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仅用一个微处理器管脚驱动两个低静态电流的LED

来源:EDN/作者:Antonio Mu?oz?? Laboratorios Avanzados de Investigación del I3A?? Zaragoza?? Spain?? 2008年02月27日 ?? 收藏0

  两个简单的电路实现用电池供电的微处理器驱动两个LED。

  本设计方案的基础是使用三个电阻和一个微处理器I/O引脚作为输入高阻抗或输出,独立地驱动两个LED工作的电路(参考文献1)。本设计的想法听上去很好,主要出于微处理器缺少多余I/O引脚和简化设计的考虑。不幸的是,电路不能使于电池供电设计,因为其在正常工作下的有2mA泄漏电流,甚至在两个LED都不工作的情况下也存在。本设计方案改进了原电路,仅使用一个I/O引脚驱动两个LED,但存在低漏电流(图1)。虽然电路使用了两个二极管和一个电阻,但价格低且器件数少。

仅用一个微处理器管脚驱动两个低静态电流的LED

  两个电路工作的基础是二极管的非线性特征,电流随通过其的电压呈指数增长。为描述其工作过程,假定微处理器管脚被设置为输入,其余管脚为高阻状态。在第一个电路中,假设LED需要约1.5V电压才能工作,小信号二极管电压降约为0.6V(图1a)。所以,为使两个LED都工作,理论上需要4.2V。实际上,LED在约4V电流80?A时开始变暗,4.4V电流1mA时完全暗掉。对3.3V,漏电流仅为2.41?A。电路名义上的电压稍小于3.3V,但如果那样的话,应

该使用Schottky二极管。

  第二个电路的电源电压大于5V(图1b)。使用图中值,LED在7V 74?A电流下开始变暗,8.5V 1mA电流下完全暗掉,5V电源1.53?A下仍关闭。为导通LED,必须配置微处理器的I/O引脚为输出;输出值为1导通下面的LED,输出值为0导通上面的LED。如果两个LED都必须表现为工作,可以编程使引脚在0和1之间以大于50Hz的频率循环。为计算两种情况的电阻值,使用下面的公式:R=(3.3V–VD–VLED)/ILED(图1a),和R=(VCC–VZ–VLED)/ILED(图1b),在这里ILED为LED所需的电流,VD为ILED电流流过二极管产生的电压,VZ为zener二极管电压,VLED为ILED电流流过LED的前向电压。应该使用Schmitt触发器或I/O引脚的模拟输入来避免过电流。

  英文原文:

  One microcontroller pin drives two LEDs with low quiescent current

  Two simple circuits allow a battery-powered microcontroller to drive two LEDs.

  Antonio Mu?oz, Laboratorios Avanzados de Investigación del I3A, Zaragoza, Spain, and Arturo Mediano, PhD, GEPM University of Zaragoza, Zaragoza, Spain; Edited by Charles H Small and Fran Granville -- EDN, 2/7/2008

  The basis for this Design Idea is a circuit that uses three resistors and a microcontroller-I/O pin to work as input high impedance or output to independently drive two LEDs (Reference 1). The idea sounded good for this design, mainly because of the lack of spare I/O pins in the microcontroller and the simplicity of the implementation. Unfortunately, you cannot use the circuit in battery-powered designs because it exhibits a current leakage on the order of 2 mA even with both LEDs off. This Design Idea modifies that circuit, using only one I/O pin to drive the two LEDs but with a low current drain (Figure 1). Although the circuit uses a couple of diodes and a resistor, the price and the component count are low.


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微处理器? 低静态电流? LED?

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