單片機上的發光二極管(LED燈)

LED(light-emitting diode)，即發光二極管，俗稱 LED 小燈，它的品種許多，參數也不盡相反，我們板子上用的是通俗的貼片發光二極管。這種二極管平日的正導游通電壓是 1.8V到 2.2V 之間，任務電流普通在 1mA～20mA 之間。個中，當電流在 1mA～5mA 之間變更時，跟著經過 LED 的電流越來越大，我們的肉眼會分明覺得到這個小燈越來越亮，而當電流從5mA～20mA 之間變更時，我們看到的發光二極管的亮度變更就不是太分明了。當電流超越20mA 時，LED 就會有燒壞的風險了，電流越大，燒壞的也就越快。所以我們在運用進程中應當特殊留意它在電流參數上的設計請求。
那么下面我們來看一下這個發光二極管在開辟板上的設計使用。起首來看圖 2-3。

圖 2-3  USB 接口電路

圖 2-3 是我們開辟板上的 USB 接口電路，經過 USB 線，電腦給我們的開辟板供電和下載程序以及完成電腦和開辟板之間的通訊。從圖上可以看出，USB 座共有 6 個接口，個中 2腳和 3 腳是數據通訊引腳，1 腳和 4 腳是電源引腳，1 腳是 VCC 正電源，4 腳是 GND 即地線。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辟板上的這個 USB座的 6 個引腳。
我們如今次要來看 1 腳 VCC 和 4 腳 GND。1 腳經過 F1（自恢復保險絲）接到右側，在正常任務的狀況下，保險絲可以直接算作導線，因而閣下雙方多是 USB 電源+5V，自恢復保險絲的感化是，當你后級電路哪個中央有發作短路的時分，保險絲會主動割斷電路，維護開辟板以及電腦的 USB 口，當電路正常后，保險絲會恢復疏通，正常任務。
右側有 2 條歧路，第一條是在+5V 和 GND 接了一個 470uF 的電容，電容是隔離直流的，所以這條歧路是沒有電流的，電容的感化，我們下節課再引見，這節課我們次要看第二條歧路。我們把第二條歧路摘掏出來就是如圖 2-4 這個樣子。

圖 2-4  LED 小燈電路（一）

發光二極管是二極管中的一種，因而和通俗二極管一樣，這個二極管也有陰極和陽極，習氣上也稱之為負極和正極。道理圖里的 LED 畫成如許便利在電路上察看，偏向必需接對了才會有電流暢過讓 LED 小燈發光。方才提到了我們接入的 VCC 電壓是 5V，發光二極管本身壓降大約是 2V，那么在左邊 R34 這個電阻上接受的電壓就是 3V。那么如今我們請求電流規模是 1~20mA 的話，就可以依據歐姆定律 R=U/I，把這個電阻的下限和下限值求出來。
U=3V，當電流是 1mA 的時分，電阻值是 3K；當電流是 20mA 的時分，電阻值是 150歐，也就是 R34 的取值規模是 150~3K 歐姆。這個電阻值巨細的變更，直接可以限制整條通路的電流的巨細，因而這個電阻我們平日稱之為“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，我想人人可以輕松盤算出來了，而這個發光二極管在這里的感化，是作為電源指導燈的，運用 USB 線將開辟板和電腦連起來，這個燈就會亮了。
同理，我們在板子后級開關掌握的中央，又添加了一個 LED10 發光二極管，感化就是當我們翻開開關時，這個二極管才會亮起，如圖 2-5 所示。

圖 2-5  USB 供電電路

人人留意，這里的開關固然只要一個，然則是 2 路的，2 路開關并聯能更好確實保給后級供給更大的電流。電容 C19 和 C10，多是隔離斷開直流的，感化我們下節課引見，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，把右側的 GND 去失落，改成一個單片機的 IO口，如圖 2-6 所示。

圖 2-6  LED 小燈電路（二）

圖 2-4 因為電源從正極到負極有電壓差，而且電路是導通的，所以就會有電流暢過，LED小燈由于有了電流暢過，所以就會直接發光。我們把右側的原 GND 處接到單片機 P0.0 引腳上，那么假如我們單片機輸入一個低電平，也就是跟 GND 一樣的 0V 電壓，就可以讓 LED小燈和圖 2-4 一樣發光了。
由于我們的單片機是可以編程掌握的，我們可以讓 P0.0 這個引腳輸入一個高電平，就是跟 VCC 一樣的 5V 電壓，那么這個時分，左側 VCC 電壓和右側的 P0.0 的電壓是分歧的，那就沒有電壓差，沒有電壓差就不會發生電流，沒有電流 LED 小燈就不會亮，也就是會處于熄滅形態。下面，我們就用我們的編程軟件來完成掌握小燈的亮和滅。