Хотя производители микроконтроллеров стараются предлагать разработчикам продукты, которые почти точно соответствуют требованиям их проектов, часто бывает так, что не хватает всего одного выходного контакта. Такая ситуация особенно типична для небольших конструкций, использующих микроконтроллеры с восемью выводами или менее. В этой статье используется микроконтроллер PIC10F222 компании Microchip. PIC10F222, выпускаемый в корпусе SOT23-6, имеет три контакта ввода-вывода, один входной контакт, ПЗУ, флеш-память и модуль АЦП. Программировать эти крошечные микроконтроллеры нужно точно так же, как их старших братьев. Для этого требуются вывод MCLR, две линии ввода-вывода (данные и тактовый сигнал) и выводы питания (V_CC и GND). Чтобы войти в режим программирования, понадобятся выводы MCLR и питания. Поскольку микроконтроллер должен различать нормальный режим и режим программирования, в режиме программирования напряжение на выводе MCLR обычно достигает примерно 12 В. После этого при нормальной работе вывод MCLR можно настроить либо как вход внешнего сброса, либо как выход.

Рисунок 1.	Добавление MOSFET и соответствующих цепей к входному контакту MCLR микроконтроллера PIC превращает этот контакт в выход.

В этой конструкции один контакт был необходим для аналогового ввода, а остальные три для вывода. Таким образом, в рассматриваемой схеме потребовался дополнительный выход. По этой причине вывод MCLR в этой схеме используется в качестве выхода. Для простоты на Рисунке 1 показана только одна выходная цепь, связанная с выводом GP3/MCLR. Чтобы вывод GP3/MCLR мог работать как выход, в схеме используются конфигурируемые слабые подтягивающие резисторы, имеющиеся в этом микроконтроллере. Контакт GP3/MCLR должен работать на вывод, для чего в слове конфигурации микроконтроллера следует установить бит глобальный слабой подтяжки. Хотя индивидуальное конфигурирование резисторов слабой подтяжки невозможно, это не является проблемой, поскольку все остальные контакты настраиваются как аналоговые входы или цифровые выходы.

Резисторы слабой подтяжки, в зависимости от напряжений питания, имеют сопротивления от 20 до 150 кОм, поэтому для управления более сильноточными нагрузками, такими как изображенный светодиод. в этой схеме используется транзистор Q₁. Резистор R₁ закрывает транзистор при отключении подтяжки. Поскольку затвор транзистора управляется сопротивлениями, максимальная частота переключения зависит от выбранного транзистора. Наихудшая ситуация возникает, когда транзистор Q₁ нужно выключить. Время выключения транзистора Q₁ определяется его емкостью затвор-исток и сопротивлением резистора R₁.

Напряжения программирования для вывода MCLR равны примерно 12 В. Следовательно, транзистор Q₁ должен выдерживать напряжение затвор-исток, превышающее это значение. Для выбранного MOSFET это напряжение составляет ±18 В. По этой причине не следует использовать в схеме цифровые MOSFET. Эту схему можно использовать и с другими микроконтроллерами PIC, а также почти со всеми микроконтроллерами семейства RS08KA компании Freescale.

1. Datasheet Microchip PIC10F222
2. Datasheet Microchip 2N7002