Tôi có thể sử dụng đèn LED màu xanh lam làm chỉ báo trạng thái MCU trên nguồn 3,3 V không?

Ngành công nghiệp điện tử hiện đại đã phát triển các đèn LED rất hiệu quả với màu sắc đẹp và lạ mắt (Cam thật màu xanh lá cây,, màu xanh lục và màu xanh da trời) dựa trên công nghệ InGaN, hoặc tương tự. Một số đèn LED này được chỉ định là có điện áp chuyển tiếp từ 3,2 đến 4.2 V. Dưới đây là ví dụ về đèn LED như vậy, Kingbright WP7104PR51C / A hoặc APT3216VBC gắn trên bề mặt .

Nhưng các MCU thông thường được cung cấp từ nguồn cung cấp 3,3 V và đầu ra GPIO thường ở mức 3,1-3,2 V, dường như chỉ đủ để điều khiển các đèn LED này. Làm cách nào tôi có thể sử dụng các đèn LED này làm chỉ báo cho một số trạng thái tín hiệu hoặc trạng thái đường ray điện? Tôi có cần một loạt điện trở R1 ở đây không?

Nếu có, làm thế nào để tôi chọn giá trị của nó?

TUYÊN BỐ TỪ CHỐI: "Câu hỏi-trả lời" này xuất phát từ việc xây dựng câu hỏi ban đầu "Có điểm nào trong việc thêm điện trở 1 Ohm vào mạch LED này không?" , để giải quyết trường hợp sử dụng cụ thể của đèn LED làm chỉ báo trạng thái logic.

Bạn có thể sử dụng các đèn LED mà không cần đặt trước. Đèn LED hiện đại là nguồn phát ánh sáng rất hiệu quả. Thông báo trước là thông số kỹ thuật của đèn LED xác định điện áp chuyển tiếp ở dòng điện nhất định, thường ở mức 20 mA. Đồng thời cường độ sáng cũng được chỉ định ở điều kiện thử nghiệm 20 mA. Và cường độ ánh sáng là rất lớn, khoảng ~ 1000 mcd cho đèn LED WP7104PR51 và ~ 150 mcd cho đèn LED APT3216VBC điển hình.

Tuy nhiên, đèn LED kiểu cũ được sử dụng để chỉ xuất ra 2-3 mcd và hoàn toàn có thể nhìn thấy bằng mắt người dưới dạng chỉ báo trạng thái. Shining 1000 mcd sẽ chiếu sáng toàn bộ căn phòng và làm mờ mắt nếu nhìn trực tiếp vào đèn LED. Do đó, không cần phải cung cấp cho các đèn LED này khả năng tối đa của chúng, và sẽ cần phải giảm sản lượng lilght của chúng xuống mức thoải mái. Dưới đây là những cân nhắc cho APT3216VBC (150 mcd ở 20 mA).

Điều tốt là (a) điện áp chuyển tiếp của đèn LED không phải là hằng số, đồ thị IV mạnh phi tuyến tính, nhìn chằm chằm từ khoảng 2,4 V:

và (b) cường độ ánh sáng giảm tuyến tính với dòng điện giảm:

Vì vậy, để có được ánh sáng thoải mái từ đèn LED APT3216VBC, dòng điện ổ đĩa nên được giảm ít nhất 10-20 lần, xuống 1-2mA, để có được ánh sáng ~ 15 hoặc ~ 7,5 mcd. Do đó, điểm vận hành trên đồ thị IV (a) nên di chuyển đến điểm (2), tương ứng với điện áp chuyển tiếp LED khoảng 2,6 V. Do đó, GPIO nên có điện trở giảm khoảng 0,7 V (3,3 - 2,6) tại 1- 2 mA, hoặc khoảng 350-700 Ohms. Thiết lập này sẽ cho đầu ra ánh sáng ở mức 8-15 mcd. Điều này có thể vẫn còn quá sáng đối với mắt thường. Để giảm ánh sáng xuống còn 1,5 mcd bình thường, hoặc gấp mười lần nữa, điện trở R1 có thể cao tới 3-4 kohms. Bạn nên thử nghiệm một chút với các mẫu đèn LED để chọn điện trở phù hợp cho ứng dụng.

Với dòng điện trong vùng ~ 1 mA, mọi lo ngại về sự thay đổi nhiệt độ và trở kháng GPIO bên trong có thể được bỏ qua một cách an toàn, trừ khi đèn LED được sử dụng cho mục đích hiệu chỉnh màu.

Nói tóm lại, đầu ra phát sáng quy chuẩn của một đèn LED được chọn phải đóng vai trò chính trong việc xác định giá trị R1.