这个控制LED的经典算法 你会用吗？

Q A &问：什么是查理复用算法（Charlieplexing )? 这算法可以用来做什么？  查理复用算法（Charlieplesing），具备控制多个LED的能力，即可以用较少数量的微控制器输出端来控制较多数量的 LED（微控制器输出端少于LED数量）。在1995年，Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出这一想法，并命名为 Charlieplesing。

 

查理复用算法使用微控制器的所有三种逻辑状态以及LED的单向导电性来控制矩阵。如果你试图显示不同进程的状态，并且不想占用多个微控制器引脚，那么这可能很有用。

 

以下是一组使用查理复用算法LED的最简单例子。

注意，在上面的例子中，它使用了一组互补的 LED。基于 LED 如何允许电流在一个方向流动并阻止电流在另一个方向上流动，它允许我们根据输入/输出的设置来控制两个 LED。要使用此例子，可以通过更改引脚的输出类型来控制具有两个引脚的两个 LED。如果你将引脚2设置为高电平，引脚1设置为低电平，则L1 -LED将点亮。如果将引脚1设置成高电平，而引脚2设置成低电平，那么L2 -LED将会点亮。

 

 

以下是如何在 Arduino 设置。

 

 

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");}

 

现在看这个示意图，你可能会想，“这怎么有用？我们只使用两个引脚控制两个LED。”让我们看看当我们添加第三个引脚时会发生什么。

 

 

以下是如何设置3个引脚的LED。

 

 

 

通过此设置可以看到，你可以使用3个引脚控制6个 LED。要在此设置中控制LED，你需要使用微控制器的所有三种状态。如果你想打开L1- LED而不打开其他LED，则必须将引脚2设置为高，将引脚1设置为低，将引脚3设置为输入。引脚3必须设置为输入的原因是将该引脚设置为高阻抗。这基本上从电路上断开了引脚。此外，如果我们将引脚3设置为LOW，LED L4也会亮起。

 

现在，如果你想打开L2-LED，用户可以将引脚1设置为高，将引脚2设置为低，将引脚3设置为输入。再次注意，如果我们没有将引脚3设置为输入，则L4-LED也将打开。

 

然后，用户可以完成此过程，直到他们按顺序成功点亮每个LED。

 

→  如果你想用 Arduino 编写代码, 请查看这里

现在我们已经探索了2个引脚和3个引脚，你可以看到查理复用算法如何成为一个有用的工具。让我们再为4个输入引脚进行一次设置。

 

 

在我们展示4个输入引脚的设置之前，你能猜出我们能够控制多少个 LED 吗？

 

 

通过将要使用的I/O数量乘以相同的I/O数量减1，可以计算出可以控制的LED数量。因此，例如，如果我们想使用4个I/O引脚，我们将该数字乘以3，这将让我们知道，我们可以用4个I/O控制多达12个LED。

 

 

  以下是如何设置4个 I/O 的 LED。

 

 

注意，我对这一个连接进行了颜色编码，以使连接更清晰。如你所见，通过在原理图中再添加一个引脚，我们可以再添加 6个 LED。为了控制LED，此设置与3个引脚的工作方式相同，但是，在这种情况下，我们将设置2个引脚作为输入。这里是 Arduino 代码，用于控制所有 12个LED。

 

 

正如你所看到的，如果你 I/O 引脚数量有限，这可能是一个有用的工具。

 

 

如果你想看到查理复用算法的其他选项，我看到的使用查理复用算法的最常见项目之一是 LED 立方体。如果你在网上搜索查理复用算法LED立方体，你会看到几个不同的版本。

 更多LED设计的技术信息，请查看以下内容：

• 用生长灯帮助植物茁壮成长

   

   

• LED新设计技巧和驱动器选择浅析

   

   

• 橱柜灯和普通照明灯带的组装指南

   

   

• 了解如何避免LED被腐蚀

   

   

• LED 应用：该选通孔还是表面贴装好

     最后，如果你喜欢这篇文章，快分享给更多的小伙伴吧! 切记点个赞哦!  

 提示点击菜单设计支持:工程师锦囊,获取更多工程师小贴士