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EsDA工控單板
EPC6450-AWI/EPC1107-LI/EPC3568系列工控板
MPC-ZC1迷你工控主板
Cortex?-A5,拖拽式開發(fā),40pin擴(kuò)展引腳
2.5寸工控單板
EPC-6Y2C-L網(wǎng)絡(luò)控制器
Cortex?-A7,800MHz,8路串口,數(shù)字音頻
IoT-6Y2C-L物聯(lián)網(wǎng)關(guān)控制器
Cortex?-A7,800MHz,8路串口,支持藍(lán)牙
EPC-6G2C-L網(wǎng)絡(luò)控制器
Cortex?-A7,528MHz,8路串口,數(shù)字音頻
IoT-6G2C-L物聯(lián)網(wǎng)關(guān)控制器
Cortex?-A7,528MHz,8路串口,支持藍(lán)牙
3.5寸工控單板
IoT7000A-LI物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)控制器
Cortex?-A7,雙MiniPCIe接口支持無線模塊擴(kuò)展
IoT-9608I-L網(wǎng)絡(luò)控制器
Cortex?-A8,800MHz,6種無線通訊方式
EPC-9600I-L工控主板
Cortex?-A8,800Mhz
IoT9000A-LI工控主板
Cortex?-A9,強(qiáng)勁編解碼,專注多媒體
IoT9100A-LI工業(yè)IoT網(wǎng)絡(luò)控制器Cortex?-A9,1GHz
SX-3568系列主板Cortex?-A55,雙核心GPU
MD-3568LI工控板Cortex?-A55,雙網(wǎng)口

【硬件設(shè)計】嵌入式輸出設(shè)備設(shè)計

1.1嵌入式輸出設(shè)備設(shè)計
1.1.1LED

LED是Light Emitting Diode的縮寫,即發(fā)光二極管,是一種應(yīng)用非常廣泛的半導(dǎo)體發(fā)光/顯示元件。發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū),進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光。通過使用不同的材料及工藝,LED可以發(fā)出紅色、綠色、黃色、白色、藍(lán)色、橙色等光。

在市面上,LED產(chǎn)品有發(fā)光二極管、數(shù)碼管、米字管、符號管、點陣顯示屏、LED背光、LED照明燈等,參考如下圖1所示。事實上,數(shù)碼管、米字管、符號管、點陣顯示屏……中的每個發(fā)光單元都是一個發(fā)光二極管。

圖1常見LED顯示模塊

1.LED特性分析

 

  使用不同材料(管芯材料)的LED,其正向電壓也有所不同,在設(shè)計電路前要先了解一下它們的基本特性,參考如表1所列。

表1常用發(fā)光二極管基礎(chǔ)特性表

注意:設(shè)計LED電路時,工作電流最好小于0.6 IFM,這樣LED使用壽命會更長。

2.獨立LED燈驅(qū)動電路

①電源指示燈

圖25V和3.3V電源指示燈電路

D1采用紅色LED燈(GaAsp管芯),封裝形式由產(chǎn)品要求決定。工作電流計算如下:

If = (VCC – 1.7) / R1

= (VCC – 1.7) / R1

常規(guī)設(shè)計,If要在0.5~3mA范圍內(nèi),減少電源指示燈對電能的消耗。對于5V電源,限流電阻R1推薦采用3K;對于3.3V電源,限流電阻R1推薦采用1K。

②狀態(tài)指示燈

對于單片機(jī),其I/O灌電流可達(dá)20mA(具體芯片要以數(shù)據(jù)手冊為準(zhǔn)),可以直接使用I/O控制LED燈作為狀態(tài)指示。

圖3獨立LED燈驅(qū)動--灌電流方式

當(dāng)相應(yīng)的I/O輸出0時LED燈點亮,輸出1時LED燈熄滅。電流計算公式如下:

If = (VCC – Vf) / R1 ,其中GaAsp紅色LED的Vf為1.7V
GaAsp綠色LED的Vf為2.3V

= (VCC – Vf) / R1, 其中GaAsp紅色LED的Vf為1.7V
GaAsp綠色LED的Vf為2.3V

常規(guī)設(shè)計,If要在2~15mA范圍內(nèi)。當(dāng)驅(qū)動多個LED時要注意,由于CPU對總電流限制,比如100mA,所以要保證多個LED同時點亮的電流要小于總電流。如果使用了綠色的LED燈,由于綠色LED正向壓降比紅色的大,所以其限流電阻要小一點。

對于單片機(jī),其I/O可以設(shè)置為推挽輸出模式,驅(qū)動電流可達(dá)20mA,這類CPU可以采用拉電流的方式驅(qū)動,如圖4所示。

圖4獨立LED燈驅(qū)動—拉電流方式

/O輸出1時LED燈點亮,輸出0時LED燈熄滅。電流計算公式如下:

If = (Voh – Vf) / R1,其中GaAsp紅色LED的Vf為1.7V
GaAsp綠色LED的Vf為2.3V

If = (Voh – Vf) / R1 , 其中GaAsp紅色LED的Vf為1.7V
GaAsp綠色LED的Vf為2.3V

I/O的Voh等于VCC。常規(guī)設(shè)計,If要在2~15mA范圍內(nèi)。當(dāng)驅(qū)動多個LED時要注意,由于CPU對總電流限制,比如100mA,所以要保證多個LED同時點亮的電流要小于總電流。對于其它類型的CPU(如3.3V的Arm?),根據(jù)其I/O特性,也可以采用這兩種驅(qū)動方式。

對于2引腳的雙色LED,其驅(qū)動方式如圖5所示。對于I/O可以設(shè)置為推挽輸出模式的CPU,可以直接使用I/O直接驅(qū)動;對于標(biāo)準(zhǔn)51單片機(jī),則需要外加驅(qū)動電路,如2個非門。當(dāng)一個口輸出1,另一個口輸出0時,其中一個LED燈點亮;如果兩個控制口均輸出1或均輸出0,則LED燈熄滅。

圖52引腳雙色LED燈驅(qū)動電路