单片机提高GPIO驱动能力的几种方法

时间：2020-11-09 13:01:11

关键字：单片机嵌入式

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[导读]单片机的GPIO口驱动能力有限，不能直接驱动较大功率的负载，如果负载的功率较大必须要考虑采用驱动功率器件的方式，比如说三极管、MOS管以及其他的专用驱动芯片。下面结合几个典型的例子来介绍一下如何提高单片机的驱动能力。

单片机的GPIO口驱动能力有限，不能直接驱动较大功率的负载，如果负载的功率较大必须要考虑采用驱动功率器件的方式，比如说三极管、MOS管以及其他的专用驱动芯片。下面结合几个典型的例子来介绍以下如何提高单片机的驱动能力。

1 使用三极管提高驱动能力

单片机采用何种方式提高驱动能力，主要取决于被控负载。比如说蜂鸣器、继电器这种类型的负载，一般会通过三极管来驱动，单片机控制三极管即可。以通用型的继电器为例，假设5V继电器的线圈所需的工作电流为80mA，那肯定不能通过单片机直接驱动，而三极管就是一个很好的选择。所设计的简单电路如下图所示。

单片机与三极管的基极连接，只需要通过高低电平信号即可实现继电器的驱动，驱动电流由VCC提供，三极管提供回路。由此实现了单片机驱动大功率负载的目的。

2 使用专用IC提高驱动能力

电机是功率比较大的负载，都是通过专用的驱动IC来驱动的，单片机控制专用IC。以微型直流电机为例。电机通过专用驱动芯片RZ7899来驱动，单片机和RZ7899连接，单片机的控制信号经专用IC后驱动电机，实现电机的转动、调速等功能。所设计的电路如下图所示。

3 驱动小功率，但是数量多的负载

这类比较典型的应用就是流水灯或者是点阵LED屏。单片机的GPIO口数量和驱动能力都有限，需要通过扩展IC来实现，这类常用的IC有74HC595、74HC164、74HC138等。

以上所提到的三种IC在点阵屏电路中是非常常用的。

单片机是可编程的，它的出现使得产品的功能可以做到很丰富，与纯数字电路相比，软件逻辑的实现比纯硬件逻辑更容易，而且成本更低。不仅如此，单片机通过控制不同的外设电路即可以用在弱电控制系统中，也可以用在强电控制系统中。所以，单片机GPIO端口的扩展以及驱动能力的提高有着重要的意义。

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