Управление светодиодами или оптронами

Параллельные выходы

Управление светодиодами – самое простое, что может встретиться при изготовлении схем на микроконтроллерах. Как известно, светодиоды потребляют достаточно маленький ток – в зависимости от типа светодиода этот ток может составлять от 3 до 20 мА. Рабочее напряжение светодиодов составляет примерно от 1,5 до 4 В.

Так как ток, который микроконтроллеры семейства AVR могут отдавать при напряжении «логический ноль» на выходной линии, может достигать 20 мА, можно управлять светодиодом просто подключив его к выходной линии порта последовательно с ограничивающим ток резистором. Второй вывод этой цепочки следует подсоединить к положительной линии питания.

Стоит обратить внимание на то, что подключать следует именно таким образом – при напряжении «логическая единица» микроконтроллер может отдавать гораздо меньший ток. А значит, его нельзя будет применить для управления светодиодом напрямую.

Управлять светодиодом предельно просто: так как один его вывод подключен к положительному проводу питания, для того, чтобы он стал светиться (т. е. падение напряжения на нем стало достаточным для зажигания), нужно сформировать на втором выводе цепочки со светодиодом напряжение низкого уровня «0». Говоря проще, для того, чтобы зажечь светодиод, надо записать в выходной порт значение «0». Чтобы погасить – записать «1».

На рис. 16.4 изображена простая схема с двумя светодиодами.

Рис. 16.4. Простейшая схема для управления двумя светодиодами

Однако следует иметь в виду очень важный факт – хотя каждый выход микроконтроллера может управлять нагрузкой до 20 мА, общий потребляемый ток от всех линий портов ввода/вывода не должен превысить определенного значения.

Аналогично можно управлять оптопарами, ведь по-существу, они представляют собой размещенные в одном корпусе напротив друг друга светодиод и фоточувствительный элемент – фоторезистор, фототранзистор, и т. д. Например, используя оптопару со встроенным фотосимистором можно управлять высоковольтной нагрузкой. При этом достигаются такие важные цели, как гальваническая развязка высоковольтных цепей и схемы управления, отсутствие искрового промежутка.

При большом количестве светодиодов всегда жалко тратить свободные порты на индикацию и очень не хочется вводить дополнительные элементы. Тем не менее, существует много способов подключения светодиодов. Один из них – встречное включение (рис. 16.5).

Рис. 16.5. Встречное включение светодиодов

(сопротивления в цепях порядка 200 – 300 Ом).

На таблице ниже можно увидеть, сколько светодиодов можно подключить к определенному числу портов:

Портов
Св.диодов

Логика работы такова: чтобы зажечь необходимый светодиод нужно установить соответствующие порты как выходы и подать требуемые логические уровни. Не используемые выводы микроконтроллера программируются как входы, чтобы не засвечивать не нужные светодиоды. В принципе, можно засветить любую комбинацию светодиодов, используя временное мультиплексирование, но при таком способе незначительно снижается яркость свечения.

Дата добавления: 2014-01-05