1个IO控制3个LED

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 00:18:09

如题，如何使用1个IO口控制3个led的分别点亮，要求：同时只能亮一个灯，不能用芯片，只能用常规元件，比如，电阻，电容，三极管，二极管等，当然切换灯的速度还不能太慢。有没有这种可能的控制方法。不知道能否利用IO口的三态。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-5 00:18:10

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 13:48
海，是小弟多想了，谢谢各位大侠。

在IO口数量严重短缺的情况下，楼主的思路是对的，也是可行的。
解决办法已经有了，除了3个LED外，仅用6个三极管（NPN x 3, PNP x 3）、1个二极管和12个电阻组成的电路，即可实现一个IO口的三态（非PWM）控制三个LED的目的。

“海，是小弟多想了，谢谢各位大侠。”——貌似楼主已经放弃了。
如果楼主决定放弃，不再需要解决方案了，就请声明一下，我们也不必再跟着为此问题纠结下去了。

咖啡可乐 · 发表于 2013-12-5 00:31:42

电阻，电容，三极管，稳压管就能实现了。pwm输出加RC滤波生成不同的电压，利用不同稳压值的稳压管，驱动三极管就好了

zhonggp · 发表于 2013-12-5 01:09:10

利用MCU的IO三种状态，输出高，输出低，输入状态控制。

1826772880 · 发表于 2013-12-5 01:19:42

本帖最后由 1826772880 于 2013-12-5 01:22 编辑

不行，。。。。

OTD_WIND · 发表于 2013-12-5 02:01:07

讨论里不是有人发过,一个三态的IO输出01、10、00的电路吗？那就是你要的了

不过，这样省IO口的方式也太蛋痛了～难道折腾着玩吗

OTD_WIND · 发表于 2013-12-5 02:19:14

IO三态控制三个LED

dushanwu522 · 发表于 2013-12-5 09:00:52

使用PWM，电阻电容，三极管即可。产生VDD，1/2VDD，GND三种电压，控制三极管驱动三个LED。

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 09:12:25

dushanwu522 发表于 2013-12-5 09:00
使用PWM，电阻电容，三极管即可。产生VDD，1/2VDD，GND三种电压，控制三极管驱动三个LED。 ...

能否画一下电路，小弟愚笨

dushanwu522 · 发表于 2013-12-5 09:22:49

本帖最后由 dushanwu522 于 2013-12-5 09:23 编辑

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 09:12
能否画一下电路，小弟愚笨

具体的电阻比列关系，自己算吧，跟三极管压降、LED驱动电压、电流有关。
PWM的RC输出电压滤波等等，需要考虑。

RelayProtect · 发表于 2013-12-5 09:30:45

搞的这么麻烦啊。。。

pcwinner · 发表于 2013-12-5 09:37:33

为什么非得简单事情复杂化呢！！

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 09:39:37

dushanwu522 发表于 2013-12-5 09:22
具体的电阻比列关系，自己算吧，跟三极管压降、LED驱动电压、电流有关。
PWM的RC输出电压滤波等等，需要 ...

小弟不明白，左边和右边有何区别啊。。。

高低电平控制2个灯是容易理解的，最难的需要用1/2 VDD来控制另外一个灯，且只允许1/2 VDD才能点亮，但是我还担心，1/2 VDD会不会影响高电平驱动的灯，会不会让其也点亮。

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 09:40:48

pcwinner 发表于 2013-12-5 09:37
为什么非得简单事情复杂化呢！！

请问兄台有何良方

wxl · 发表于 2013-12-5 09:57:51

这是考试题吗?

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 10:00:12

wxl 发表于 2013-12-5 09:57
这是考试题吗?

不是，为了节省IO.

sgj245609615 · 发表于 2013-12-5 10:00:17

得不偿失啊

dushanwu522 · 发表于 2013-12-5 10:04:54

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 09:39
小弟不明白，左边和右边有何区别啊。。。
高低电平控制2个灯是容易理解的，最难的需要用1 ...

已经很明了了，不想再多解释了。

R88 · 发表于 2013-12-5 10:05:42

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 10:00
不是，为了节省IO.

上面的几个回复加起来不就可以咯：

wxl · 发表于 2013-12-5 10:07:08

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 10:00
不是，为了节省IO.

还不如用其他多引脚的封装，或者看看io能不能复用。像你这样pcb又要占一片，还有用好几个管子，功能上有很多局限性，代码也复杂。。。

mbass51 · 发表于 2013-12-5 10:11:49

還是用ic吧

fastmcu · 发表于 2013-12-5 10:40:37

6楼的图看起来可行，有没有实际用过？

wochai · 发表于 2013-12-5 11:31:32

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 02:19
IO三态控制三个LED

好办法

takashiki · 发表于 2013-12-5 12:52:29

楼主，放弃吧，改方案吧。
事实上，通过选择合适的电阻的参数值，18楼的方案是可以的，不过你为什么需要这么为难自己呢？
6楼的明显来搞笑的，发光二级管直接串在电源和地中间，发光还附带加热功能~~~
9楼的不行的，他不多解释，我给你解释。如果VCC/2可以驱动最右边的发光管，那么左图的VCC也一定能够驱动最右边的发光管，于是方案FAILED。

Excellence · 发表于 2013-12-5 13:06:22

呵呵。
简单事情负责化。

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-5 13:48:38

海，是小弟多想了，谢谢各位大侠。

pcwinner · 发表于 2013-12-5 15:12:24

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 09:40
请问兄台有何良方

多用一个IO。。。。。。。

OTD_WIND · 发表于 2013-12-5 15:24:40

本帖最后由 OTD_WIND 于 2013-12-5 15:37 编辑

takashiki 发表于 2013-12-5 12:52
楼主，放弃吧，改方案吧。
事实上，通过选择合适的电阻的参数值，18楼的方案是可以的，不过你为什么需要这 ...

9楼的不解释，是因为搞笑的是你自己。呵呵！
不明白可以动手搭个电路试试，别一来就下定论

你说的两个LED串的电源之间，这电路我是用在量产上的。不知那里搞笑了？还是你自己本身就不懂呢？LED的起亮电压是多少你有没留意过呢？

从你这说的“通过选择合适的电阻的参数值”，就可知，你根本没注意过LED的几个参数，你这是来笑别人呢，还让别人笑呢？

呵呵

OTD_WIND · 发表于 2013-12-5 15:36:33

两个LED直接串的电源上，也是为了省IO口，至于不串两个电阻是为了省一个电阻。
至于用高阻态来点亮第三个LED，功能上是完全能现实，但从成本上考虑多了两个三极管，多了三个电阻～这时就得好好对比下换一个MCU，还是去除一个LED那个一更好了

takashiki · 发表于 2013-12-5 15:44:49

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 15:36
两个LED直接串的电源上，也是为了省IO口，至于不串两个电阻是为了省一个电阻。
至于用高阻态来点亮第三个LE ...

我说了你的电路功能不能实现吗？我是说，你的电路直接串两个发光二极管这种方式不好，会发热。嗯，你每一个LED都用VCC/2压降的当然可以，如果压降不是这样的呢？当然也可以，只是电流大点，热点，你能忍受就忍受呗，烧坏了再换呗，多简单啊。

我是说的9楼的电路最右边的部分，在最左边电路灯亮的灯亮的情况下也会亮，不知你是怎么把它弄灭的。不用搭电路，根本就是不可行的。

13楼的电阻不选择合适的参数真能达到每一个灯单独亮的效果？很有可能几个灯同时亮了。

takashiki · 发表于 2013-12-5 15:47:19

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 15:24
9楼的不解释，是因为搞笑的是你自己。呵呵！
不明白可以动手搭个电路试试，别一来就下定论

你以为18楼的那些R?可以随意取值？开玩笑，都取100K试试，灯还会亮么？

wochai · 发表于 2013-12-5 15:56:55

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 15:24
9楼的不解释，是因为搞笑的是你自己。呵呵！
不明白可以动手搭个电路试试，别一来就下定论

听了23楼的说法,想了一下
6楼的电路,如果电压是3.3V或者驱动的是蓝光/白光LED没有问题,
如果电压为5V,红/绿LED,高阻时就有些问题了

OTD_WIND · 发表于 2013-12-5 16:08:12

本帖最后由 OTD_WIND 于 2013-12-5 16:10 编辑

wochai 发表于 2013-12-5 15:56
听了23楼的说法,想了一下
6楼的电路,如果电压是3.3V或者驱动的是蓝光/白光LED没有问题,
如果电压为5V,红/ ...

你看出问题了

电路上不加电压说明，就是让人自选LED的。当然如果串上电阻也可以在高点的电压下使用,不过这时有可能LED会微亮。可能的话，就把电压弄低点，或串二极管～～

至于上面那个说串100K电阻的,还是去看看LED的Datasheet再来 ‘搞笑’ 吧

huangpeifeng · 发表于 2013-12-5 17:16:06

好辦法

JQ_Lin · 发表于 2013-12-5 17:34:42

yangjinke1118 发表于 2013-12-5 09:39
小弟不明白，左边和右边有何区别啊。。。
高低电平控制2个灯是容易理解的，最难的需要用1 ...

......会不会让其也点亮。

你的顾虑是对的。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-5 17:37:29

dushanwu522 发表于 2013-12-5 10:04
已经很明了了，不想再多解释了。

你确信能把你 9 楼的图解释明了？

zhanan · 发表于 2013-12-5 18:51:49

本帖最后由 zhanan 于 2013-12-5 18:59 编辑

mcu_io: 0  led1亮
      1  led2亮
   高阻  led3亮

LED3支路的压降大于一个LED、小于两个LED的压降。
用高亮LED，LED3亮度减弱不明显，否则，LED3选择比LED1、2亮一些的。

999 · 发表于 2013-12-5 22:30:06

没必要这么省吧，我们以前也就做过一个I/O2个按键，

JQ_Lin · 发表于 2013-12-5 22:31:02

R88 发表于 2013-12-5 10:05
上面的几个回复加起来不就可以咯：

你在18楼的对6楼和9楼电路图的组合，仍然存在高阻输入状态时三个灯同时点亮的问题。

R88 · 发表于 2013-12-5 23:25:31

JQ_Lin 发表于 2013-12-5 22:31
你在18楼的对6楼和9楼电路图的组合，仍然存在高阻输入状态时三个灯同时点亮的问题。

...

那个上拉电阻和下拉电阻就是防止高组态点亮的。。。加上之后就不会点亮。。。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-5 23:35:31

R88 发表于 2013-12-5 23:25
那个上拉电阻和下拉电阻就是防止高组态点亮的。。。加上之后就不会点亮。。。 ...

没错的，高阻态一定会都被点亮。
三个单元电路分立使用，没有问题。三个输入端连接在一起，就会有这样的结果。

alias · 发表于 2013-12-6 01:24:14

不应亮的LED电流可以达到 10uA 以下，但可能都会有微亮。

alias · 发表于 2013-12-6 02:22:57

在不该亮的 LED 两端再并接 820欧电阻，LED 电流降至4.5pA，完工。

dengxiaofeng · 发表于 2013-12-6 08:39:02

至于么这一堆的阻容三极管焊接不要钱呀成品这样用还不如多点 IO呢

R88 · 发表于 2013-12-6 08:56:58

JQ_Lin 发表于 2013-12-5 22:31
你在18楼的对6楼和9楼电路图的组合，仍然存在高阻输入状态时三个灯同时点亮的问题。

...

前辈说的对。。。是没注意这个问题，不过通过对上下拉电阻的计算，应该可以排除这个问题。。

AllEle · 发表于 2013-12-6 09:03:44

一个口只能输出3态和脉冲，所以可以做到几乎不添元件（当然LED和限流电阻是必须的）
用那种两脚的双色LED（就是红绿两个LED正负相对的并联封装在一起的）
I/O口状态 LED显示
1.高阻          灭
2.高电平       红或绿
3.低电平       绿或红
4.脉冲          黄

lkm_unication · 发表于 2013-12-6 09:13:43

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 02:19
IO三态控制三个LED

高，实在是高！很精妙。

xou822 · 发表于 2013-12-6 09:14:47

这个问题太抽象了。。。

一个io口在某一个瞬间只能输出一个固定的状态三个LED的变化也一定是一个特定的状态啊。。。。

奮闘ing · 发表于 2013-12-6 09:32:47

表示非常疑问！干嘛要这么搞啊~

落叶随风 · 发表于 2013-12-6 10:05:09

用电阻电感电容做个滤波吧，什么低通高通带通，IO口产生不同的PWM去点亮相应的LED，能控制不止3个LED

sky_walker · 发表于 2013-12-6 10:52:45

pwm的方式比较好

tianming · 发表于 2013-12-6 10:54:04

咖啡可乐发表于 2013-12-5 00:31
电阻，电容，三极管，稳压管就能实现了。pwm输出加RC滤波生成不同的电压，利用不同稳压值的稳压管，驱动三 ...

这样的话，只要精度够，楼主想驱动多少个都不是问题~~~

xiaoguo_nihao · 发表于 2013-12-6 12:53:21

1、IO口置高电平：通过电阻来控制三极管8050导通，控制LED灯，2、IO口置低电平：通过电阻来控制三极管8550导通，控制LED灯，3，IO口一会置高电平一会置低电平（频率大小自己调试）：通过电阻来控制三极管8050导通，控制LED灯

dushanwu522 · 发表于 2013-12-6 14:49:52

JQ_Lin 发表于 2013-12-5 17:37
你确信能把你 9 楼的图解释明了？

左边那个和右边那个是用管压降差别比较大的不同型号的三极管。

zsjalive@126 · 发表于 2013-12-6 14:57:43

这个有点意思

cmheia · 发表于 2013-12-6 15:52:51

29楼切实是来搞笑的。41楼是不是把6楼的图修了下拿去仿真了

lotsbiss · 发表于 2013-12-6 16:03:53

分别用高电平，低电平，PWM控制

lcw_swust · 发表于 2013-12-6 16:07:39

楼主的电路应该需要三个灯全灭的状态吧
综合一下上面的答案，看看这个电路行不行：

laujc · 发表于 2013-12-6 16:16:00

可以，以前公司项目里这样干过。

大米饭 · 发表于 2013-12-6 17:13:28

现在的单片机封装这么丰富，不至于这么给自己出难题吧

OTD_WIND · 发表于 2013-12-6 17:41:35

AllEle 发表于 2013-12-6 09:03
一个口只能输出3态和脉冲，所以可以做到几乎不添元件（当然LED和限流电阻是必须的）
用那种两脚的双色LED（ ...

这是个好思路！
我在六楼只考虑了同一种颜色的灯的控制方法，没考虑到不同颜色的混搭。还是你考虑周全～

设想了下
不同颜色的LED混搭时，不同颜色的LED的起亮电压不一样
这时利用IO的PWM还真有可能做到控制三个LED的同时，还能在需要的时候把LED全熄灭。而且能省去三极管，只用电阻电容就可以了

得闲时，得仿真一个看看待机电流～

JQ_Lin · 发表于 2013-12-6 20:48:55

dushanwu522 发表于 2013-12-6 14:49
左边那个和右边那个是用管压降差别比较大的不同型号的三极管。

很显然，你无法解释明了。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-6 21:05:18

R88 发表于 2013-12-6 08:56
前辈说的对。。。是没注意这个问题，不过通过对上下拉电阻的计算，应该可以排除这个问题。。 ...

高阻态时，三个单元电路的输入端同为 1/2 VCC，三个LED必然都点亮了。
即使对上下拉电阻进行大幅调整，0～VCC 范围，你能调到哪里去？能够把三者都照顾到吗？显然不能。
所以我认为，这样的简单组合拼凑，是不能实现楼主要求的，必须采取另外的措施才行。

AllEle · 发表于 2013-12-6 21:30:16

OTD_WIND 发表于 2013-12-6 17:41
这是个好思路！
我在六楼只考虑了同一种颜色的灯的控制方法，没考虑到不同颜色的混搭。还是你考虑周全～
...

是脉冲不是PWM，也可以说是50%的PWM
这种LED只要通电，肯定就有一色亮，所以输出1或0时分别亮一色
50%的PWM是让两个颜色轮流亮，视觉暂留效应，看着就是黄色的
当高阻时，没电流流过任何LED，所以根本不亮

只有此法是最简单的方法，但51这样没高阻的不适合,没高阻的MCU只能输出3种颜色但无法控制不亮(当电源指示除外

)

AllEle · 发表于 2013-12-6 21:32:32

补充一下，这种LED叫两脚双色LED或叫无极性双色LED

R88 · 发表于 2013-12-7 08:33:47

JQ_Lin 发表于 2013-12-6 21:05
高阻态时，三个单元电路的输入端同为 1/2 VCC，三个LED必然都点亮了。
即使对上下拉电阻进行大幅调整，0 ...

高组态时，那两个图的电阻是对1/2VCC的分压，而高低电平时，是对VCC的分压，所以有个差值。。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-7 15:41:56

R88 发表于 2013-12-7 08:33
高组态时，那两个图的电阻是对1/2VCC的分压，而高低电平时，是对VCC的分压，所以有个差值。。 ...

仔细分析考虑一下；或者搭个电路试一下；或者仿真一下。
结论会有的。

oufuqiang · 发表于 2013-12-7 17:23:18

可以考虑 LC 串并联谐振回路。
不过，为何为难自己？

LM1876 · 发表于 2013-12-7 17:27:22

也可以用57楼那个啊，只用D1，D2部分，IO口输出正/地/50%占空比，三种状态，50%占空比，D1用红色，D2用绿色（我记得好像有一种LED是这样双管封装的），50%时就出橙色。高阻时都不亮

R88 · 发表于 2013-12-7 19:44:54

JQ_Lin 发表于 2013-12-7 15:41
仔细分析考虑一下；或者搭个电路试一下；或者仿真一下。
结论会有的。

高组态时，此处固定电压0.5VCC。对于那两个电路，上下拉电阻都是对0.5VCC的分压，对于高或者低电平则是对VCC的分压。。利用这个差值，计算下上下拉电阻的值就可以。。

410023626 · 发表于 2013-12-7 21:15:30

OTD_WIND 发表于 2013-12-5 02:19
IO三态控制三个LED

D2和D3串联连在电源上显然不科学

JQ_Lin · 发表于 2013-12-7 21:16:48

R88 发表于 2013-12-7 19:44
高组态时，此处固定电压0.5VCC。对于那两个电路，上下拉电阻都是对0.5VCC的分压，对于高或者低电平则是 ...

嗯，直到这会儿，我才知道你所说的是哪两个上下拉电阻啦。
我愚钝，在前理解错了。谢谢解释。

410023626 · 发表于 2013-12-7 21:20:04

R88 发表于 2013-12-5 10:05
上面的几个回复加起来不就可以咯：

不错 mark

410023626 · 发表于 2013-12-7 21:41:07

我觉得这个如果很容易实现的话，就应该诞生三进制的
革命性的突破啊
不过现在都用的二进制
还是用两个IO口吧
亲

硅谷狂夫 · 发表于 2013-12-8 10:07:32

本帖最后由硅谷狂夫于 2013-12-8 10:22 编辑

楼主试下这个电路，R1,R2的值，仿真时看情况选取，我没仿真

shower.xu · 发表于 2013-12-8 12:36:53

有其它口么，复用一下。如果我用这么多元件换这个功能，会被我们老大干掉的

jzb8736 · 发表于 2013-12-8 12:54:08

shower.xu 发表于 2013-12-8 12:36
有其它口么，复用一下。如果我用这么多元件换这个功能，会被我们老大干掉的 ...

我猜LZ肯定不是为了控制3个LED，而是300个，或者更多。这种情况你就知道IO数量有多么重要了

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-9 15:39:17

shower.xu 发表于 2013-12-8 12:36
有其它口么，复用一下。如果我用这么多元件换这个功能，会被我们老大干掉的 ...

因为，如果3个IO合并为1个IO，那么一款低价的单片机就可以使用，成本相差0.4元

yangjinke1118 · 发表于 2013-12-9 15:41:04

感谢大家的帮助。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-9 17:07:37

惭愧啊！
照理说，这个悬赏不应该给我，而应该给 R88。
因为是 R88 给出了三个单元电路组合并提出修改上下拉电阻的可行方案的。

我因为愚钝，先前把他所指的上下拉电阻理解错了位置，所以认为他的方案无法回避三个LED同时被点亮的问题。
因此，我才从另外的角度思考，增加两个三极管和一个二极管，解决了这个问题（尚未发图）。

其实，在理解了 R88 的意图之后，我认为他的方案是可行的，也是最简单的。悬赏应该属于他。
请楼主更正吧。
稍后，我把 R88 的方案截图发上来。

R88 · 发表于 2013-12-9 17:15:19

JQ_Lin 发表于 2013-12-9 17:07
惭愧啊！
照理说，这个悬赏不应该给我，而应该给 R88。
因为是 R88 给出了三个单元电路组合并提出修改上下 ...

前辈客气了，图不是我想出来的，我只是借用别人的图。。后面还有很多网友提出不错的建议。。。前面是我没有说清楚。。惭愧啊。。莫元给谁都一样。。您就别客气了。。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-9 17:50:54

简单组合单元电路，高阻态输入时LED同时被点亮。

调整上下拉电阻避免高阻态输入时LED同时被点亮。
R88的思路。

JQ_Lin · 发表于 2013-12-9 18:01:23

本帖最后由 JQ_Lin 于 2013-12-9 18:02 编辑

下面是在没有理解 R88 的描述的情况下，我另外考虑的补救方案。
两个方案其实是一个思路。
虽然可靠，但是多用了两个三极管、一个二极管。还是 R88 的方案简单、适用。

我的方案1

我的方案2

zhanan · 发表于 2013-12-9 20:21:01

本帖最后由 zhanan 于 2013-12-9 20:30 编辑

你这两个方案理论上推导推导可以，怕没人拿去实用。

37楼我的方案才是符合题意的实用方案。
因为现在的led都是高亮的，1mA左右就很亮了，所以MCU的IO压降可以忽略不计。
IO高阻时，LED3亮，LED1 LED2因为LED3电压钳位不亮。
IO输出高电平，LED2亮，LED1相当于短路，不亮，LED3因为LED2钳位也不会亮。
IO输出低电平，LED1亮，LED2相当于短路，不亮，LED3因为LED1钳位也不会亮。
需要额外考虑的只有LED3支路的压降，要大于LED1、LED2的大的，小于LED1+LED2，如果都是同样的LED，在LED3支路上加一个二极管。
流过LED3的电流比LED1、LED2要小约一半，但高亮LED，1mA以上电流减半亮度减弱不是很明显。也可以LED1、LED2用普亮的，LED3用高亮的。

你用这个方案再仿真一下。

zhanan · 发表于 2013-12-9 20:24:46

重新贴图：

OTD_WIND · 发表于 2013-12-9 22:05:29

怎么方案越来越复杂了

上面很多方案就是增加一个LDO能解决的事嘛。

ouhf · 发表于 2013-12-9 23:52:19

85楼的(zhanan)方案最简洁啊,唯一就是LED亮度不均匀.加两二极管可完善.

1个IO控制3个LED

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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