單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力對(duì)點(diǎn)亮LED燈的影響

learning 發(fā)布于2021-09-02 15:40 / 2615人閱讀

摘要：可是在現(xiàn)實(shí)操作過程中總有一種方式出現(xiàn)問題，這就不得不提到現(xiàn)實(shí)情況下單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。但是在現(xiàn)實(shí)中由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力的影響往往第一種是無法點(diǎn)亮燈的。

一、LED燈與單片機(jī)的連接方式

? ? ? ?在proteus仿真中，無論LED燈是負(fù)極連接IO端口，正極通過電阻連接VCC還是LED燈正極連接IO端口，負(fù)極通過電阻連接GND，都是可以通過仿真得到正確結(jié)果的。可是在現(xiàn)實(shí)操作過程中總有一種方式出現(xiàn)問題，這就不得不提到現(xiàn)實(shí)情況下單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

? ? ? ? 如圖所示第(1)種方式，單片機(jī)IO端口輸出高電平時(shí)，LED燈亮，電流方向由單片機(jī)流向GND(我們將單片機(jī)提供高電平，電流方向?yàn)閱纹瑱C(jī)由內(nèi)到外稱為拉電流)。第(2)種方式，單片機(jī)IO端口輸出低電平時(shí)，LED燈亮，電流方向由VCC流向單片機(jī)內(nèi)部(我們將單片機(jī)提供低電平，電流方向?yàn)橛赏獾絻?nèi)輸入單片機(jī)稱為灌電流)。但是在現(xiàn)實(shí)中由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力的影響往往第一種是無法點(diǎn)亮LED燈的。

二、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力

我們將兩種連接方式與單片機(jī)IO端口內(nèi)部簡化之后可以得到如下兩個(gè)簡圖：

? ? ? ?單片機(jī)輸出1時(shí)，T斷開，這時(shí)VCC通過電阻R連接到IO。上圖為拉電流連接方式，T斷開時(shí)，R、R外、LED串聯(lián)，形成直流通路。I=VCC-Vled/R+R外。R作為單片機(jī)內(nèi)部上拉電阻，阻值一般幾百上千K，可見電流就非常小根本無法點(diǎn)亮LED燈。

? ? ? ? 單片機(jī)輸出0時(shí)，T閉合連接到GND，這時(shí)IO相當(dāng)于接地。上圖為灌電流連接方式，T閉合時(shí)形成通路，I=VCC-Vled/R外。LED滿足電流的要求，LED燈亮。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可見，有時(shí)候理論可行現(xiàn)實(shí)卻不太可行。

三、另外兩種單片機(jī)連接LED燈的比較

? ? ? ?單片機(jī)驅(qū)動(dòng)較少LED燈尚且可以但是需要驅(qū)動(dòng)多個(gè)時(shí)，必須增加外部驅(qū)動(dòng)，以提供外部需要的電流。常用的方式是外部電路加驅(qū)動(dòng)芯片、74HC373、非門、三態(tài)門、BJT等。下面將舉例說明三極管驅(qū)動(dòng)LED燈電路。如圖:

? ? ? ?單片機(jī)只是控制三極管的通斷，而不是提供驅(qū)動(dòng)電路，輸出高電平時(shí)三極管導(dǎo)通，可以形成直流通路，使得LED燈點(diǎn)亮；單片機(jī)輸出低電平時(shí)三極管截止(可以理解為斷路)，使得LED燈滅。這樣就可以接多個(gè)LED了。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?但是在實(shí)際生產(chǎn)中卻有缺陷，采用上述方式連接，在系統(tǒng)上電時(shí)，LED會(huì)閃一下。究其原因:上電瞬間，單片機(jī)IO輸出沒有在瞬間達(dá)到程序中初始化的值，另外電源沖擊等原因引起三極管瞬間導(dǎo)通，使得LED燈閃爍。這在生產(chǎn)中是不被接受的，所以我們更需要這樣更改，加入電容C，吸收尖峰電壓：