仅用一个微处理器管脚驱动两个低静态电流的LED

两个简单的电路实现用电池供电的微处理器驱动两个LED。

本文引用地址：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。

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80µA时开始变暗，4.4V电流1mA时完全暗掉。对3.3V，漏电流仅为2.41µA。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 74µA电流下开始变暗，8.5V 1mA电流下完全暗掉，5V电源1.53µA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。

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