Как управлять тремя светодиодами с помощью двух выводов UC, используя только пассивные компоненты?

У меня на микроконтроллере есть только 2 (3 состояния) контакта, и мне нужно управлять 3 красными светодиодами, УК работает на 5В. Я могу использовать только пассивные компоненты в дополнение.

Для управления четырьмя светодиодами:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Чтобы оба светодиода на определенном контакте горели, переключите контакт на несколько сотен Гц.

Обратите внимание, что эта настройка требует , чтобы прямое напряжение светодиодов было меньше, чем Vcc / 2.

Также обратите внимание, что резисторы потребляют энергию постоянно, а не только при включенных светодиодах.

Это решение зависит от того факта, что 5 В не будет зажигать три светодиода, включенных последовательно. При необходимости вы можете добавить кремниевый диод последовательно с одним или несколькими светодиодами, чтобы увеличить общее падение прямого напряжения.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

• Если оба контакта A и B тристатные, все светодиоды не горят.
• Если на вывод A подается низкий уровень, D1 включен.
• Если на вывод A подается высокий уровень, а на вывод B подается низкий уровень, D2 включен.
• если на вывод B подается высокий уровень, D3 включен.

Чтобы одновременно горел более одного светодиода, вам придется мультиплексировать: включать их по одному, достаточно быстро, чтобы они горели непрерывно.

С двумя контактами вы можете управлять четырьмя светодиодами. Для управления двумя светодиодами установите резистор на вывод MCU, чтобы ограничить ток, и подключите его к двум светодиодам - ​​катоду одного светодиода и аноду другого светодиода. Свободный анодный конец первого светодиода подключается к VCC платы MCU через другой резистор. Свободный катодный конец второго светодиода подключается к GND (через другой резистор). Теперь светодиоды будут попеременно гореть, когда вывод MCU установлен на высокий или низкий уровень. Подключите второй вывод MCU таким же образом, и теперь у вас есть контроль над четырьмя светодиодами.

Чтобы создать видимость независимого управления каждым светодиодом в паре с одного из выводов порта, требуется немного программной работы, как указано ниже.

Если светодиод 1 является анодом с выводом порта, а светодиод 2 - с катодом к выводу порта, выполните следующие действия, чтобы установить четыре состояния для двух светодиодов.

LED2  LED1    Action
OFF   OFF     Set the port pin to tristate level.
OFF   ON      Set the port pin low.
ON    OFF     Set the port pin high.
ON    ON      Toggle the port pin high and low at a frequency over about 120 Hz. 

Повторите те же действия для другого контакта порта, и вы увидите, что у вас есть четыре независимых светодиода от двух контактов порта.

Эта схема хорошо работает для светодиодов, у которых прямое падение напряжения составляет более половины уровня VCC. Красные светодиоды с 2.1 VF не будут работать так хорошо, если VCC, например, 5V. С другой стороны, зеленый светодиод с 2,5 В VF будет отлично работать в системе с VCC 3,3 В.

Таким образом, ток не протекает, когда он выключен, и вы можете подавать столько / мало прямого напряжения, сколько вам нужно

EDN опубликовал несколько связанных идей для дизайна здесь

Вот один из них:

Для типичных значений с D1 желтый светодиод (2,2 В вкл.), D2 красный светодиод (1,9 В вкл.) И напряжением выключения 1,2 В и 1,1 В соответственно, а также токами включения 8 мА каждый, Vcc = 5,0 В, оптимальный значения

R1 = 300 кОм R2 = 330 кОм R3 = 1,2 кОм

Ток покоя составляет 2,7 мА. Чтобы оба светодиода горели, переключите выходной контакт на частоту 100 Гц или выше.

Я использовал решатель Excel в оригинальной статье, код может быть все еще доступен в EDN.

Дополнительная степень свободы , предоставляемая резистор R3 может избежать ограничений как Dave Твид и схем Майкла Карася, хотя для конкретного случая 2 красных светодиодов , работающих от источника 5V, схема Dave Твид является , вероятно , приемлема, но проверить Vf осторожно, это не хорошо для некоторых красных светодиодов, и может быть незначительным для других, если вывод порта не тянет полностью вниз или вверх.