【導讀】查理復用算法（Charlieplesing），具備控制多個LED的能力，即可以用較少數量的微控制器輸出端來控制較多數量的 LED（微控制器輸出端少于LED數量）。在1995年，Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出這一想法，并命名為 Charlieplesing。
問：什么是查理復用算法（Charlieplexing )? 這算法可以用來做什么？
查理復用算法（Charlieplesing），具備控制多個LED的能力，即可以用較少數量的微控制器輸出端來控制較多數量的 LED（微控制器輸出端少于LED數量）。在1995年，Maxim 公司的 Charles Allen 首次提出這一想法，并命名為 Charlieplesing。
查理復用算法使用微控制器的所有三種邏輯狀態以及LED的單向導電性來控制矩陣。如果你試圖顯示不同進程的狀態，并且不想占用多個微控制器引腳，那么這可能很有用。
以下是一組使用查理復用算法LED的最簡單例子。
注意，在上面的例子中，它使用了一組互補的 LED。基于 LED 如何允許電流在一個方向流動并阻止電流在另一個方向上流動，它允許我們根據輸入/輸出的設置來控制兩個 LED。要使用此例子，可以通過更改引腳的輸出類型來控制具有兩個引腳的兩個 LED。如果你將引腳2設置為高電平，引腳1設置為低電平，則L1 -LED將點亮。如果將引腳1設置成高電平，而引腳2設置成低電平，那么L2 -LED將會點亮。
以下是如何在 Arduino 設置。
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");
}
現在看這個示意圖，你可能會想，“這怎么有用？我們只使用兩個引腳控制兩個LED。”讓我們看看當我們添加第三個引腳時會發生什么。
以下是如何設置3個引腳的LED。
通過此設置可以看到，你可以使用3個引腳控制6個 LED。要在此設置中控制LED，你需要使用微控制器的所有三種狀態。如果你想打開L1- LED而不打開其他LED，則必須將引腳2設置為高，將引腳1設置為低，將引腳3設置為輸入。引腳3必須設置為輸入的原因是將該引腳設置為高阻抗。這基本上從電路上斷開了引腳。此外，如果我們將引腳3設置為LOW，LED L4也會亮起。
現在，如果你想打開L2-LED，用戶可以將引腳1設置為高，將引腳2設置為低，將引腳3設置為輸入。再次注意，如果我們沒有將引腳3設置為輸入，則L4-LED也將打開。
然后，用戶可以完成此過程，直到他們按順序成功點亮每個LED。
→ 如果你想用 Arduino 編寫代碼, 請查看這里
現在我們已經探索了2個引腳和3個引腳，你可以看到查理復用算法如何成為一個有用的工具。讓我們再為4個輸入引腳進行一次設置。
在我們展示4個輸入引腳的設置之前，你能猜出我們能夠控制多少個 LED 嗎？
通過將要使用的I/O數量乘以相同的I/O數量減1，可以計算出可以控制的LED數量。因此，例如，如果我們想使用4個I/O引腳，我們將該數字乘以3，這將讓我們知道，我們可以用4個I/O控制多達12個LED。
以下是如何設置4個 I/O 的 LED。
注意，我對這一個連接進行了顏色編碼，以使連接更清晰。如你所見，通過在原理圖中再添加一個引腳，我們可以再添加 6個 LED。為了控制LED，此設置與3個引腳的工作方式相同，但是，在這種情況下，我們將設置2個引腳作為輸入。這里是 Arduino 代碼，用于控制所有 12個LED。
正如你所看到的，如果你 I/O 引腳數量有限，這可能是一個有用的工具。
如果你想看到查理復用算法的其他選項，我看到的使用查理復用算法的最常見項目之一是 LED 立方體。如果你在網上搜索查理復用算法LED立方體，你會看到幾個不同的版本。
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