我们知道,计算机只认识0和1这两种信号,也就是说它输出的无外乎这两类信号,外界输入给它的也只能是这两种信号,然而外界的对象可不管你计算机认识什么1还是0,所以,要让计算机去认知或者去控制外界的对象,那就得在计算机和外部对象间把信号做好“转换”,就像请个“翻译”,这样事情就好办了!这节要说的就是这个事情,我们来看看常用的接口电路。
接入到单片机上的器件有两类:一类是作为输出的器件,比如LED灯、蜂鸣器喇叭、八段数码管、继电器等,另一类是作为输入的器件,比如按键和各类传感器。这两类器件接入单片机的时候需要考虑把外界信号转换成与单片机匹配的电气信号,从而建立起单片机与外界的连接,我们称这样的电路为接口电路。
1. LED灯的接口电路
LED也就是俗称的发光二极管。初学单片机一般都会从点亮LED的控制开始。用单片机的引脚信号去点亮或熄灭LED,其本质就是设计一个LED的接口电路,让LED在这个接口电路的作用下获得单片机输出信号达到的控制效果。请读者观看本节的视频讲解。
我们在视频的讲解中提到,LED的控制方式(有的也说是驱动方式)有两种:一是输出电流控制,一是灌电流控制。点亮LED的控制信号随不同控制方式而不一样,读者将来设计控制系统的时候需要根据实际控制要求来选择其驱动方式。
对于输出电流的控制,由于单片机引脚能提供的输出电流很小,所以我们在端口上接了上拉电阻。在电路中我们还用到了限流电阻,其阻值要根据LED正常工作电流应用欧姆定律来计算。当然,我们在实际选用限流电阻的时候可以根据计算值做参考,选择市面上有的与计算值相近的电阻,而没有必要一定要用计算阻值一模一样的电阻。顺便说明一点的是,我们学习单片机,不仅要能开发系统软件,要懂一些基本的硬件知识,这样我们就能通过软硬件结合的方式优化控制系统的设计方案。
在开发板上有两排LED灯共16个,都是以灌电流方式设计的接口电路,信号引脚接在了单片机的P0口和P1口上。

