圖 1 中，當 IO 口輸出高電平 5V 時，三極管導通，OUT 輸出低電平 0V
，當 IO 口輸出低電平時
，三極管截止，OUT 則由於上拉電阻 R2 的作用而輸出 12V 的高電平，這樣就實現了低電壓控製高電壓的工作原理。

 

所謂的驅動，主要是指電流輸出能力。我們再來看如圖 2 中兩個電路之間的對比。

 

圖 2 LED 小燈控製方式對比

 

圖 2 中上邊的 LED 燈，和我們第二課講過的 LED 燈是一樣的
，當 IO 口是高電平時，小燈熄滅
，當 IO 口是低電平時，小燈點亮。那麼下邊的電路呢，按照這種推理
，IO 口是高電平的時候，應該有電流流過並且點亮小燈，但實際上卻並非這麼簡單。

 

單(dan)片(pian)機(ji)主(zhu)要(yao)是(shi)個(ge)控(kong)製(zhi)器(qi)件(jian)，具(ju)備(bei)四(si)兩(liang)撥(bo)千(qian)斤(jin)的(de)特(te)點(dian)。就(jiu)如(ru)同(tong)杠(gang)杆(gan)必(bi)須(xu)有(you)一(yi)個(ge)支(zhi)點(dian)一(yi)樣(yang)
，想(xiang)要(yao)撐(cheng)起(qi)整(zheng)個(ge)地(di)球(qiu)必(bi)須(xu)有(you)力(li)量(liang)承(cheng)受(shou)的(de)支(zhi)點(dian)。單(dan)片(pian)機(ji)的(de) IO 口可以輸出一個高電平，但是他的輸出電流卻很有限，普通 IO 口輸出高電平的時候，大概隻有幾十到幾百 uA 的電流，達不到1mA，也就點不亮這個 LED 小燈或者是亮度很低
，這個時候如果我們想用高電平點亮 LED，就可以用上三極管來處理了

，我們板上的這種三極管型號，可以通過 500mA 的電流，有的三極管通過的電流還更大一些
，如圖 3 所示。

 

圖 3 三極管驅動 LED 小燈

 

圖 3 中，當 IO 口是高電平

，三極管導通
，因為三極管的電流放大作用，c 極電流就可以達到 mA 以上了，就可以成功點亮 LED 小燈。

 

雖然我們用了 IO 口的低電平可以直接點亮 LED
，但是單片機的 IO 口作為低電平，輸入電流就可以很大嗎
？這個我想大家都能猜出來，當然不可以。單片機的 IO 口電流承受能力
，不同型號不完全一樣
，就 STC89C52 來說
，官方手冊的 81 頁有對電氣特性的介紹
，整個單片機的工作電流，不要超過 50mA，單個 IO 口總電流不要超過 6mA。即使一些增強型 51 的IO 口承受電流大一點
，可以到 25mA，但是還要受到總電流 50mA 的限製。那我們來看電路圖的 8 個 LED 小燈這部分電路，如圖 4 所示。

 

圖 4 LED 電路圖（一）

 

這裏我們要學會看電路圖的一個知識點，電路圖右側所有的 LED xiacedexianzuizhongdouliandaoyigenheisedecuxianshangqule
，dajiazhuyi，zhegedifangbushishijidewanquanliandaoyiqi
，ershiyizhongzongxiandehuafa，hualezhezhongxianyihou，biaoshizheshigezongxianjiegou。ersuoyoudemingziyiyangdejiedianshiyiyiduiyingdelianjiedaoyiqi，qitamingzibuyiyangde，shibulianzaiyiqide。biruzuocede DB0 和右側的最右邊的 LED2 小燈下邊的DB0 是連在一起的，而和 DB1 等其他線不是連在一起的。

 

那麼我們把圖 4 中現在需要講解的這部分單獨摘出來看，如圖 5 所示。
 

圖 5 LED 電路圖（二）

 

現在我們通過圖 5 的電路圖來計算一下，5V 的電壓減去 LED 本身的壓降，減掉三極管e 和 c 之間的壓降，限流電阻用的是 330 歐
，那麼每條支路的電流大概是 8mA，那麼 8 路 LED如果全部同時點亮的話電流總和就是 64mA。這樣如果直接接到單片機的 IO 口
，那單片機肯定是承受不了的

，即使短時間可以承受，長時間工作就會不穩定，甚至導致單片機燒毀。

 

有的同學會提出來可以加大限流電阻的方式來降低這個電流。比如改到 1K
，那麼電流不到 3mA，8 路總的電流就是 20mA 左右。首先，降低電流會導致 LED 小xiao燈deng亮liang度du變bian暗an，小xiao燈deng的de亮liang度du可ke能neng關guan係xi還hai不bu大da
，但dan因yin為wei我wo們men同tong樣yang的de電dian路lu接jie了le數shu碼ma管guan
，後hou邊bian我wo們men要yao講jiang數shu碼ma管guan還hai要yao動dong態tai顯xian示shi，如ru果guo數shu碼ma管guan亮liang度du不bu夠gou的de話hua，那na視shi覺jiao效xiao果guo就jiu會hui很hen差cha，所suo以yi降jiang低di電dian流liu的de方fang法fa並bing不bu可ke取qu。其qi次ci，對dui於yu單dan片pian機ji來lai說shuo
，他ta主zhu要yao是shi起qi到dao控kong製zhi作zuo用yong
，電dian流liu輸shu入ru和he輸shu出chu的de能neng力li相xiang對dui較jiao弱ruo
，P0 的 8 個口總電流也有一定限製
，所以如果接一兩個 LED 小燈觀察，可以勉強直接用單片機的 IO 口來接，但是接多個小燈，從實際工程的角度去考慮，就不推薦直接接 IO 口了。那麼我們如果要用單片機控製多個 LED 小燈該怎麼辦呢？

 

除了三極管之外
，其實還有一些驅動 IC，這些驅動 IC 可以作為單片機的緩衝器，僅僅是電流驅動緩衝，不起到任何邏輯控製的效果，比如我們板子上用的 74HC245 這個芯片，這個芯片在邏輯上起不到什麼別的作用
，就是當做電流緩衝器的
，我們通過查看其數據手冊
，74HC245 穩定工作在 70mA 電流是沒有問題的

，比單片機的 8 個 IO 口大多了，所以我們可以把他接在小燈和 IO 口之間做緩衝，如圖 6 所示。

 

圖 6 74HC245 功能圖

 

從圖 6 我們來分析，其中 VCC 和 GND 就不用多說了
，細心的同學會發現這裏有個0.1uF 的去耦電容哦。

 

74HC245 是個雙向緩衝器，1 引腳 DIR 是方向引腳

，當這個引腳接高電平的時候
，右側所有的 B 編號的電壓都等於左側 A 編號對應的電壓。比如 A1 是高電平
，那麼 B1 就是高電平，A2 是低電平，B2 就是低電平等等。如果 DIR 引腳接低電平，得到的效果是左側 A 編號的電壓都會等於右側 B 編號對應的電壓。因為我們這個地方控製端是左側接的是 P0 口，我們要求 B 等於 A 的狀態
，所以 1 腳我們直接接的 5V 電源，即高電平。圖 6 中還有一排電阻 R10 到 R17 是上拉電阻，這個電阻的用法我們在後邊介紹。

 

還有最後一個使能引腳 19 腳 OE
，叫做輸出使能，這個引腳上邊有一橫
，表明是低電平有效
，當接了低電平後
，74HC245 就會按照剛才上邊說的起到雙向緩衝器的作用

，如果 OE接了高電平，那麼無論 DIR 怎麼接
，A 和 B 的引腳是沒有關係的，也就是 74HC245 功能不能實現出來。

 

從下麵的圖 7 可以看出來，單片機的 P0 口和 74HC245 的 A 端是直接接起來的。這個地方
，有個別同學有個疑問，就是我們明明在電源 VCC 那地方加了一個三極管驅動了，為何還要再加 245 qudongxinpianne。zhelidajiayaolijieyigedaoli
，dianlushangcongzhengjijingguoqijiandaodi
，shouxianbixuyoudianliucainengzhengchanggongzuo，dianluzhongrenheyigeweizhiduankai，doubuhuiyoudianliu，qijianyejiubuhuicanyugongzuole。qici，heshuiliuyigedaoli
，congdianyuanzhengjidaofujidedianliushuiguandecuxidouyaomanzuyaoqiu

，renheyigeweizhideguanziguoxi，douhuichuxianpingjingxiaoying，dianliuzaizhenggetongluzhongxiguanchuhuishoudaoxianzhierjiangdi
，suoyizaidianlutongludemeigeweizhishang，douyaobaozhengtongdaozugouchangtong，zhege 74HC245 的作用就是消除單片機IO 這一環節的瓶頸。

 

圖 7 單片機與 74HC245 的連接