序
一般而言,，我們在開發(fā)各種單片機(jī)外圍電路的時候，總會遇到兩個問題：
- 單片機(jī)供電電壓普遍3.3V,，雖然STM32的管腳可以容忍5V電壓,，但如果是超過5V的電壓，單片機(jī)就無能為力了,。
- 就以典型的STM32F10x為例,，I/O引腳電路max為±25MA，以下為ST官方說明：
就這點電流,，驅(qū)動一個LED都有點困難,，想要驅(qū)動別的，比如數(shù)碼管啊,，或者是繼電器一類的就更吃力了,。
小電流驅(qū)動大電流的方法
小功率LED驅(qū)動
一般而言，單片機(jī)使用LED都會將LED的陰極連接至單片機(jī)的引腳,，然后,，陽極連接VCC。
但是這樣,，也有一個問題,，VCC的電流一般都比較大，在幾百MA,，而一個小小的二極管的電流消耗也不多,，頂多幾十MA，所以,。,。。
我們需要在二極管的陽極與VCC之間加一個限流電阻,，以防止大電流導(dǎo)致的二極管燒毀,。
限流電阻阻值
我們知道LED是一個非線性元件,，但是在這個電路中，我們可以簡化的看成一個接近2V的二極管,。不同顏色的LED穩(wěn)壓值不同,，但都在2V左右。通常我們按2V值進(jìn)行計算,；工作電流一般在0到25mA這個區(qū)間,，最大工作電流具體還要看其溫度特性，如果它工作環(huán)境比較惡劣,，可能最大電流就只有8mA左右,。這個電流作為最大電壓時的工作電流。通常我們設(shè)計時取2mA到3mA左右即可,。因為電流再大,，其亮度變化不明顯。這樣我們就有了計算公式：
當(dāng)工作在直流5V系統(tǒng)時,，其電阻結(jié)果是1k~1.5k左右,我們?nèi)?k,。
限流電阻功率以及封裝
有了上面計算的電阻值和電流值，我們就能計算最大消耗功率,。由于消耗在電阻上的功耗是熱量,，交流可按有效值進(jìn)行計算。
對于5V系統(tǒng),，電阻消耗：3V*3V/1k=9mW,，穩(wěn)定性及容差考慮取2倍功耗電阻，即>18mW;
大功率繼電器驅(qū)動
首先,，不得不說一下繼電器的結(jié)構(gòu),，簡而言之，繼電器的控制端就是一個電磁線圈,，通電后,，線圈變成了一個電磁鐵，把觸電的鐵片吸附,，來使受控端導(dǎo)通,。
所以，我們需要做的就是控制這個電磁鐵的通電與否,。
== 那么,，我們把LED的驅(qū)動電路用在繼電器的驅(qū)動電路上可以嗎？ ==
當(dāng)然不行,。第一點，單片機(jī)IO的驅(qū)動能力有限,對于單片機(jī)來說,繼電器和電磁閥這種負(fù)載已經(jīng)屬于非?！按蠊β省钡呢?fù)載了,已經(jīng)超出大多數(shù)單片機(jī)的IO驅(qū)動能力,。第二點,，繼電器的控制端是一個電磁線圈，可以簡化看成一個電感,，這類感性負(fù)載在關(guān)斷時會產(chǎn)生自感電壓,也容易燒壞單片機(jī),。
所以，我們需要一個間接的方式來驅(qū)動他,。
然而關(guān)于間接驅(qū)動,，我們想要做到的只有兩個要求，第一,，將IO口的電流進(jìn)行放大,，并驅(qū)動電磁線圈，第二,，將線圈產(chǎn)生的自感電壓進(jìn)行屏蔽或者過濾,。
電流放大
明白了要求，那就很好找到解決方案,，學(xué)過模電的同學(xué)都知道一個電路：三極管放大電路
一個普通的共射極放大電路
當(dāng)然,，直接的共射極放大電路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能對繼電器進(jìn)行驅(qū)動，我們得讓他變化一下,，來符合我們的使用要求,。
第一點，C1和C2這兩個電容肯定不能在電路存在,，因為電容的特性就是隔直通交,，假如存在，我們將很難講IO的電平信號傳入三極管內(nèi)部,，三極管的控制信號很難傳入到繼電器內(nèi)部,。
第二點，為了提高電路的放大倍數(shù),，進(jìn)而去掉發(fā)射極電阻R1,，但是，IO電平肯定不能讓其處于浮空的不確定狀態(tài),，于是,，我們需要保留R2，使基極電平處于接地狀態(tài),。
第三點,，為了限制基極的電流，我們需要在基極添加限流電阻（如果沒有這個電阻,，輸入電壓一超過0.6~0.7V,，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，基極將會有很大的電流通過）
第四點，為了減小功耗,，我們還得把Re的電阻去掉,。
綜上所述，我們得到了以下電路：
這樣的電路,，就是一個很好的大電流驅(qū)動器,。
當(dāng)Input沒有輸入電平信號，或者輸入低電平信號時,，三極管基極沒有電流通過,，此時處于截至狀態(tài)，VCC的電流到達(dá)集電極截止,，整個電路處于斷路狀態(tài),。
當(dāng)Input輸入高電平時（大于最低導(dǎo)通電壓，根據(jù)三極管的型號而定）,，三極管的基極有了電流,，三極管導(dǎo)通，VCC電流從集電極流入后,，從發(fā)射極流出接地,，整個電路通路。
當(dāng)然,，做了這些以后,，我們驅(qū)動一般的負(fù)載，比如說蜂鳴器啊,，大功率的LED什么的可以,，如果要驅(qū)動繼電器，還差點東西,。
屏蔽自感電壓
一般而言,，屏蔽自感電壓只需要一個小小的二極管就可以來做到反向續(xù)流，抑制浪涌,。
最終原理圖就是這樣,。
R1限流電阻一般2-5K，R2的下拉電阻阻值在10K,，二極管可以選擇1N4148,，三極管一般選取VCBO≈VCEO≥24V，放大倍數(shù)β一般選擇在120～240之間,，推薦8050,，繼電器淘寶搜一下5V繼電器一抓一大把。
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