下面是本人做过的LED上拉电阻试验
测试条件:
VCC=4.96V,φ3绿色发光二极管。
二极管正极接VCC,负极通过RL接地。
没有进行更大的电阻测试,因为我的万用表电压档内阻为10M。
RL VLED VRL 电流 亮度
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1K 1.93V 3.03V 3mA 很亮
5K 1.82V 3.14V 0.6mA 比较亮
100K 1.66V 3.30V 33uA 微亮
3.3M 1.51V 3.45V 1.0uA 不亮
10M 1.42V 3.45V 0.3uA 不亮
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通过以上测试可以看出,发光二极管即使有很小的电流时,在LED的压降也是很明显的。这也符合发光二极管的特性曲线。
所以,如果与发光二极管驱动的下一级内阻要是比较小(小于10M)的话,那么其输出必然是3V左右。
当然如果使用的前级驱动电路有内部上拉(如PCF8574T内部有100uA若上拉,51的P1或P2,P3口等)则另当别论。所以我说如果这样用最好并联一个10K的电阻.
单片机输出驱动分为高电平驱动和低电平驱动两种方式,所谓高电平驱动,就是端口输出高电平时的驱动能力,所谓低电平驱动,就是端口输出低电平时的驱动能力,当单片机输出高电平时,其驱动能力实际上是*端口的上拉电阻来驱动的,实际测试表明,51单片机的上拉电阻的阻值在330K左右,也就是说如果*高电平驱动,本质上就是*330K的上拉电阻来提供电流的,当然该电流是非常小的,小的甚至连发光二极管也难以点亮,如果要保证LED发光2极管正常发光,必须要外接一个1K左右的上拉电阻,如果是一个led还好,要是10个、20个led的话,就要接10个、20个1K的上拉电阻,接电阻的本身是可以的,问题是接了上拉电阻以后,每当端口变为低电平0的时候,那么就有10个、20个上拉电阻被无用的导通,假设每个电阻的电流为5mA计算,20个电阻就是100mA,这将造成电源效率的严重下降,导致发热,纹波增大,以至于造成单片机工作不稳,因此很少有采用高电平直接驱动led的,高电平驱动led实际上就是共阴。低电平驱动就不同了,端口为低电平0时,端口内部的开关管导通,可以驱动高达30多毫安的驱动电流,可以直接驱动led等负载,当端口为低电平0时,尽管内部的上拉电阻也是消耗电流的,但是由于内部的上拉电阻很大,有330K,因此消耗电流极小,基本上不会影响电源效率,不会造成无用功的大量消耗,因此51单片机是不能用高电平直接驱动led发光管的,只能用地电平直接驱动led,即只能用共阳数码管,而不能直接用共阴数码管。