【硬件小白成长记：学会点灯啦。。。】

在单片机开发应用中，经常使用指示灯，指示当前系统运转的状态（不要数码管，不要液晶屏，一个闪烁的小LED灯不到1毛钱就能搞定呢），一般用间隔闪烁次数指示系统当前的状况。

like this：

大牛的设计是这样的(来自一位经验丰富的老工程师)：但身为小白的我总觉哪里有些不对，后面再讲哈。

对于这个电路，其实很简单，唯一一个我不太熟悉的器件就是。。。这个发光二极管。。。

我手里有个插件式的，其实他就长这样：

上面对它他大体是有一个概念了，但当你真正要用它进行电路设计的时候，尤其是第一次用它进行电路设计的时候，你需要阅读以下它的datasheet，只有依据这个来设计的电路才是最权威的，所有的经验都要严格依据它的使用说明来设计，这里多说几句关于这个datasheet，期初大部分都是英文的，而且厂家给的参数 ，曲线 大部分更是看不懂(对我来讲)，哪怕是这样 我也要硬着头皮看看这个，因为尽量避免超量程使用导致元件损坏，理论是理论，而这个元件的实际特性是由很多因素决定的，而它是真实的。

扯多了 我们来看下这个datasheet的主要参数哈，datasheet 我放在附件中方便筒子们自己查看，或者我以后找不到了怎么办：

型号 外观如下，在你采购时候需要用到：

第一个参数比较重要：叫做正向连续电流 25mA  就是推荐你正向导通时工作在这个电流，当然你可以稍大稍小都可以哈。

第二个参数最大正向电流：60mA 而且是峰值，就是这个电流出现不持久管子都有可能挂掉。

第三个参数：反向耐压：就是你给这个二极管反向最大加5V的电压，超过了可能击穿损坏。

第四个参数：功耗大概是60mW，设计电路计算功耗选择电源或者设计电源得考虑啊。

第五个参数：运行温度。

第六个参数：环境温度。

第七个参数：不用考虑了，到这个温度不到5s，也建议你扔掉，鬼知道有没有损伤。

来看下一组参数昂：

倒数第一个叫反向电流或者漏电流吧 ，大概为10uA，很小的样子，基本忽略不计，在理论上你给二极管加反向电压在不击穿的情况下，是没有电流的，实际上他是有的，没办法，谁让现实更骨感，知道一下就好了，基本这么小电流，可以忽略了 ，在现在这个场合。

倒数第二个参数叫正向电压:就是这个管子正向导通时候，他上面的电压在1.7到2.4V之间，典型值是这个2.0，这个参数可以帮助你模糊设计电路进行电流计算啊。后面等看完伏安特性曲线，我们在讲神马叫模糊参数计算，这个我发明的名词，哈哈哈。

接下来往下翻，各种图了，说实话大部分我都看不懂（对于我这样的小白也没必要全看懂）：

首先根据伏安特性，你设计这个灯要亮，这个电源至少要在1.6V以上，再加上你还要加电阻限流，这时候你要选择合适的电压范围了，选定了电源电压，假设为3.3V，改如何计算呢，仔细看下伏安特性你会发现，这个二极管的特性是电压的微小变化，这个电流大幅变化。所以从宏观模糊一下，这个电压保持不变，电流可以变化，想到了啥，电压源对不。。。哈哈哈，这里结合之前给出的tye值，假设这个电压源为2.0V，那么你算吧，3.3V减去2.0v，然后电流你限制在10mA，你该配个多大的电阻呢，这个就很简单了吧。这里是设计该电路最核心的部分，采用假设法进行设定，实际和我们的设置是有偏差的，因为他不是恒压源，但是这并不影响电路正常工作，也不影响我们实现需求。

模糊算法用好了设计起来，搜easy~！！！

继续往下翻翻，看看这个datasheet还有啥子：

讲了这么多，下面我们实战下，很多东西虽然简单，但是你不动手做不去体会一下，你就不算是真的能记住。

电路没啥子难度，自己找了个万能板搭了一下，电阻没有其他阻值可选，手里只有4.7K的，用万用表量了下，误差还挺大，不知道是谁的误差，哈哈：

匹配电阻选大了，要控制电流不太小，我又找了个明纬的24V的开关电源，接上我的二极管，红线接正，黑线接负，上电：

电路简单，小不点还挺亮。。。对我这个小白来讲还是很有成就感，哈哈。

到这里位置，电路是设计出来了，还是要验证一下：

用万用表量一下二极管两端的电压：

距离这个TPE的2.0稍有差别，但是不大哈。

量一下电阻两端的电压：

一个简单的小电路从理解到设计到测试都用了这么多篇幅，我感觉到了前方还有十万大山等着我（哈哈。。。），虽如此但他至少能用，有点小庆幸，但到这里还没有完，上面我们留了个悬念，这个电路设计用来单片机驱动的方式合理么？（虽然大牛这么用。。。但总有些不放心。。。）

继续我的征程，还有个点没有讲，那就是有关电阻，这里我用的是一个插件电阻，对于电阻有几个参数：

阻值:（这个实在不知如何讲）

功率：选用电阻时候需要考虑功率是否够用，不然小家伙会一直热热热。。。这里我选的是1W的电阻，阻值为4.7k，根据设计通过电流为5mA算下来，实际功率需要0.1175W，实际选大了，没法子没有正好的电阻，真正设计时要考虑成本的因素，尽量选有一定余量和便宜的。

精度：这个事针对阻值讲的，标称100R 精度5%，实际电阻阻值可以在95~105之间波动 都叫符合标称，制造商无法达到一点不差，因为我们这里用电阻做限流，差大差小影响不大。

封装：贴片式和插件式，不同封装能做到的最大功率是不同的，当然你焊接操作步骤也不一样，按需选择吧。

到这里，这个点灯的电路是可以正常设计及使用的，但是这里讲一个这个设计的缺陷，因为这个灯的亮灭是由单片机控制的，而且led 的电流最终是要顺着单片机的引脚流进单片机的，假如在调试阶段换用电阻不合适，那么超过了单片机最大承受电流值，那么灯没坏，单片机的这个腿就要和我们说拜拜了。

这里多讲几句，单片机作为控制端输出和驱动端输出两个概念，为啥要这么讲，这里就要说一下，单片机的实际驱动能力是有限的，这里的驱动有两种形态，但都是有关于流过他的电流，一种就是我们现在用的灌电流，灌电流是流入单片机的电流，根据STM32的官方数据是20mA，按照LED的官方的推荐就是20mA也是刚刚好，这里我们实际设计时10mA，一种就是我们现在用的拉电流，就是输出电流，STM32官方给的数据是5mA，虽然拉电流输出能力比灌的小，但是我们可以加个魔术器件后，远远降低其输出电流。按设计1mA足以满足需要，面上图看一下年轻工程师给的出的方案：

电路设计中加入了一个三极管8050：点灯的方式发生了质的变化，虽然还是由单片机进行点灯的控制，但是点灯需要的电流的输出由颜值担当三极管来承担，这是我们接触的第一个功率裂变器件，大体讲一下这个元件的原理，通过输入小信号，而控制大信号的输出，这是个神器的器件，可以把它比喻成一个水龙头，拧一点，就会出很多的水。下面我们看一下datasheet。进行设计时需要遵循厂家的参数。

先看下，这里用的8050是NPN型三极管，外观如下：

接下来看一下这个他的最大参数范围值：（这里不展开讲所有，讲一个重点的。）

IC 最大值为1.5A 是三极管运行CE之间通过的电流最大为1.5A 对于我们要点灯用的20mA是够够的。

加油加油快快爬。。。

继续往下翻，看看还有没有我们比较需要了解的东东：

这幅图反映了我们需要运用三极管进行电流放大的本质属性，IB信号为单片机的控制输出信号，IC为驱动LED灯信号，图中很明显的有个接近百倍的关系，随着Ib不断增大，IC成倍数上涨。这货在这里证明是具有放大能力的。

接着往下看还有一副比较重要的图，横轴为Vbe 纵轴为IC 可以忽略不看，这幅图告诉我们一个很重要的信息是Vbe是需要开启电压的，低于开启电压，三极管是处于截止状态无法正常工作的，所以你要保证Vbe之间至少可以有个0.7V的压降，导致三极管有开启的控制信号。

接着往下翻：

这里给出了TO-92封装的尺寸图，画板而用，这里我不画板，只验证原理，还想多嘴说一句，学了这么年，总结一下，datasheet不会告诉你这个管子的全部原理，他只关注与使用，告诉你哪些事情不能做，怎么做是对的，但是至于你如何依据原理的设计它只字不提，学了这么多年，翻了很多的课本 总是越看越糊涂，是因为课本只是给你陈列市面上有的知识点，它不关乎你能不能对于器件建立起感性的体系认识，这是我觉得我这么多年一直学不会硬件的原因，书本上告诉你的都是正确的，但是却起到了反作用，我们做设计并不关注于这个管子的静态参数，而是如何对于这个器件进行建模，有了最简单的模型，我们就可以设计了，至于具体的参数，他只是帮助我们进行选型而已，难在很少有人能把三极管的使用讲的跟水龙头一样通透（理解的东西很难讲出来，只是希望给大家提供个自我感觉学习正确的道路），看得见摸得着，如果给你个水龙头你肯定知道该怎么接。扯远了。。。

接下来说了这么多，还是要自己接线验证一下的，但是这里就有点哈哈哈不太好了，实在没有TO-92的管子，所以真能拉一个SOT-23的贴片下水了，对于上面一个简单的电路稍作改进，还是上图吧，略显尴尬：

上电点灯《亮啦~！》：

测一下三极管Vbe之间的电压：

0.7V说明管子打开了。

测一下三极管Vce之间的压降：