驅(qū)動(dòng)12個(gè)LED的3端口微控制器

　　圖1中的電路基于以前出版的設(shè)計(jì)實(shí)例（參考文獻(xiàn)1），僅用3條I/O線路來驅(qū)動(dòng)12個(gè)LED。在本應(yīng)用中，電路充當(dāng)電動(dòng)車引擎的轉(zhuǎn)速計(jì)，并在一組排列成直線或圓弧形LED上顯示引擎相對(duì)速度。三對(duì)反向并聯(lián)LED（D2和D3、D4和D5、D6和D7）通過限流電阻器R5、R6、R7從IC1的端口獲得驅(qū)動(dòng)電流。每組三個(gè)的兩組LED（D8、D9、D10以及D11、D12、D13）在IC1的端口和兩個(gè)分壓器之間（供應(yīng)參考電壓VREF1和VREF2）連接。如果改變電阻器R5、R6、R7的值，就能調(diào)節(jié)中間6個(gè)LED的亮度，而R1、R2、R4則控制其它6個(gè)LED 的亮度。一般而言，該電路能用主機(jī)微處理器的N 條I/O線路來驅(qū)動(dòng)多達(dá)N(N-1)+2N個(gè)LED，或比最初的設(shè)計(jì)實(shí)例中的電路能驅(qū)動(dòng)的LED多2N個(gè)。

　　該電路使用了Microchip公司的PIC10F200微控制器，即IC1，這是一種小尺寸廉價(jià)的6引腳器件，只提供3根I/O引腳和1根單純輸入引腳。I/O引腳GP0、GP1、GP2驅(qū)動(dòng)由 12 個(gè) LED 組成的條形圖，包括多路復(fù)用模式驅(qū)動(dòng)的4個(gè)黃色LED、4 個(gè)綠色LED、4個(gè)紅色LED（ 圖2）。

　　微處理器的單純輸入引腳GP3用于輸入來自點(diǎn)火線圈初級(jí)端子的脈沖。電阻器R3和二極管D1提供輸入信號(hào)調(diào)節(jié)，而軟件反跳例程則消除來自脈沖的振鈴效應(yīng)。由于R3的額定值高達(dá)390 kΩ，因此該電路能承受高壓輸入尖峰，并防止PIC10F200閉鎖。端口GP3充當(dāng)處理器的編程端口，之所以不同于處理器的其它端口，是因?yàn)樗瑑?nèi)部保護(hù)二極管。這只20mA二極管防止GP3受到負(fù)向瞬間電壓的損害。該電路工作可靠，但可以添加外部保護(hù)二極管來加強(qiáng)針對(duì)瞬態(tài)引發(fā)閉鎖的保護(hù)。把二極管的陽極接地，陰極連到IC1的GP3引腳。

　　可以配置條形圖按接通的LED數(shù)量（條狀）來表示引擎速度，或只照亮一兩只LED（點(diǎn)狀）來表示。圖2中的顏色方案用黃色LED來表示速度太低、綠色LED表示標(biāo)稱速度、紅色LED表示速度過快。圖3為表示指示軟件的流程圖。處理器的內(nèi)部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)Timer0每512ms溢出一次，這表示一個(gè)時(shí)隙，即一個(gè)多路傳送階段。在8個(gè)時(shí)隙當(dāng)中，其中1個(gè)驅(qū)動(dòng)3只上方的LED，第二個(gè)則驅(qū)動(dòng)3只下方的LED。為了簡化軟件，最后6個(gè)時(shí)隙逐個(gè)驅(qū)動(dòng)中間的LED。在主循環(huán)開始時(shí)，微處理器計(jì)算時(shí)鐘脈沖數(shù)量，并等待Timer0溢出。發(fā)生溢出后，輸出端口按照分配的時(shí)隙驅(qū)動(dòng)LED。在經(jīng)過8個(gè)時(shí)隙后，處理器把端口設(shè)定到相同狀態(tài)。在200個(gè)時(shí)隙后，處理器計(jì)算進(jìn)入測速儀脈沖數(shù)量，并按照進(jìn)入脈沖數(shù)量（即按照輸入頻率）設(shè)置LED圖案。

　　轉(zhuǎn)速計(jì)可表示高達(dá)120 轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速。伴隨的軟件列表包含C語言文件 (led12.c.pdf) 和匯編語言文件 (led12.asm.pdf)。ZIP源文件包含完整的 MPLab 項(xiàng)。圖4顯示了波形，是由數(shù)字示波器在GP0、GP1、GP2 端口捕獲的。

參考文獻(xiàn)

1.Benabadji, Noureddine, PIC microprocessor drives 20-LED dot- or bar-graph display, EDN, Sept 1, 2006, pg 71, www.edn.com/article/CA6363904.