單片機(jī)驅(qū)動LED中上拉電阻的問題

下面是本人做過的LED上拉電阻試驗

測試條件：
VCC=4.96V,φ3綠色發(fā)光二極管。
二極管正極接VCC，負(fù)極通過RL接地。
沒有進(jìn)行更大的電阻測試，因為我的萬用表電壓檔內(nèi)阻為10M。

RL VLED VRL 電流 亮度
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1K 1.93V 3.03V 3mA 很亮
5K 1.82V 3.14V 0.6mA 比較亮
100K 1.66V 3.30V 33uA 微亮
3.3M 1.51V 3.45V 1.0uA 不亮
10M 1.42V 3.45V 0.3uA 不亮
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通過以上測試可以看出，發(fā)光二極管即使有很小的電流時，在LED的壓降也是很明顯的。這也符合發(fā)光二極管的特性曲線。

所以，如果與發(fā)光二極管驅(qū)動的下一級內(nèi)阻要是比較小（小于10M）的話，那么其輸出必然是3V左右。

當(dāng)然如果使用的前級驅(qū)動電路有內(nèi)部上拉（如PCF8574T內(nèi)部有100uA若上拉，51的P1或P2，P3口等）則另當(dāng)別論。所以我說如果這樣用最好并聯(lián)一個10K的電阻.

單片機(jī)輸出驅(qū)動分為高電平驅(qū)動和低電平驅(qū)動兩種方式，所謂高電平驅(qū)動，就是端口輸出高電平時的驅(qū)動能力，所謂低電平驅(qū)動，就是端口輸出低電平時的驅(qū)動能力，當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時，其驅(qū)動能力實際上是*端口的上拉電阻來驅(qū)動的，實際測試表明，51單片機(jī)的上拉電阻的阻值在330K左右，也就是說如果*高電平驅(qū)動，本質(zhì)上就是*330K的上拉電阻來提供電流的，當(dāng)然該電流是非常小的，小的甚至連發(fā)光二極管也難以點亮，如果要保證LED發(fā)光2極管正常發(fā)光，必須要外接一個1K左右的上拉電阻，如果是一個led還好，要是10個、20個led的話，就要接10個、20個1K的上拉電阻，接電阻的本身是可以的，問題是接了上拉電阻以后，每當(dāng)端口變?yōu)榈碗娖?的時候，那么就有10個、20個上拉電阻被無用的導(dǎo)通，假設(shè)每個電阻的電流為5mA計算，20個電阻就是100mA，這將造成電源效率的嚴(yán)重下降，導(dǎo)致發(fā)熱，紋波增大，以至于造成單片機(jī)工作不穩(wěn)，因此很少有采用高電平直接驅(qū)動led的，高電平驅(qū)動led實際上就是共陰。低電平驅(qū)動就不同了，端口為低電平0時，端口內(nèi)部的開關(guān)管導(dǎo)通，可以驅(qū)動高達(dá)30多毫安的驅(qū)動電流，可以直接驅(qū)動led等負(fù)載，當(dāng)端口為低電平0時，盡管內(nèi)部的上拉電阻也是消耗電流的，但是由于內(nèi)部的上拉電阻很大，有330K，因此消耗電流極小，基本上不會影響電源效率，不會造成無用功的大量消耗，因此51單片機(jī)是不能用高電平直接驅(qū)動led發(fā)光管的，只能用地電平直接驅(qū)動led，即只能用共陽數(shù)碼管，而不能直接用共陰數(shù)碼管。