关于低功耗设备中 LED 指示灯应用的一些细节说明 ...... by 矜辰所致
前言
在低功耗产品的设计中，LED灯可以看成是大功率器件，但有时需要LED作为指示灯kaiyun.ccm，让人们知道设备的工作状态，所以在这篇文章中我们就来了解一下低功耗的LED灯。电源 我们需要了解有关 LED 灯作为消费类设备中的指示灯的一些细节。
我叫金辰，全网同名。每个系列的文章我都尽力认真写，不夸张，不妥协。对于我们这些认真学习知识的人来说，金晨就是为我们打开大门的人！
目录
1、LED灯的选择
首先我要讲的是LED灯的选择。也许有些朋友在日常应用中没有这样一个选择LED灯的过程。事实上，对于一般应用，只需要选择相应的封装即可，而无需考虑LED灯的颜色。事实上，如果它们都能工作并不重要。不过，在制作小功率产品时，LED灯的选择也是很有讲究的。
1.1 LED灯电流
我们知道LED灯的发光强度是由流过它的电流量决定的，当然这个电流量必须在它能正常工作的范围之内。为了降低功耗，可以适当减小电流，但亮度也会同时降低。
对于不同的LED灯，其点亮电流也不同：
LED灯型工作电流（通常）
红色LED
10mA～20mA（部分低功耗2mA～10mA）
黄色/橙色 LED
10mA～20mA
绿色LED
10mA～20mA（高亮度15mA～30mA）
蓝色LED
15mA~30mA
白光LED
15mA~30mA
上表可作为一般参考。具体电流要求可能因 LED 的具体型号和制造工艺而异。
单从电流来看，一般红灯、黄灯甚至绿灯的功耗都比较低。有些红灯甚至是专门为了低功耗而设计的。
但是对于我们的选择来说，除了电流之外，我们还需要考虑电压，因为在正常应用中，LED灯会串联一个电阻。
事实上，在日常应用中，我们并不会刻意计算应该串联多少电阻才能使其在正常工作范围内。例如，在3.3V供电的情况下，我们通常会在LED灯上串联一个3.3K的电阻作为指示灯。一个电阻就足够了，基本上任何颜色的 LED 灯都可以。
当我们提到LED灯的电流时，首先是因为不同的LED灯的工作电流确实不同，其次，在低功耗的环境下，我们当然希望电流尽可能小，所以这里我们实际上必须根据每个人自己的要求来进行。实际情况是串联电阻，因为串联电阻越大，流过LED灯的电流越小，LED灯会更暗。在保证满足亮度效果的同时，需要串联一个合适的电阻。
需要注意的一点是，采用3.3V电源，串联一个电阻后，LED灯两端的电压必须小于3.3V。我们低功耗环境下的一些IO端口是1.8V。使用IO口驱动LED灯会导致有些灯根本不亮的情况。这取决于我们下面会提到的LED灯的工作电压。
1.1.1 LED灯的效率
还有一点要提的是，不同颜色的LED在相同电流下的亮度是不同的。
一般来说，红色和绿色LED的发光效率较高，可以在较低的电流下达到所需的亮度。
1.2 LED灯电压
电流的大小直接关系到LED灯的亮度，所以在小功率产品中，LED灯的工作电压其实是一个重要的参数。
上面我提到过，在一些低功耗场景下，有些LED灯在电压为1.8V时根本无法点亮。
和电流一样，我也针对LED灯的工作电压做了一个表格：
LED灯型号工作电压（通常）
红色LED
1.8V～2.2V
黄色LED
2.0V～2.4V
橙色 LED
2.0V～2.2V
绿色LED
2.0V～2.4V（高亮度3.0V～3.2V）
蓝色LED
2.8V~3.6V
白光LED
2.8V~3.6V
上表可作为一般参考。在实际应用中，准确的工作电压应根据具体的LED规格来确定。
从上面我们可以清楚的知道，其实我们已经可以得出结论，在低功耗的情况下开yun体育app官网网页登录入口，为了更加节省能源，指示灯选择红色相对来说更加合理。
根本原因是红色LED灯的工作电压低，即使在小电流下也能达到高亮度。它具有较高的效率和相对较低的工作电流要求。即使在低电压、低电流的情况下也能提供足够的亮度，这是非常好的。适合低功耗应用。
问题：
那么这里还有一个问题需要说明一下。如果电源是1.8V，串联一个电阻，LED灯两端的电压根本达不到1.8V，那为什么还能亮呢？
LED的工作电压通常是指在特定电流条件（工作电流）下LED两端的典型压降。事实上，在比标称电压稍低的电压下，它仍然可以发光，但亮度会降低。
好了，说到这里，我们应该彻底明白为什么在小功耗产品中想要功耗更低，为什么要选择红色LED灯了。
我们已经完成了硬件设计，那么程序中需要注意什么吗？下面我就分享一个小技巧。如果你能用它，就用它。如果你不明白，就理解它吧。
1.3 LED灯串联电阻的计算
这个总结其实和低功耗无关，是一个附加段落。
既然讲完了LED灯的使用，那么我就给大家简单的应用计算一下，告诉大家如何选择LED灯的串联电阻。
24V供电下，有红色LED指示灯，串联什么电阻合适？
（我有这个疑问是因为曾经有朋友问我0603的LED灯在电压高达24V时会不会烧坏...）
下面我直接上计算步骤供大家参考：
假设该红色 LED 的正向电压为 2 V
假设该红色LED的最大正向电流为20mA
电阻需要分担的电压：24V - 2V = 22V
电流为20mA
计算电阻值22V/20mA=1100Ω
电阻最小阻值1100Ω=1.1K
这是一个简短的解释。为了将电流限制在20mA，至少需要1.1k。电阻越大，电流越小。如果小于20mA，LED就不会烧坏。
当然，这里计算的电阻是1.1K，还需要计算电阻的功耗，因为太小电阻会烧坏。
P = I² * R = (0.02A)² * 1100 Ω = 0.44 W
所以，我们这里的1.1K电阻的额定功率至少应该是0.5W
嗯，我们知道0603电阻的最大功率一般为1/8W=0.25W
因此，如果这里选择1.1K电阻，那么至少使用0805电阻
如果使用更大的电阻，功率可以按上面的方法计算。
……
是不是简单的计算一下，还有很多小知识O(∩_∩)O~
……
2、51单片机控制LED的技巧
免责声明，本总结技术仅适用于部分51微控制器，用于指示其从睡眠唤醒时刻的工作状态。
LED灯用作指示灯。我们传统的编程做法是写一个LED灯闪烁的程序来表示：
ledOn;
delay_ms(50);
ledOff;
我们使用多少毫秒作为上述延迟完全取决于您的应用程序要求。反正延迟时间其实就是功耗比较高的时候。一般这个时候系统是不能休眠的。如果时间太长，耗电量就会很大。这个就看你自己的需求来了。
但本节我们要讲的是，在使用51单片机做低功耗产品时，有些51单片机初始化时，利用IO的电平跳变来实现LED灯闪烁的效果。不需要额外的软件代码来翻转 IO。嘴。
例如下面的代码是51单片机上控制睡眠唤醒的程序：
switch (u8ResetSrc)
{
case PIN_RESET:
case VDD_RESET:
//Reset detection,for learn Function
SendLrnTelegram();
CLR_WDT();
shortTermSleep(80);
WatchdogSleep(readcycle);
pwr_timerSleep(NO_WAKE_FLAG, &u8Wake);
break;
case WAKE_PIN0_RESET:
break;
case WATCHDOG_RESET:
// mainInit();
sendDataTelegram();
WatchdogSleep(60);
pwr_timerSleep(NO_WAKE_FLAG, &u8Wake);
break;
default:
break;
}
上面的大致意思就是进入睡眠模式后，通过不同的唤醒源来唤醒。程序中没有翻转IO口的程序，但每次单片机唤醒时云开·全站体育app登录，IO口的电平都会跳变，从而导致LED灯发生变化。闪烁一次，作为唤醒工作指示灯。 LED灯的硬件设计是直接由IO口驱动，如下图：
IO口最大输出电压为1.8V。事实上，下面的电阻有点大，但使用红色LED时也可以看到明显的闪烁。如果使用蓝色LED灯，即使将电阻改小，也看不到LED灯闪烁。
上述情况是因为51单片机复位过程中，I/O口的状态可能会经历一个未定义的阶段，导致在初始化完成之前I/O口的状态发生短暂的变化。我们过去的应用程序经常关注如何避免这种跳跃。有了这种低功耗指示灯的制造商，我们就可以利用这一点，将其用作我们产品的指示灯。
结论
本文主要讲解小功率产品中需要使用的LED指示灯选型的相关问题。还提到，在一些单片机应用中，可以利用单片机唤醒时IO口的跳转来实现LED指示功能。
总体来说比较简单，本文就到此为止，谢谢大家！
