【導(dǎo)讀】查理復(fù)用算法（Charlieplesing），具備控制多個(gè)LED的能力，即可以用較少數(shù)量的微控制器輸出端來(lái)控制較多數(shù)量的 LED（微控制器輸出端少于LED數(shù)量）。在1995年，Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出這一想法，并命名為 Charlieplesing。
問(wèn)：什么是查理復(fù)用算法（Charlieplexing )? 這算法可以用來(lái)做什么？
查理復(fù)用算法（Charlieplesing），具備控制多個(gè)LED的能力，即可以用較少數(shù)量的微控制器輸出端來(lái)控制較多數(shù)量的 LED（微控制器輸出端少于LED數(shù)量）。在1995年，Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出這一想法，并命名為 Charlieplesing。
查理復(fù)用算法使用微控制器的所有三種邏輯狀態(tài)以及LED的單向?qū)щ娦詠?lái)控制矩陣。如果你試圖顯示不同進(jìn)程的狀態(tài)，并且不想占用多個(gè)微控制器引腳，那么這可能很有用。
以下是一組使用查理復(fù)用算法LED的最簡(jiǎn)單例子。
注意，在上面的例子中，它使用了一組互補(bǔ)的 LED。基于 LED 如何允許電流在一個(gè)方向流動(dòng)并阻止電流在另一個(gè)方向上流動(dòng)，它允許我們根據(jù)輸入/輸出的設(shè)置來(lái)控制兩個(gè) LED。要使用此例子，可以通過(guò)更改引腳的輸出類(lèi)型來(lái)控制具有兩個(gè)引腳的兩個(gè) LED。如果你將引腳2設(shè)置為高電平，引腳1設(shè)置為低電平，則L1 -LED將點(diǎn)亮。如果將引腳1設(shè)置成高電平，而引腳2設(shè)置成低電平，那么L2 -LED將會(huì)點(diǎn)亮。
以下是如何在 Arduino 設(shè)置。
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
pinMode(1,OUTPUT);
pinMode(2,OUTPUT);
pinMode(3,INPUT);
digitalWrite(2,HIGH);
digitalWrite(1,LOW);
delay(1000);
Serial.println("1");
pinMode(1,OUTPUT);
pinMode(2,OUTPUT);
pinMode(3,INPUT);
digitalWrite(1,HIGH);
digitalWrite(2,LOW);
delay(1000);
Serial.println("2");
}
現(xiàn)在看這個(gè)示意圖，你可能會(huì)想，“這怎么有用？我們只使用兩個(gè)引腳控制兩個(gè)LED。”讓我們看看當(dāng)我們添加第三個(gè)引腳時(shí)會(huì)發(fā)生什么。
以下是如何設(shè)置3個(gè)引腳的LED。
通過(guò)此設(shè)置可以看到，你可以使用3個(gè)引腳控制6個(gè) LED。要在此設(shè)置中控制LED，你需要使用微控制器的所有三種狀態(tài)。如果你想打開(kāi)L1- LED而不打開(kāi)其他LED，則必須將引腳2設(shè)置為高，將引腳1設(shè)置為低，將引腳3設(shè)置為輸入。引腳3必須設(shè)置為輸入的原因是將該引腳設(shè)置為高阻抗。這基本上從電路上斷開(kāi)了引腳。此外，如果我們將引腳3設(shè)置為L(zhǎng)OW，LED L4也會(huì)亮起。
現(xiàn)在，如果你想打開(kāi)L2-LED，用戶(hù)可以將引腳1設(shè)置為高，將引腳2設(shè)置為低，將引腳3設(shè)置為輸入。再次注意，如果我們沒(méi)有將引腳3設(shè)置為輸入，則L4-LED也將打開(kāi)。
然后，用戶(hù)可以完成此過(guò)程，直到他們按順序成功點(diǎn)亮每個(gè)LED。
→ 如果你想用 Arduino 編寫(xiě)代碼, 請(qǐng)查看這里
現(xiàn)在我們已經(jīng)探索了2個(gè)引腳和3個(gè)引腳，你可以看到查理復(fù)用算法如何成為一個(gè)有用的工具。讓我們?cè)贋?個(gè)輸入引腳進(jìn)行一次設(shè)置。
在我們展示4個(gè)輸入引腳的設(shè)置之前，你能猜出我們能夠控制多少個(gè) LED 嗎？
通過(guò)將要使用的I/O數(shù)量乘以相同的I/O數(shù)量減1，可以計(jì)算出可以控制的LED數(shù)量。因此，例如，如果我們想使用4個(gè)I/O引腳，我們將該數(shù)字乘以3，這將讓我們知道，我們可以用4個(gè)I/O控制多達(dá)12個(gè)LED。
以下是如何設(shè)置4個(gè) I/O 的 LED。
注意，我對(duì)這一個(gè)連接進(jìn)行了顏色編碼，以使連接更清晰。如你所見(jiàn)，通過(guò)在原理圖中再添加一個(gè)引腳，我們可以再添加 6個(gè) LED。為了控制LED，此設(shè)置與3個(gè)引腳的工作方式相同，但是，在這種情況下，我們將設(shè)置2個(gè)引腳作為輸入。這里是 Arduino 代碼，用于控制所有 12個(gè)LED。
正如你所看到的，如果你 I/O 引腳數(shù)量有限，這可能是一個(gè)有用的工具。
如果你想看到查理復(fù)用算法的其他選項(xiàng)，我看到的使用查理復(fù)用算法的最常見(jiàn)項(xiàng)目之一是 LED 立方體。如果你在網(wǎng)上搜索查理復(fù)用算法LED立方體，你會(huì)看到幾個(gè)不同的版本。
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