采用一根微控制器端口引線來控制兩個LED

微控制器的端口引線通常可被激勵為高電平或低電平，要么被置于一種“輸入”或高阻抗?fàn)顟B(tài)。本電路采用這三種狀態(tài)來實現(xiàn)用一根端口引線(Port Pin)驅(qū)動兩個LED。在沒有端口引線可供使用的情況下(這種事情常有發(fā)生)，這可能是非常有用的。

驅(qū)動兩個LED的簡單方法是借助兩根端口引線(圖1a)。改進(jìn)方案只要求一個附加電阻(圖1b)?？舍槍Υ蠖鄶?shù)合理的LED電壓和電源電壓以及在每個LED中產(chǎn)生所需的“接通電流”(根據(jù)需要可以有所不同)進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計參數(shù)為：

V1=D1的關(guān)斷電壓(D1無可見光時的最壞情況最大電壓)

V2=D2的關(guān)斷電壓(D2無可見光時的最壞情況最大電壓)

V3=D1的接通電壓(設(shè)計電流條件下的D1的正向電壓加上端口壓降)

V4=D2的接通電壓(設(shè)計電流條件下的D2的正向電壓加上端口壓降)

Ion1=D1所需的接通電流

Ion2=D2所需的接通電流

Vcc=電源電壓

設(shè)計方程為：

Ion1=[(Vcc-V3)/R1]-[V3/(R2+R3)]
Ion2=[(Vcc-V4)/R2]-[V4/(R1+R3)}]
(V1+V2)/R3=(Vcc-V1-V2)/(R1+R2)

為了最大限度地減少電流消耗，R3的阻值被設(shè)置得盡可能大，兩個LED在端口引線處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時均不接通。

采用Excel電子表格(圖2)可以求解這些方程。與設(shè)計值相比，這把每個LED的接通電流誤差值的二次冪的和減至最小。代入如下的典型值(假定D1和D2分別為黃色和綠色LED)：

V1=1.2V

V2=1.1V

V3=2.2V(在提供電流時包括端口引線壓降)

V4=1.9V(在吸收電流時包括端口引線壓降)

Ion1=0.008A

Ion2=0.008A

Vcc=5.0V

解算工具得出的數(shù)值可近似到與下列標(biāo)準(zhǔn)電阻值僅誤差5%：

R1=300

R2=330

R3=1.2k

然后，可將實際電阻值代入經(jīng)解算機(jī)修正的相同單元中，來讀出合成電流和靜態(tài)電流Iq。在這種場合，該電路可在兩個LED都關(guān)斷時形成2.7mA的靜態(tài)電流。電路接通時可為每個LED提供幾乎正好是8mA的電流。如果需要讓兩個LED呈現(xiàn)接通狀態(tài)，則端口引線電壓可在0V～Vcc之間快速循環(huán)。如果循環(huán)速率在100Hz左右或更高，那么兩個LED將呈現(xiàn)出穩(wěn)定的照亮狀態(tài)。

本電路最好是采用具有施密特觸發(fā)器或模擬輸入的微控制器。其他種類的微控制器有可能在輸入被加有靠近電源電壓中心的偏壓時產(chǎn)生不必要的饋電電流。