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【单片机项目】电源如何扩展、电源模块、电池模块如何接线

news 来源：原创 2025/8/28 13:54:17

一、前言

解决2个关键问题：

【1】如果项目编号小于172之前的项目。可能会遇到电源模块不够接，需要扩展电源的问题。

【2】如果项目编号是大于 172之后项目，部分项目用到了稳压电源模块或者是电池模块。这篇文章单独讲解一下如何接线。

二、电源模块如何接

先了解电源模块的，输出电压范围。

我们在与STM32开发板连接的时候，STM32开发板的右下角5V和GND 要与电源模块的5V和GND连接。这样开发板就可以从电源板上取电。

其他模块的VCC和GND也都接入到电源模块的VCC和GND上即可。

如何调整电压？

看视频讲解：https://live.csdn.net/v/385585

电源模块的可调电压输出功能演示（调整输出的电压）

三、电池模块如何接电源

如果你的项目里使用了电池模块。

那么看下面的视频，了解如何接电源。

看视频讲解：

【电池】电源模块的连接说明

四、电源不够接如何扩展？

当你的模块都买回来时，接线发现，板子的电源口太少了，模块很多，电源不够接，怎么解决？

4.1 方法1: 焊接

第一种： 需要焊接排针。淘宝购买两排单排排针。然后在PCB洞洞板上焊接两排排针扩展电源。

看下面的图片：两排排针底部是联通的。焊接好之后，分别用两根杜邦线，将排针分别插在开发板的5V和GND电源口上，这样就可以将板子的5V和GND扩展出多个，你的模块就可以正常接了。
在这里插入图片描述

如果你不会焊接怎么办？但是又想焊接，你可以去外面修手机修电脑的店铺，让他们帮忙给你焊接一下排针即可。

4.2 方法2：买扩展模块

第二种办法： 直接淘宝买电源扩展板。

链接:
https://item.taobao.com/item.htm?id=824064501327&pisk=fEFjn0YWOnxjbDWVdFQrdBU9b9h1Cl1F1FgT-Pd2WjhA1VEUVAdNnjks1unzgmzqM1gTYuMTbcz2o8qUJIPVnfRsifcOYM5FTE4msfI4zsVvm03sR1utXmQXpe7fYM5FTtL-1isU0CGLT03i2q3tDAQWwV3j6V3x6ai-52v9DlETyagskddtWx3Jw20j6hHtXzp–2itkmH92agi2chWRTgRh0zfrrhv3gSV8PiW6BTnlxp35dRkZrgxh5hKVYkzNqMjvY7FJFFY4PF4iYXJFf4zdlwTvgJqDJgQVvyfAIZQmVUsWo1HR0Fb57M0UeRLPAibeSHWWCUzy-HLCosXnme4Vv0-eF1nzko8oSe5S3UYYmGxyY5dRzHTUSD3ggdj9J4qgREd4KoYdVIzZBoBA1v6PvAsPD75Pdvgel6pmGJur-Hxr4YFPa9eIx3oPD75PdviH40laa_WLdf…&skuId=5538517420771&spm=pc_detail.29232929%2Fevo365560b447259.guessitem.d0

买2个扩展板，方便分别扩展5v电源和 3.3V电源。将开发板的5V和3.3V电源分别用杜邦线接入到下面的扩展板最前面横着的一排的VCC和GND上。其他模块就可以将电源接在此扩展板上竖着的VCC和GND上了，解决电源不够接的问题。
在这里插入图片描述

4.3 扩展模块如何接？

很多同学没怎么动手做过类似的事情，对这种接线，没有概念。我这里画一个图来介绍一下。

其他的模块的电源（VCC、GND）就接这个扩展排针上就可以了。这样就解决了电源排针不够接的问题。

五、电压、电流的基础知识科普

直流电的电流和电压概念详解

在电学中，电压（Voltage） 和 电流（Current） 是最基本的概念。它们分别代表着电能的驱动力和电荷的流动。我们先分别解释它们的概念，再分析它们的关系，并解释为什么直流电（DC）有正负极。

1. 什么是电压？为什么有正负极？

（1）电压的概念

电压是指电荷之间的电势差，它是驱使电流流动的“推动力”，单位是伏特（V）。可以类比成“水压”——水压越高，水就流得越快；同样，电压越高，电流的驱动力就越大。

打个比方：

高处的水流向低处，因为水有“水势差”；
电荷从高电势流向低电势，因为它们之间有“电势差”（也就是电压）。

所以，电压就是推动电荷流动的力量，它决定了电流的方向。

（2）为什么有正极和负极？

直流电（DC） 之所以有正极（+）和负极（-），是因为它的电压是恒定的，不随时间变化。一般：

正极（+）：电势高
负极（-）：电势低

电荷在电压的作用下，会从负极流向正极，但是一般约定电流方向为正极流向负极（这个是人为规定的，叫“约定电流方向”）。

2. 什么是电流？

电流表示电荷的流动，单位是安培（A）。可以把它理解为水管中的“水流量”，水流量越大，水就流得越快。同样，电流的大小表示单位时间内通过导体某一点的电荷数量。

直流电流（DC Current）：电流的方向恒定不变，比如电池提供的电流；
交流电流（AC Current）：电流的方向随时间变化，比如家庭用电。

在直流电中，电子从负极流向正极，但由于“约定电流方向”，我们一般认为电流从正极流向负极。

3. 电压、电流的关系

电压和电流的关系可以用欧姆定律（Ohm’s Law） 表示：

U=IRU = IR

其中：

U 是电压（Volt，V）
I 是电流（Ampere，A）
R 是电阻（Ohm，Ω）

理解方式：

电压是推动力（类似水压）
电流是流动的电荷（类似水流）
电阻是阻碍电流的因素（类似水管的狭窄程度）

如果电阻固定：

电压升高，电流变大（水压高，水流快）
电压降低，电流变小（水压低，水流慢）

4. 总结

电压（V）：电势差，推动电流流动的“驱动力”。
电流（A）：电荷的流动，方向由正极流向负极（约定方向）。
电阻（Ω）：阻碍电流流动的因素。
直流电有正负极，因为它的电压是固定的，电流方向不变。

你可以把它想象成一个水循环系统：

电池是水泵（提供电压）
电流是水流
电阻是水管的狭窄程度
电压越高，水泵推得越猛，水流（电流）就越大！

六、电机转动会影响其他模块吗？

在直流电路系统中，电机转动时导致其他模块无法正常工作，一般是因为供电问题。

1. 电机瞬间启动时，电流需求过大

问题描述

电机在启动时，一般需要较大的瞬时电流，远远超过它正常运行时的电流。这叫做启动电流冲击。

为什么会这样？

电机启动时，需要克服惯性，从静止状态到转动状态，需要大量能量；
电机的电磁线圈在初始状态是“低阻抗”的，导致电流猛增；
如果电源供电能力不足，瞬间的高电流消耗会导致整个电路系统的电压下降（电压跌落），其他模块因此可能得不到足够的电压，导致无法正常工作。

表现现象

其他模块可能死机、重启、工作异常；
可能听到电机启动时，电压降低的“嗡嗡”声；
测量电压时，可能发现电压在电机启动时明显下降。

2. 电源功率不足（供电能力不够）

问题描述

如果电源（比如电池或电源适配器）的功率（W）或最大输出电流（A）不足，就会导致电机运转时，其他模块无法获得足够的电能。

为什么会这样？

电源有最大电流输出能力（比如 12V 5A 电源，最大只能提供 5A）。
如果总负载电流超过这个数值，电源可能会进入限流状态，甚至触发保护机制，导致电压下降。
其他模块电压不稳定，就可能死机或异常。

如何检查？

计算总电流需求：各个模块的电流 + 电机的最大电流，看看是否超过电源的额定输出。
更换更大功率的电源，比如从 12V 5A 升级到 12V 10A，看看是否有所改善。

3. 电源线或电路的导线太细，电阻过大

问题描述

电机启动时需要大电流，如果供电线路（电线）过细或者接触不良，会导致供电线路本身有较大电阻，形成电压降。

为什么会这样？

细导线的电阻大，电流流过时会有电压损耗；
远距离供电时，线缆本身就会损耗一部分电压；
结果就是：电机工作时，其他模块供电电压不够，导致故障。

如何检查？

测量电源输出端 vs. 负载端的电压，看看电压是否有明显下降。
使用更粗的电源线，减少电阻损耗。
缩短电源线长度，减少电压损失。

4. 供电电容不足，导致电压不稳定

问题描述

当电机启动时，它会造成瞬间的电压波动（电压跌落）。如果没有足够的滤波电容，其他模块会受到影响。

为什么会这样？

电容可以存储电荷，在电机启动时提供额外的电流支持；
如果没有大电容，电压波动会直接影响其他模块的工作；
低压 MCU（如 3.3V、5V 的单片机）特别容易受影响。

解决方案

在电机附近并联大电容（比如 470μF~1000μF 的电解电容）；
在主电源线上加适当的电容（比如 1000μF 的电解电容 + 0.1μF 的陶瓷电容）；
使用独立的电源给 MCU 等敏感模块供电，避免受到电机干扰。

5. 电机产生电磁干扰（EMI）影响其他模块

问题描述

电机工作时，特别是直流有刷电机，会产生很强的电磁干扰，影响电路的正常工作。

如何降低干扰？

在电机两端并联滤波电容（常用 0.1μF 陶瓷电容）。
使用屏蔽电缆或尽量让信号线远离电机电源线。
给 MCU 或传感器供电加滤波电路，比如LC 滤波或者独立电源。

一、前言

二、电源模块如何接

三、电池模块如何接电源

四、电源不够接如何扩展？

4.1 方法1: 焊接

4.2 方法2：买扩展模块

4.3 扩展模块如何接？

五、电压、电流的基础知识科普

直流电的电流和电压概念详解

1. 什么是电压？为什么有正负极？

（1）电压的概念

（2）为什么有正极和负极？

2. 什么是电流？

3. 电压、电流的关系

4. 总结

六、电机转动会影响其他模块吗？

1. 电机瞬间启动时，电流需求过大

问题描述

为什么会这样？

表现现象

2. 电源功率不足（供电能力不够）

问题描述

为什么会这样？

如何检查？

3. 电源线或电路的导线太细，电阻过大

问题描述

为什么会这样？

如何检查？

4. 供电电容不足，导致电压不稳定

问题描述

为什么会这样？

解决方案

5. 电机产生电磁干扰（EMI）影响其他模块

问题描述

如何降低干扰？

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