本设计实例的基础是一个包括三只电阻和一个微控制器 I/O 脚的电路，它作为高阻输入，或单独驱动两只 LED 的输出（参考文献 1）。这对本设计似乎是个不错的方法，主要原因是微控制器缺少空闲的 I/O 脚，以及为了简化实现。不幸的是，它不能用于电池供电的设计，因为即使在两只 LED 均关断情况下，设计的泄漏电流也在 2 mA 量级。本设计实例对电路作了修改，只用一个 I/O 脚驱动两只 LED，而电流较低（图 1）。虽然电路使用了数只二极管和一只电阻，但价格和元件数均不高。
两种电路的工作基础都是二极管的非线性特性，即二极管电流随施加在其上的电压成指数变化。为说明其原理，设想将微控制器管脚配置为一个输入，使管脚处于高阻态。在第一种电路中，假定 LED 需要约1.5V才能导通，而小信号二极管的压降约为 0.6V（图 1a）。因此，为使两只 LED 导通，理论上需要 4.2V 电压。实际上，LED 在大约 4V、80mA 电流时就开始微亮，而在4.4V、1mA 电流时全亮。在3.3V时，泄漏电流只有2.41mA。此电路的标称电压可以略低于3.3V，但在这种情况下，应采用肖特基二极管。
第二种电路用于高于5V的电源（图1b）。以图中的取值，LED在7V、74-mA电流时开始微亮，而在8.5V、1mA 时达到全亮，5V电源下关断时的电流为1.53mA。要点亮LED，必须将微控制器的I/O脚配置为一个输出；输出值1点亮下方LED，输出值 0 点亮上方LED。如果要同时点亮两只LED，程序必须使端口在1与0之间循环，循环频率要大于50Hz。为了计算出两种情况下的电阻值，使用公式R=(3.3V-VD-VLED)/ILED（图1a）和 R=(VCC-VZ-VLED)/ILED（图1b），其中ILED是点亮 LED 所需电流，VD是ILED电流流经二极管时其上的电压，VZ 是齐纳二极管电压，而 VLED 是 ILED 流经 LED 时的正向压降。I/O 脚应使用施密特触发器或模拟输入，以避免电流过高。
参考文献
1. Pefhany, Spehro, “Circuit Controls Two LEDs With One Microcontroller Port Pin,” Electronic Design, April 1, 2002.
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