单片机一个IO口如何控制两个发光二极管LED

单片机工程师在面试的过程中，经常会碰到一些相同的问题，笔者总结了十个提问率较高的问题，供大家参考。现在我们来分析单片机工程师常遇面试问题之一：一个单片机IO口如何控制两颗LED？
将两颗LED命名为D1、D2，两颗LED就会有如下4种组合：D1和D2都熄灭-D1亮D2灭-D1灭D2亮-D1和D2都亮。首先我们来看一下两个IO口控制两颗LED的情况，电路图如下：LED1和LED2直接接单片机两个IO口，可以看出，LED1输出高电平和低电平分别控制着D1的亮和熄灭，同理LED2输出高电平和低电平也控制着D2的亮和熄灭。所以用两个IO口来控制是很容易实现的。

但是一个单片机IO只有高、低、高阻三种状态，显然靠IO口这三种状态来控制是不够的，还需加辅助元器件。

我们来看上面这个线路图是否可以达到控制效果。LED3接单片机IO口。当LED3输出高电平，Q1导通，则D4亮，D3两端没有压差，D3熄灭；当LED3输出低电平，Q1截至，则D4熄灭，此时D3通过IO口到地形成回路，D3亮；当LED3处于高阻状态，此时D3没有形成回路，Q1截至，则D3和D4都熄灭，现在我们已经实现三种状态了，那么D3和D4全亮的状态是否可以实现呢？答案时候可以实现，当LED3输出PWM时，D3和D4会交替亮灭，如果这个变化过程够快，那么人眼将无法捕捉这个变化（超过60帧人眼将识别不到），这样看起来的效果就是D3和D4全亮，这类似于段位数码管的驱动。所以这个电路时可以实现一个IO控制两颗LED。
但这个电路也有一些缺点：增加了Q1，从而增加了成本；需要输出PWM，控制方式相对复杂。所以再设计方案的时候，前期要充分了解需求，合理规划单片机资源，这样才能避免后期出现单片机IO口不够用的尴尬局面。
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标签：LED,单片机,IO,D4,D2,D3
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