一、關于LED燈與單片機的連接

　　上節(jié)的圖中，LED與電阻串聯(lián)，LED燈負極接到單片機IO，電阻另一引腳接VCC，編程后通過proteus仿真，可以得到想要的結果，沒毛?。?

　　但是，why? 有沒有其他的連接方式，LED燈正極接單片機IO，負極串聯(lián)電阻到GND，這樣貌似也可以，可是實際應用中，這種方式得出的結果是：“靠！不靈” ，這里就引入新的問題——單片機的驅動能力！

　　這我想應該很好理解，人的忍耐度有限，何況是這小小的單片機？

　　請看下圖的兩種連接方式

　　第（1）種方式，單片機IO輸出低電平時，LED燈亮，電流方形如圖中的紅色箭頭;

　　第（2）種方式，理想狀態(tài)下是單片機輸出高電平，點亮LED，電流方向如圖箭頭，可是理想雖豐滿，現(xiàn)實很骨感，對于8051單片機，這種方式或許點不亮LED燈，這里就引入了此文要描述的問題——單片機IO驅動能力！

　　二、驅動能力比了解的兩個概念——灌電流和拉電流

　　1、灌電流：圖中第（1）個連接方式中，單片機輸出低電平時，電流方向由外部進入單片機，稱為灌電流，電流由外部電源提供。

　　2、拉電流：圖中第（2）個連接方式中，單片機輸出高電平時，電流方向由單片機輸出到外部，稱為拉電流，電流由單片機提供，我理解為“外部元件從單片機取電”。

　　了解這兩個概念后，很有必要先來了解單片機IO口的內部結構，以80C51單片機P1口為例，如圖：

　　姑且先關心圖中的T和上拉電阻，為了更好理解，將T簡化為開關來描述，如下圖

　?。?）單片機輸出0時，T閉合連接到GND，這時IO相當于接GND。

　?。?）單片機輸出1時，T斷開，這時VCC通過電阻R連接到IO。

　　于是前面的兩種連接方式簡化為下圖

　　A、第（1）圖為灌電流連接方式，T閉合時形成直流通路，LED滿足電流的要求，LED燈亮，電流方向如圖標識，I = VCC -Vled / R1 。

　　B、第（2）圖為拉電流連接方式，T斷開時，R、R2和D2串聯(lián)，形成直流通路，I = VCC - Vled / R+R2 , R是單片機內部上拉電阻，阻值幾百上千K，顯而易見地，電流I就很小很小了，達不到點亮LED燈。

　　分析至此，也可能只是一廂情愿，靈不靈得看看關鍵的東西，datasheet，萬惡的英文，如圖：

　　（1）單片機輸入低電平時，允許外部最大灌入電流15mA

　　（2）單片機8位端口同時輸出低電平時，最大電流之和為 26mA

　?。?）所有IO同時輸出低電平時，最大電流之和為71mA

　　可見，灌電流方式可接幾個LED燈，就可以計算了，而單片機輸出高電平時，如下圖

　　什么 鬼，幾乎沒驅動能力，可見單片機內部上拉電阻得多大？

　　綜上，建議設計電路時，先看datasheet，計算過驅動能力后，再去畫電路圖，再去編程，再去調試，問題應該不大了。

　　三、或許這是一種正確的LED燈連接方式

　　單片機驅動一兩個LED燈可以勝任，當需要驅動多個時，必須外部加驅動，以提供外部電流需要的電流，常用的方式是外部電路加驅動芯片，74HC373，非門，三態(tài)門，BJT等均可，下面舉例用三極管驅動LED燈的電路，如圖。

　　單片機只控制三級管的通斷，不需要提供驅動電流，輸出高電平時三極管導通，形成直流通路，LED燈點亮;單片機輸出低電平時，三極管截止，可理解為斷路，LED滅。這樣接多個LED，也沒問題了。

　　然而，掙一份工資可沒那么容易，小編是一枚從事醫(yī)療器械行業(yè)的苦逼工程師，近幾年國家對產品注冊進行了強制性，十分嚴格地控制，其中一道坎——EMC。

　　上圖中的方式應用在產品中，系統(tǒng)上電時，LED燈閃了一下，這這…… 這可不是做實驗，產品絕對不允許這種現(xiàn)象。究其原因，在上電瞬間，單片機IO輸出不可能立即達到程序中初始化的值，另外電源的沖擊，PCB板上其他信號的干擾等，引起三極管瞬間導通一下，LED燈就閃了一下;另外，對系統(tǒng)打ESD或EFT時，LED燈也被干亮了，結果是——不合格，最后更改如下圖，解決問題

　　加入電容C，吸收尖峰電壓，PASS……