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這個控制LED的經典算法 你會用嗎?

得捷電子DigiKey ? 來源:未知 ? 2023-04-13 02:40 ? 次閱讀
Q A &問:什么是查理復用算法(Charlieplexing )? 這算法可以用來做什么? 查理復用算法(Charlieplesing),具備控制多個LED的能力,即可以用較少數量的微控制器輸出端來控制較多數量的 LED(微控制器輸出端少于LED數量)。在1995年,Maxim公司的 Charles Allen 首次提出這一想法,并命名為 Charlieplesing。

查理復用算法使用微控制器的所有三種邏輯狀態以及LED的單向導電性來控制矩陣。如果你試圖顯示不同進程的狀態,并且不想占用多個微控制器引腳,那么這可能很有用。

以下是一組使用查理復用算法LED的最簡單例子。

99b966cc-d960-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

注意,在上面的例子中,它使用了一組互補的 LED。基于 LED 如何允許電流在一個方向流動并阻止電流在另一個方向上流動,它允許我們根據輸入/輸出的設置來控制兩個 LED。要使用此例子,可以通過更改引腳的輸出類型來控制具有兩個引腳的兩個 LED。如果你將引腳2設置為高電平,引腳1設置為低電平,則L1 -LED將點亮。如果將引腳1設置成高電平,而引腳2設置成低電平,那么L2 -LED將會點亮。

以下是如何在 Arduino 設置。

void setup() {Serial.begin(9600);

}

void loop() {pinMode(1,OUTPUT);pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3,INPUT);

digitalWrite(2,HIGH);digitalWrite(1,LOW);

delay(1000);

Serial.println("1");

pinMode(1,OUTPUT);pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3,INPUT);

digitalWrite(1,HIGH);digitalWrite(2,LOW);

delay(1000);

Serial.println("2");}

現在看這個示意圖,你可能會想,“這怎么有用?我們只使用兩個引腳控制兩個LED。”讓我們看看當我們添加第三個引腳時會發生什么。

以下是如何設置3個引腳的LED。

99c986ba-d960-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

通過此設置可以看到,你可以使用3個引腳控制6個 LED。要在此設置中控制LED,你需要使用微控制器的所有三種狀態。如果你想打開L1- LED而不打開其他LED,則必須將引腳2設置為高,將引腳1設置為低,將引腳3設置為輸入。引腳3必須設置為輸入的原因是將該引腳設置為高阻抗。這基本上從電路上斷開了引腳。此外,如果我們將引腳3設置為LOW,LED L4也會亮起。

現在,如果你想打開L2-LED,用戶可以將引腳1設置為高,將引腳2設置為低,將引腳3設置為輸入。再次注意,如果我們沒有將引腳3設置為輸入,則L4-LED也將打開。

然后,用戶可以完成此過程,直到他們按順序成功點亮每個LED。

如果你想用 Arduino 編寫代碼, 請查看這里

現在我們已經探索了2個引腳和3個引腳,你可以看到查理復用算法如何成為一個有用的工具。讓我們再為4個輸入引腳進行一次設置。

在我們展示4個輸入引腳的設置之前,你能猜出我們能夠控制多少個 LED 嗎?

通過將要使用的I/O數量乘以相同的I/O數量減1,可以計算出可以控制的LED數量。因此,例如,如果我們想使用4個I/O引腳,我們將該數字乘以3,這將讓我們知道,我們可以用4個I/O控制多達12個LED。

以下是如何設置4個 I/O 的 LED。

99e1e0de-d960-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

注意,我對這一個連接進行了顏色編碼,以使連接更清晰。如你所見,通過在原理圖中再添加一個引腳,我們可以再添加 6個 LED。為了控制LED,此設置與3個引腳的工作方式相同,但是,在這種情況下,我們將設置2個引腳作為輸入。這里是 Arduino 代碼,用于控制所有 12個LED。

正如你所看到的,如果你 I/O 引腳數量有限,這可能是一個有用的工具。

如果你想看到查理復用算法的其他選項,我看到的使用查理復用算法的最常見項目之一是 LED 立方體。如果你在網上搜索查理復用算法LED立方體,你會看到幾個不同的版本。

9a015b9e-d960-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

更多LED設計的技術信息請查看以下內容:
  • 用生長燈幫助植物茁壯成長

  • LED新設計技巧和驅動器選擇淺析

  • 櫥柜燈和普通照明燈帶的組裝指南

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  • LED 應用:該選通孔還是表面貼裝好
9a015b9e-d960-11ed-bfe3-dac502259ad0.png ? ?最后,如果你喜歡這篇文章,快分享給更多的小伙伴吧!切記點個贊哦!

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