單片機(jī)上的發(fā)光二極管(LED燈)

LED(light-emitting diode)，即發(fā)光二極管，俗稱(chēng) LED 小燈，它的品種許多，參數(shù)也不盡相反，我們板子上用的是通俗的貼片發(fā)光二極管。這種二極管平日的正導(dǎo)游通電壓是 1.8V到 2.2V 之間，任務(wù)電流普通在 1mA～20mA 之間。個(gè)中，當(dāng)電流在 1mA～5mA 之間變更時(shí)，跟著經(jīng)過(guò) LED 的電流越來(lái)越大，我們的肉眼會(huì)分明覺(jué)得到這個(gè)小燈越來(lái)越亮，而當(dāng)電流從5mA～20mA 之間變更時(shí)，我們看到的發(fā)光二極管的亮度變更就不是太分明了。當(dāng)電流超越20mA 時(shí)，LED 就會(huì)有燒壞的風(fēng)險(xiǎn)了，電流越大，燒壞的也就越快。所以我們?cè)谶\(yùn)用進(jìn)程中應(yīng)當(dāng)特殊留意它在電流參數(shù)上的設(shè)計(jì)請(qǐng)求。
那么下面我們來(lái)看一下這個(gè)發(fā)光二極管在開(kāi)辟板上的設(shè)計(jì)使用。起首來(lái)看圖 2-3。

圖 2-3  USB 接口電路

圖 2-3 是我們開(kāi)辟板上的 USB 接口電路，經(jīng)過(guò) USB 線(xiàn)，電腦給我們的開(kāi)辟板供電和下載程序以及完成電腦和開(kāi)辟板之間的通訊。從圖上可以看出，USB 座共有 6 個(gè)接口，個(gè)中 2腳和 3 腳是數(shù)據(jù)通訊引腳，1 腳和 4 腳是電源引腳，1 腳是 VCC 正電源，4 腳是 GND 即地線(xiàn)。5 腳和 6 腳是外殼，我們直接接到了 GND 上，人人可以察看一下開(kāi)辟板上的這個(gè) USB座的 6 個(gè)引腳。
我們?nèi)缃翊我獊?lái)看 1 腳 VCC 和 4 腳 GND。1 腳經(jīng)過(guò) F1（自恢復(fù)保險(xiǎn)絲）接到右側(cè)，在正常任務(wù)的狀況下，保險(xiǎn)絲可以直接算作導(dǎo)線(xiàn)，因而閣下雙方多是 USB 電源+5V，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的感化是，當(dāng)你后級(jí)電路哪個(gè)中央有發(fā)作短路的時(shí)分，保險(xiǎn)絲會(huì)主動(dòng)割斷電路，維護(hù)開(kāi)辟板以及電腦的 USB 口，當(dāng)電路正常后，保險(xiǎn)絲會(huì)恢復(fù)疏通，正常任務(wù)。
右側(cè)有 2 條歧路，第一條是在+5V 和 GND 接了一個(gè) 470uF 的電容，電容是隔離直流的，所以這條歧路是沒(méi)有電流的，電容的感化，我們下節(jié)課再引見(jiàn)，這節(jié)課我們次要看第二條歧路。我們把第二條歧路摘掏出來(lái)就是如圖 2-4 這個(gè)樣子。

圖 2-4  LED 小燈電路（一）

發(fā)光二極管是二極管中的一種，因而和通俗二極管一樣，這個(gè)二極管也有陰極和陽(yáng)極，習(xí)氣上也稱(chēng)之為負(fù)極和正極。道理圖里的 LED 畫(huà)成如許便利在電路上察看，偏向必需接對(duì)了才會(huì)有電流暢過(guò)讓 LED 小燈發(fā)光。方才提到了我們接入的 VCC 電壓是 5V，發(fā)光二極管本身壓降大約是 2V，那么在左邊 R34 這個(gè)電阻上接受的電壓就是 3V。那么如今我們請(qǐng)求電流規(guī)模是 1~20mA 的話(huà)，就可以依據(jù)歐姆定律 R=U/I，把這個(gè)電阻的下限和下限值求出來(lái)。
U=3V，當(dāng)電流是 1mA 的時(shí)分，電阻值是 3K；當(dāng)電流是 20mA 的時(shí)分，電阻值是 150歐，也就是 R34 的取值規(guī)模是 150~3K 歐姆。這個(gè)電阻值巨細(xì)的變更，直接可以限制整條通路的電流的巨細(xì)，因而這個(gè)電阻我們平日稱(chēng)之為“限流電阻”。在圖 2-3 中，我們用的電阻是1K，這條歧路電流的巨細(xì)，我想人人可以輕松盤(pán)算出來(lái)了，而這個(gè)發(fā)光二極管在這里的感化，是作為電源指導(dǎo)燈的，運(yùn)用 USB 線(xiàn)將開(kāi)辟板和電腦連起來(lái)，這個(gè)燈就會(huì)亮了。
同理，我們?cè)诎遄雍蠹?jí)開(kāi)關(guān)掌握的中央，又添加了一個(gè) LED10 發(fā)光二極管，感化就是當(dāng)我們翻開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，這個(gè)二極管才會(huì)亮起，如圖 2-5 所示。

圖 2-5  USB 供電電路

人人留意，這里的開(kāi)關(guān)固然只要一個(gè)，然則是 2 路的，2 路開(kāi)關(guān)并聯(lián)能更好確實(shí)保給后級(jí)供給更大的電流。電容 C19 和 C10，多是隔離斷開(kāi)直流的，感化我們下節(jié)課引見(jiàn)，這里人人可以疏忽。
那么下面呢，我們把圖 2-4 停止一下變更，把右側(cè)的 GND 去失落，改成一個(gè)單片機(jī)的 IO口，如圖 2-6 所示。

圖 2-6  LED 小燈電路（二）

圖 2-4 因?yàn)殡娫磸恼龢O到負(fù)極有電壓差，而且電路是導(dǎo)通的，所以就會(huì)有電流暢過(guò)，LED小燈由于有了電流暢過(guò)，所以就會(huì)直接發(fā)光。我們把右側(cè)的原 GND 處接到單片機(jī) P0.0 引腳上，那么假如我們單片機(jī)輸入一個(gè)低電平，也就是跟 GND 一樣的 0V 電壓，就可以讓 LED小燈和圖 2-4 一樣發(fā)光了。
由于我們的單片機(jī)是可以編程掌握的，我們可以讓 P0.0 這個(gè)引腳輸入一個(gè)高電平，就是跟 VCC 一樣的 5V 電壓，那么這個(gè)時(shí)分，左側(cè) VCC 電壓和右側(cè)的 P0.0 的電壓是分歧的，那就沒(méi)有電壓差，沒(méi)有電壓差就不會(huì)發(fā)生電流，沒(méi)有電流 LED 小燈就不會(huì)亮，也就是會(huì)處于熄滅形態(tài)。下面，我們就用我們的編程軟件來(lái)完成掌握小燈的亮和滅。