通常，在数字钟、打铃仪、某些按时器和日历钟等类型的单片机系统中，当主电源DC5V失去时，我们称之为掉电。掉电之后，单片机会停止工作，时钟会停止往前走，这种结果在许多场合往往是不希望的，为了保证单片机在主电压失去时仍然能够保持运行，人们就利用干电池对单片机系统继续进行供电。
应该感谢单片机芯片的工程技术设计师，是他们首先供应了单片机系统能够顺利执行“掉电保护”的内部条件，这就是：单片机允许在电压低至2V甚至更加小一些的电压供电时。仍然可以保证其最基本的运行（对外部输入输出功能将会失效或者停止）。
电池在主电源失去时，对单片机的继续运行供应能源，此时的电池能源是非常宝贵的，往往都是以“uA”级进行计算。而且还有一个不能防止的结果，就是随着保护时间的延长，电池的电量也会用完的。所以，保护电路有一个最长保护时间的参数，使用中不能超过，否则，保护就会失效。
当电池经过保护时间的使用之后，就要补充电能，以便下一次保护时能够“酒足饭饱”地投入保护工作。所以，又有一个如何给电池充电的问题。
归纳一下：就是电池在主电源正常供电时，要由主电源对其进行充电；当主电源失去一时，又由电池放电以保持单片机系统的运行。
下面就是一个标准的掉电保护电路。(VCC=6V).
以保证电池电量的充足。适当选择R1的大小，可以保证充电电流和充电时间都比较合理。
例如：要对3V6*60mAH的电池充电，充电时间选择在8小时左右，我们就选择充电电流为8mA，R1＝（6V-0.6）/8（0.6是串连二极管的导通压降）。
与电池并联的稳压二极管是防止电池过充电用的。
放电路径是：电池通过R1+R2，对单片机供电端口进行供电，供电电流通过R1+R2之后，会有压降，到达单片机的VCC端口时，电压就会比3V6低，一般会在2V--2V5左右，不要企图在这个时候提高单片机的供电电压，这样反而会适得其反，令单片机仍然工作于正常供电状态。对各单片机生产公司的各种单片机，这个低供电电压会有某些差别，调整电阻R2，在保证单片机能够保持运行的情况下，耗用电流越小越好。
注意：掉电保护的电流大小，还与单片机的晶体频率的高低以及程序软件的编写有关，因为电池对单片机供电时，虽然电池供电不能通过D2反向导通到其它器件的公共供电线路上，但是，单片机的其它输出端口却会通过其它器件泻放电流，造成保护电流很大，大大缩短电池保护的工作时间。就单片机而言，晶体频率越高，所要的掉电保护电流就会越大。
