欠壓復位是提高微控制器啟動后可靠性的一項重要功能。通常用于解決電源問題，本文展示了掉電復位如何防止另一個問題。

掉電復位的回顧

微控制器的“斷電”是電源電壓部分暫時降低到可靠運行所需的水平以下。許多微控制器都有一個保護電路，可以檢測電源電壓何時低于此電平，并將設備置于復位狀態，以確保在電源恢復時正常啟動。此操作稱為“掉電復位”或 BOR。類似的功能稱為低電壓檢測 （LVD），它更復雜，增加了對多個電壓電平的檢測，并且可以在觸發復位之前產生中斷。

BOR 通常由控制寄存器中的位啟用。通常，當 BOR 導致復位時會設置狀態位。此狀態位在復位后仍然存在（如果電源沒有變得太低！）并允許程序檢測問題并執行額外的恢復或記錄事件。

如果 BOR 被禁用會怎樣？這是穩定下降的電源電壓的描述。也許這是一個惡化的電源或正在放電的電池。

V1 為正常電源電壓。V2 是微控制器可能無法可靠運行的點。我將 V3 顯示為操作完全停止的點。V2 和 V3 之間是一個“危險區域”，可能會出現問題并且操作不可靠。當電源進出危險區域時，該設備可以正常工作多年，然后，bam！，出現故障。BOR 級別設置為高于 V2，并用設備復位代替危險區域。重置不好，但（通常）總比不確定好。

接下來，我講述了電源正常運行但使用 BOR 解決不同問題的情況。

尋找掉電復位的另一種用途（艱難的方式）

我設計了一個電路，該電路包含一個 PIC 微控制器和一個模塊中的 18 個穩壓器，用于控制 18 個光傳感器的 +5V 電源。十二個模塊控制陣列中的 204 個傳感器。這些模塊是夏威夷莫納克亞山大型天文望遠鏡自適應光學系統的一部分。這是模塊的內部。

圖片由斯巴魯望遠鏡提供

微控制器靠近電路板的中心，18 個線性穩壓器安裝在外殼的墻壁上。模塊和傳感器安裝在水冷板上，以將熱量從傳感器陣列上方的光具座中帶走。來自光傳感器的脈沖進入模塊，在那里它們被轉換為差分RS-485 信號，并在圖片中上部的連接器上輸出。此外，還有進入模塊的 RS-485 控制信號。所有 RS-485 信號都連接到大約 10 米外的機箱中的電路。重要的一點是模塊中的所有電路都使用相同的 +5V 電源。

這是微控制器和 RS-485 線路驅動器和接收器的特寫，它們是問題的核心。黑色的模塊化插孔是一個異步串行接口，增加了兩個 RS-485 I/O 信號。

這些模塊在工作臺上經過了廣泛的測試。沒問題！他們在實驗室進行了數月的系統測試。完美的！重大事件是望遠鏡的第一次測試。失敗！當電源關閉并重新打開時，大約一半的模塊失去了通信。我插入調試器，發現微控制器正在運行并執行代碼，但是變量損壞并且串行接口無法正常工作。很奇怪。

首先，我想說的是，在 13，589 英尺（4，138 米）的海拔高度和 40°F （4°C） 的氣溫下在半夜進行調試并不好玩。但是，讓我們繼續前進。這是顯示問題的圖表。

右側是帶有連接到微控制器和 +5V 電源的 RS-485 線路接收器的模塊。左側是電纜另一端的線路驅動器，始終通電。實際上，有兩個方向的驅動程序和接收器，但我正在簡化。當模塊電源 （VCC） 關閉時，遠程線路驅動器和接收器仍處于開啟狀態 （VDD）。這些信號就像電源一樣，通過模塊接口設備直接到達 +5V 電源或通過微控制器引腳上的 ESD 保護電路。有足夠的電力來防止微控制器完全斷電，并且設備處于危險區域。

當模塊上電時，微控制器沒有以正常的上電復位序列啟動。它開始運行但出現問題。為什么這在之前的測試中沒有出現？還記得水冷板嗎？望遠鏡里的冷卻劑比實驗室里的冷卻劑要冷很多。我的理論是較低的溫度足以暴露某些模塊中的問題。

修復很容易。我在代碼中添加了一條語句來啟用BOR，問題就解決了。順便說一句，我寫報告并說服項目經理一切都好，比解決問題花費的時間要長得多。

虛假掉電

這是一個顯示一般問題的圖表。