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这个控制LED的经典算法 你会用吗?

作者:时间:2023-04-14来源:Digi-Key收藏

查理复用算法(Charlieplesing),具备控制多个的能力,即可以用较少数量的微控制器输出端来控制较多数量的 (微控制器输出端少于数量)。在1995年,Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出这一想法,并命名为 Charlieplesing。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202304/445594.htm


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。


1681376755524993.jpg


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。


1681376742742741.jpg


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。


1681376715580950.jpg


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。



关键词: Digi-Key LED

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