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单片机把二极管玩出了花

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everyrobin|  楼主 | 2025-1-29 11:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
利用二极管的单向导电性可以设计出好玩、实用的电路。本文分析限幅电路和钳位电路,是如何用二极管来实现的。
限幅电路
如下图所示,当在正半周期,并且VIN大于等于0.7V,二极管正向导通。此时,VOUT会被钳位在0.7V上。
而当VIN小于0.7V时二极管是截止状态,在负半周期时相当于电流反向,二极管也是截至状态,此时VOUT=VIN,VOUT波形跟随VIN变化。
根据上面限辐电路的原理,可以设计如下双向限辐电路。

钳位电路原理
当输入Vin在负半周期为负时,电流如下图中红色箭头所示。二极管导通,电容逐渐充电至V,在此过程中Vout=0。
当输入Vin在正半周为正时,电流如蓝色箭头所示。二极管截止,Vout等于电容上电压加上正半周电压V,此时Vout=2V。
钳位电路原理
偏压钳位电路
跟限幅电路类似的,为了获得所需要的钳位值,要在电路中加入偏置电压,如下图所示。
当所加的偏压与二极管导通方向一致,钳位值会提高V1,Vout=2V+V1。
双向二极管钳位电路应用举例
在某些电路中会利用两个二极管的钳位作用进行保护,如下图所示,假设0.7V为D1和D2的导通电压。
  • Vin大于等于Vmax,D1导通,Vout会被钳位在Vmax
  • Vin小于等于Vmin时,Vout被钳位在Vmin

二极管钳位保护电路



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沙发
loutin| | 2025-2-4 17:48 | 只看该作者
单片机的 IO 口可以输出高低电平,当 IO 口输出高电平时,通过限流电阻给二极管提供正向偏置电压,二极管就会点亮;输出低电平时,二极管熄灭。通过程序控制 IO 口电平的高低变化,就能实现二极管的闪烁。

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板凳
sesefadou| | 2025-2-5 10:33 | 只看该作者
通过检测光线强度的变化,可以实现对室内照明的自动调节。

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地板
pentruman| | 2025-2-5 14:35 | 只看该作者
光电二极管可以将光信号转换为电信号。在单片机应用中,可以将光电二极管连接到单片机的模拟输入端口,通过检测其输出的电压变化来判断环境光线的强度。

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5
gygp| | 2025-2-5 15:09 | 只看该作者
过压保护二极管可以将超出芯片工作电压范围的过大电压导向地,以保护芯片免受过电压冲击。

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6
chenci2013| | 2025-2-5 16:53 | 只看该作者
单片机可以控制二极管作为电源路径的选择开关,比如在多电源输入的系统中选择最佳电源。

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7
zerorobert| | 2025-2-5 19:31 | 只看该作者
在单片机的RC复位电路中,加入二极管可以使电容通过二极管快速放电,确保复位电路的稳定性和可靠性

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8
robincotton| | 2025-2-5 21:32 | 只看该作者
单片机通过音频传感器采集音乐信号,对信号进行分析和处理,根据音乐的节奏和音量大小控制二极管的亮度和闪烁频率。

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9
febgxu| | 2025-2-5 21:51 | 只看该作者
单片机通过控制LED的亮灭状态,可以实现各种灯光效果。

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yorkbarney| | 2025-2-5 22:41 | 只看该作者
通过特定的方式控制二极管的开关,单片机可以实现简单的编码器功能,将数字信号转换为特定的编码格式。

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11
abotomson| | 2025-2-6 10:31 | 只看该作者
可以根据不同的音乐风格和节奏,设计出不同的灯光效果,增加音乐的视觉体验。

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12
pmp| | 2025-2-6 10:52 | 只看该作者
单片机可以监测电路状态,并在检测到异常时通过控制二极管来保护电路,例如使用二极管作为过压保护。

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13
cashrwood| | 2025-2-6 11:16 | 只看该作者
通过结合二极管和电容,可以实现钳位电路。这种电路能够在输入电压变化时,将输出电压稳定在某个特定值。例如,在信号处理电路中,钳位电路可以用于保持信号的稳定

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14
nomomy| | 2025-2-6 12:50 | 只看该作者
单片机可以通过控制GPIO端口的高低电平来驱动LED闪烁。

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15
jimmhu| | 2025-2-6 15:00 | 只看该作者
可以通过加入偏置电压来调整限幅电压,从而实现不同大小的限幅电压。

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16
backlugin| | 2025-2-6 16:52 | 只看该作者
通过加入偏置电压,可以调整钳位值,实现不同的钳位效果。

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17
kkzz| | 2025-2-6 17:51 | 只看该作者
利用多个 LED 和单片机的多个 I/O 口,通过程序控制不同 I/O 口的输出时序,可以实现 LED 的流水灯效果,即 LED 按照一定的顺序依次点亮和熄灭,就像水流一样。这种效果常用于装饰、显示设备状态等。

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18
claretttt| | 2025-2-6 18:11 | 只看该作者
通过巧妙地使用二极管,实现了LED动态控制、外部中断扩展、电路保护与隔离、复位电路优化等创新应用,充分发挥了二极管的独特功能,提升了系统的性能和可靠性

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lzmm| | 2025-2-6 19:28 | 只看该作者
在单片机外围电路设计中,二极管被用于实现电路保护和隔离

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louliana| | 2025-2-6 19:53 | 只看该作者
在电源快速断电再上电时,单片机不会出现复位异常,提高了系统的稳定性

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