ボタンと LED をマイクロコントローラの同じピンに接続する方法。スキーム、説明

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ボタンと LED をマイクロコントローラーの同じピンに接続する方法。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの場合、マイクロコントローラーの開発で使用するピンの数は、必要なすべての外部回路をマイクロコントローラーに個別に接続するには不十分です。ピン数の多いマイコンを使用すると、コストの増加や装置の大型化につながります。ただし、多くのマイクロコントローラーポートは双方向です。これを利用して、入力デバイス (コントロールボタンなど) と表示デバイス (LED など) の両方を組み合わせることができます。これにより、より少ないピン数のマイコンを使用できるようになります。このような組み合わせの可能なスキームを図に示します。

マイクロコントローラーの使用ポートピンは、ほとんどの場合「出力」モードで動作し、LED HL1 および HL2 を制御します。それに接続されている SA1 スイッチ回路は、その位置に関係なく、ポートピンの出力電圧にほとんど影響せず、LED の状態も変更しません。このスイッチの位置を決定するために、マイクロコントローラーはポートピンを一時的に切り替えます。「入力」モードに設定し、内部抵抗をそれに接続し、このピンを電源に接続します。

ボタンとLEDを同じマイクロコントローラーピンに接続する方法

スイッチ SA1 が開いているとき、内部抵抗の電流により、回路 R2、HL1、HL2 に 3 V を超える電圧降下が生じます。これは、高論理レベルに相当します。この電圧を高めるには（不十分な場合もあります）、赤色 LED の一方または両方を、順方向電圧降下のより高い緑色 LED に置き換えることができます。入力操作を実行し、ログを見つけた後。使用されているポートの適切なレジスタビットに 1 が設定されている場合、マイクロコントローラは開いたスイッチに対応する動作を実行します。

スイッチ SA1 が閉じている場合、内部抵抗の電流により、抵抗 R1 の両端に 1,5 V 以下の電圧降下が生じます。この電圧では、LED HL1 および HL2 に目立った電流は流れず、LED HL1 および HLXNUMX には影響がありません。ノードの操作。ポートが読み取られると、ログがそのレジスタの対応するビットに入力されます。ああ、これはスイッチ SAXNUMX が閉じていることを示しています。スイッチの位置を検出した後、マイクロコントローラーは使用されているポートピンを「出力」モードに戻します。

説明した操作に必要な時間間隔は非常に短いため、実行中の LED の点滅は観察者にはまったく感知されません。 LED の表示状態は、常にポートの出力バッファの論理状態によってのみ決定されます。

この表は、AVR ファミリのマイクロコントローラ用のアセンブリ言語のプログラムフラグメントを示しています。スイッチの状態が決定され、考慮されたスキームに従ってマイクロコントローラの PBO ポートの出力に接続されます。出力を「入力」モードに切り替えた後、トランジェントを完了するために必要な 75 μs の一時停止が維持されます。スイッチが閉じている場合、REJIM レジスタの最上位ビットは XNUMX に設定されます。

著者：A。ミハイロフ

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