[導讀]▲?本文要分析的電路事情是這樣開始的。買了個電動牙刷，幾十塊錢那種：收到的實物長這樣：牙刷手柄上有1個按鍵和6個LED燈：拆開看看電路板：可以看出，電路板上用的單片機，只有8個腳，卻要控制1個按鍵、6個LED燈、1個震動的馬達電機：初看之下，GPIO應該是不夠用的。單片機除去電源...
▲?本文要分析的電路
事情是這樣開始的。買了個電動牙刷，幾十塊錢那種：收到的實物長這樣：牙刷手柄上有1個按鍵和6個LED燈：拆開看看電路板：可以看出，電路板上用的單片機，只有8個腳，卻要控制1個按鍵、6個LED燈、1個震動的馬達電機：初看之下，GPIO應該是不夠用的。單片機除去電源腳（正極）和GND腳（負極），只剩最多6個GPIO腳。那么是怎么做到夠用的？原來，經(jīng)過巧妙的電路設計，這款電動牙刷實現(xiàn)了用3個GPIO控制6個LED燈，節(jié)省了GPIO。這個巧妙的電路如下：6個LED燈為相同的型號，為方便查看，用紅綠兩種顏色區(qū)分兩種不同的方向。
一、原理分析這個電路用到了單片機GPIO的三種狀態(tài)：
二、總結提升以上其實是用了一種叫“查理復用”（Charlieplex）的方法。為什么叫查理復用？很簡單，因為這個方法來源于美信半導體公司的工程師Charlie Allen。查理復用是一種能夠在驅動LED，特別是驅動大量LED時有效地節(jié)約GPIO的方法。使用該方法，n個GPIO可以驅動 n*(n-1) 個LED，所以：
三、繼續(xù)進階如果要同時亮起兩個以上的LED，怎么辦？交替點亮他們就行，只要交替切換的速度夠快，由于人眼的視覺暫留效應，看起來就是同時亮起的。值得一提的是，如果要同時亮起的LED較多，比如大規(guī)模的LED點陣，那么還要注意一些新的問題，頗有門道。本文不再展開，感興趣的讀者可以自行查詢修煉，繼續(xù)進階。
四、最后要感謝這款電動牙刷，讓我有機會寫“查理復用”。只是最近更新又變慢了，畢竟寫公眾號不掙錢，還是努力上班，爭取買個貴的電動牙刷呀！
事情是這樣開始的。買了個電動牙刷，幾十塊錢那種：收到的實物長這樣：牙刷手柄上有1個按鍵和6個LED燈：拆開看看電路板：可以看出，電路板上用的單片機，只有8個腳，卻要控制1個按鍵、6個LED燈、1個震動的馬達電機：初看之下，GPIO應該是不夠用的。單片機除去電源腳（正極）和GND腳（負極），只剩最多6個GPIO腳。那么是怎么做到夠用的？原來，經(jīng)過巧妙的電路設計，這款電動牙刷實現(xiàn)了用3個GPIO控制6個LED燈，節(jié)省了GPIO。這個巧妙的電路如下：6個LED燈為相同的型號，為方便查看，用紅綠兩種顏色區(qū)分兩種不同的方向。
一、原理分析這個電路用到了單片機GPIO的三種狀態(tài)：
- 高電平
- 低電平
- 高阻態(tài)
二、總結提升以上其實是用了一種叫“查理復用”（Charlieplex）的方法。為什么叫查理復用？很簡單，因為這個方法來源于美信半導體公司的工程師Charlie Allen。查理復用是一種能夠在驅動LED，特別是驅動大量LED時有效地節(jié)約GPIO的方法。使用該方法，n個GPIO可以驅動 n*(n-1) 個LED，所以：
- 使用2個GPIO可以驅動2個LED。
- 使用3個GPIO可以驅動6個LED。
- 使用4個GPIO可以驅動12個LED。
- 以此類推。
- 單片機GPIO的三個狀態(tài)：高電平、低電平、高阻態(tài)。
- LED具有單向導電性。
- 任意兩個GPIO引腳之間串入兩個LED，這兩個LED為并聯(lián)，且LED方向相反。
- 當你想要點亮某個特定的LED時，就將其兩端所連接到的GPIO引腳分別設定為高電平和低電平，其它剩余的GPIO引腳設定為高阻態(tài)。
- 前面電動牙刷中6個LED燈的電路，就是這么設計的。
三、繼續(xù)進階如果要同時亮起兩個以上的LED，怎么辦？交替點亮他們就行，只要交替切換的速度夠快，由于人眼的視覺暫留效應，看起來就是同時亮起的。值得一提的是，如果要同時亮起的LED較多，比如大規(guī)模的LED點陣，那么還要注意一些新的問題，頗有門道。本文不再展開，感興趣的讀者可以自行查詢修煉，繼續(xù)進階。
四、最后要感謝這款電動牙刷，讓我有機會寫“查理復用”。只是最近更新又變慢了，畢竟寫公眾號不掙錢，還是努力上班，爭取買個貴的電動牙刷呀！
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