單片機 IO 口灌電流 (低電平輸出) 遠大於拉電流 (高電平輸出),典型 51 系列:灌電流 20 mA vs 拉電流 4 mA。低電平驅動能力強 5 倍,故工程首選低電平有效。
| 方案 | 電路 | 點亮電流路徑 | 熄滅狀態 | 缺點 |
|---|---|---|---|---|
| 低電平驅動 (共陽極) | VCC–LED–R–IO | VCC → LED → R → IO (灌電流) | IO=1 (弱上拉), 僅 μA 損耗 | 無 |
| 高電平驅動 (共陰極) | IO–R–LED–GND | IO (弱上拉) → R → LED → GND | IO=0, 內部上拉電阻導通耗電 | 電流極小 (μA),LED 不亮;需外接強上拉 (1k),但熄滅時 1k 長期導通耗電大 |
| 上拉電阻 | LED 電壓 | 電阻電壓 | 電流 | 亮度 |
|---|---|---|---|---|
| 1 kΩ | 1.93 V | 3.03 V | 3 mA | 很亮 |
| 5 kΩ | 1.82 V | 3.14 V | 0.6 mA | 較亮 |
| 100 kΩ | 1.66 V | 3.30 V | 33 μA | 微亮 |
| 3.3 MΩ | 1.51 V | 3.45 V | 1 μA | 不亮 |
結論:內部弱上拉 (~330 kΩ) 根本無法點亮 LED,必須外接 1k–5k 強上拉;但熄滅時電阻長期導通,功耗不可接受。
部分 PIC 型號灌/拉電流對稱 (25 mA/25 mA),可靈活選擇高/低電平驅動,但 51 系列仍以低電平驅動為主流習慣。