如今呼吸灯已经是一个很常见的小玩意了，搭载在电脑或手机上都是一个不错的点缀，如果我们想自己做一个呼吸灯，为了达到好的效果应该注意些什么呢？（如果读者不喜欢冗长的理论分析，可以直接跳到文末）
如果使用可编程器件，我们可以考虑使用“亮-灭”的方式，即通过修改PWM波占空比来实现呼吸灯的效果，记得学习arduino的基础实验中就有这个，但本篇博客主要讨论如何用电路来实现呼吸灯。
那么第一个要考虑的问题便是，LED灯亮度控制的本质是什么？是电压，还是电流？
正确的答案应该是功率，但在实际的电路中我们只会控制一个变量，即电压或者电流。那么问题是到底控制电压好还是控制电流好？要解决这个问题，我们先看一下LED的伏安特性曲线：
LED实际上是半导体，满足半导体的特性曲线，在要求不高（通常是使用小LED，在对亮度要求不高）时，我们会将其当做电阻来使用，但实际上这是错误的。对于大功率LED，使用这种方法很难达到使之较亮的程度。
从上面的伏安特性图可以看出，在2.6V-2.9V（不同LED不一样）之间，电压与电流大致呈线性关系，从而表现出电阻特性，此时我们通过电压控制，输出三角波便可以实现呼吸灯 的效果。但有时我们希望在3V左右继续增大LED灯的亮度，伏安特性曲线不满足线性关系，所以通常我们的结果就是输出三角波被削波成梯形，而LED只有亮灭效果。
我们可以考虑使用线性恒流源来实现呼吸灯的效果，那么若驱动多个LED，应该将其串联。此处提供一些恒流源的参考电路：运放恒流源电路工作原理，但本博客准备使用一个极其简单的方法来解决这一问题，大家一定见过这个操作，但可能并没有意识到其真正的目的。
先看一下本次实现呼吸灯的电路图：
最左边为由NE555构成的方波发生器，输出周期大概为2.6s的方波，之后使用一个由运放构成的积分器，将方波变为三角波（也可以使用RC滤波得到三角波，但这种方法得出的波形不好看，呼吸灯亮灭效果不一致）。
使用运放741构成积分器电路，根据虚短、虚断的原则，741的2、3管脚电压相等，而电容上的电流则等于电阻R3两端电压差导致的电流。通过合理设置3管脚电压，可调整积分的零点，从而在输入方波占空比不是50%的情况下得到稳定的三角波。通过调整电阻R1（即P2）的大小可以改变电容上的电流，从而调节三角波的斜率，最终调节输出三角波的幅值范围。 通过调节P2，即管脚3的直流偏置，可以调节三角波的偏置，具体原因未弄明白，这里可以提供一个猜测。由于初始时管脚3有电压，则导致其不仅仅产生了电阻R3上的电流，还同时对电容C4充电，但由于其为直流偏置，故最终稳定后C4对其断路，而不再产生影响。在初始时，管脚3的直流偏置与输入方波同时对电容充放电，这一过程导致了最终输出三角波的直流偏置。有兴趣的同学如果把这部分内容计算清楚了，非常欢迎在留言区留言告知。
可以看出，这是一个电压控制的呼吸灯方案，那之前提到的那个削波的问题呢？关键就在于LED前串联的一个电阻。
以前我们在LED前串联电阻，通常是认为为了避免电流过大而将LED烧毁，这样说没错，但在这里，我们要进一步深入地理解为什么要加这个电阻。
在电压较小时，LED上电压与电流呈线性变化，呈现出电阻特性，此时串联电阻与LED分压，相当于电压控制LED。在电压较大时，LED上电压基本上保持不变，即LED上就是一个确定的压降，此时通过电阻将电压控制转换为电流控制，从而变成了电流控制LED。在这两部分控制过程中，控制量与输出功率始终是线性的，因此可以实现较好的呼吸效果。
现在来看一下最终做出来的效果：
那么现在来总结一下做呼吸灯的要点：
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合理设置555的电阻电容，得到一个和呼吸频率相近的方波频率；
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建议使用积分器而不是滤波，得到一个较好的三角波；
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合理控制输出三角波幅度范围，保证LED亮灭程度的范围尽可能大；
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输出LED因串联一个电阻，将电压控制转换为电流控制，电阻越小，最终LED越亮。
标签：LED,做出,电阻,三角,呼吸,注意,电压,电流 来源： https://blog.51cto.com/u_15262460/2882967
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