多數主流型以在線寫入(ISP)類單片機寫片上位計算機軟體上預留的等待應答時間嚴重不匹配(一般都不大於500MS),從而造成應答失步,故寫片時總是提示"通信失敗".

知道這個道理我們就不難理解這個電路最上面的二極體和電阻串聯起來就是必須要加上的「上電加速電路」.這里還用了一隻(內部空心不帶藍色的)肖特基二極體(1N5819)來從法拉電容向單片機VCC的單向放電,和同時阻斷法拉電容對上電加速電路的旁路作用;用肖特基二極體是基於其在小電流下，導通壓降只有0.2V左右考慮的,目的是盡量減少法拉電容在掉電時的電壓損失.力爭獲得最留掉點維持時間.

三極體9014和鉗位二極體分壓電阻墊位電阻(即470歐姆)等一道構成基極發射極雙端輸入比較器,實現掉電檢測和發出最高優先順序的掉電中斷,這部分電路相當於半隻比較器LM393,但電路更簡單耗電更省(掉電時耗電小於0.15MA).

47K電阻和470歐姆二極體1N4148一道構成嵌位電路,保證基極電位大約在0.65V左右 (可這樣來非常近似地計算0.6(二極體導通電壓)+5*0.47/47),這樣如果9014發射極電壓為0(此時就是外部掉電),三極體9014正好導通,而且因為51單片機P3.2高電平為弱上拉(大約50UA),此時9014一定是導通且在弱電流下是飽和導通的,這樣就向單片機內部發出一次最高硬體優先順序的INX0掉電中斷.

而在平時正常供電時,因發射極上也有大約6*0.22/2.2=0.6V墊位電壓在上頂,容易理解三極體9014在此刻一定處於截止狀態,而使P3.2維持高電平.

⑥ 這個法拉電容可以供...這個LED...多久

我也是小抄加計算的，你看對不

保持所需能量=超級電容減少的能量。

保持期間所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t；

超電容減少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2)，

因而，可得其容量(忽略由IR引起的壓降)

C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)
舉例如下：

如單片機應用系統中，應用超級電容作為後備電源，在掉電後需要用超級電容維持100mA的電流，持續時間為10s,單片機系統截止工作電壓為4.2V，那麼需要多大容量的超級電容能夠保證系統正常工作？

由以上公式可知：

工作起始電壓 Vwork＝5V

工作截止電壓 Vmin＝4.2V

工作時間 t=10s

工作電源 I＝0.1A

那麼所需的電容容量為：

C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)

=(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22)

=1.25F
從上可以算出
5=（5。5+2。5）*0。02 *X/（5。5 2-2。52）

5=8*0。02*X/24
360=0。16*X
X=2250
大約是2250秒

⑦ 單片機掉電檢測與保存該怎麼樣做

單片機在正常工作時，因某種原因造成突然掉電，將會丟失數據存儲器(RAM)里的數據。在某些應用場合如測量、控制等領域，單片機正常工作中採集和運算出一些重要數據，待下次上電後需要恢復這些重要數據。因此，在一些沒有後備供電系統的單片機應用系統中，有必要在系統完全斷電之前，把這些採集到的或計算出的重要數據存在在EEPROM中。為此，通常做法是在這些系統中加入單片機掉電檢測電路與單片機掉電數據保存。用法拉電容可從容實現單片機掉電檢測與數據掉電保存。電路見下圖。這里首先用6V供電(如7806),為什麼用6V不用5V是顯而易見的.電路中的二極體們一般都起兩個作用,一是起鉗位作用,鉗去0.6V,保證使大多數51系列的單片機都能在4.5V--5.5V之間的標稱工作電壓下工作.而4.5-5.5間這1V電壓在0.47F電容的電荷流失時間就是我們將來在單片機掉電檢測報警後我們可以規劃的預警迴旋時間。二是利用單向導電性保證向儲能電容0.47F/5.5V單向沖電。

⑧ STC89C52單片機掉電保存如何實現

STC89C52單片機掉電保存很容易的，利用內部的EEPROM就可以保存，每當需要保存的數據變化時，就寫一次EEPROM保存，開機時再讀出保存的數據就行了。見下表。