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   再分析数码管是共阴型的，这时，电阻排是必需的，P0口为1有效，经电阻排驱动数码管发光，数码管发光时每段的电流约3mA，由电阻排供给，所以，电阻排是必需的。但是当P0口引脚为低电平时，对应的数码管显示段灭掉，这时将由电阻排产生5mA的灌电流，同样，这个灌电流也是“浪费电流”，对数码管的显示也是毫无意义的，但同样对单片机P0口产生负作用和危害。另一方面，这种结构，因数码管点亮时的电流比较小，亮度不够，要增加亮度，就要减小电阻排的阻值，其代价就是同时也成倍增加了电阻排产生的具有危害作用的“浪费电流” 即灌电流。

    对于这种结构的电路，比较好的解决方法是：用共阳型数码管，去掉电阻排，三极管用PNP型的，并去掉三极管发射极限流电阻，在数码管的每段上串联一个限流电阻，取值在510Ω~1K，如图2所示。这样，不论显示什么字符，数码管每段的导通电流是相同的、不变的，显示亮度也就是相同的、不变的了。而最大优点是彻底消除了“浪费电流”对单片机产生的危害，节省了电能。

 

   如果用P1、P2、P3口驱动数码管时，就不能用这种结构了，因这三个并行口的灌电流为4个TTL负载，拉电流更是小得无法驱动数码管显示。最佳的解决方法是用一片同相驱动器电路74LS244或74HC244驱动共阴数码管的七段，数码管的公共端用7406、ULN2003、ULN2803等反相驱动器芯片驱动。

    又据新闻报道：某个城市，禁止在马路旁的建筑物上安装玻璃幕墙，防止产生“光污染”。对于我们，早已熟知“环境污染”、“水污染”、“空气污染”、“噪声污染”、“白色污染”等含义，现在又提出了“光污染”的概念，说明人类的认识在不断提高，将那些能产生危害的有百害而无一利的行动或现象统统称为“污染”。那么笔者在此不妨也引入一个概念：将上面所说的有“浪费电流”的现象称为“电流污染”。

    读到这，可能多数读者都会不理解或不认可这种叫法，因为环境、空气、水污染现象及其危害性是众所周知的，可是并没有看到“电流污染” 会产生什么直接的危害，更不用说公害了。人类认识事物总是要有一个过程的，就像当初制造污染的企业，根本没有意识到他们的污染行为，相反却为他们的罪恶行为洋洋得意，为他们谋取的暴利而得意忘形。而大众又有谁能知道这是污染啊！直到今天人类赖以生存的地球及大气层被人类自己破坏得满目疮痍时，自然现象也反常时，人类才忽然明白这叫“污染”啊！但为时晚矣！因为已经给大自然造成了不可逆转的危害。大家知道，塑料袋的发明给人类生活带来了很大的方便，然而过几十年后人类才发现了由此产生的“白色污染”，现在我们国家已经开始限制使用了。我相信，再过若干年后或更长的时间以后，即使大众不能理解和接受，但至少搞电子设计的人们能接受“电流污染”的叫法，也能意识到“电流污染”同样会带来危害甚至公害。到目前，“电流污染”好像还没有产生直接危害(只是我们暂时未发现罢了)，但间接产生的危害还是可以例举一些的。

    还以上述的电路为例，如果在某种电子产品中采用了这种具有“电流污染” 的电路结构，肯定会减少单片机的工作寿命，破坏芯片工作的稳定性，一旦单片机损坏了，或工作不稳定了，整个产品也就报废了。其实电子产品的质量优劣在很大程度上决定于电路设计的合理性和芯片工作的稳定性。如果是某种家用电器，用户使用一二年的时间就损坏了，这不是损害用户的利益吗？而最终还是损坏了产品的声誉，受损失的还是生产者自己。现在人类已经被大量的电子垃圾所困扰了，这些电子垃圾已经产生了严重的环境污染，这一点早就被人类所认识了吧！只是还没有被重视罢了。再如，现在很多的电子产品都使用电池供电，如果该产品在设计上存在上述所说的“浪费电流”现象，无疑会大大减少电池的使用寿命，浪费电池，不仅增加用户的使用成本，更重要的是产生了大量的废旧电池。如今，不仅大量电子垃圾造成了环境污染，同时大量的废旧电池被乱扔更是加重了环境污染，电子垃圾和电池造成的环境污染是公认的吧！再假如，军工产品、航天设备中存在类似的“电流污染”设计，这些设备工作不稳定了，后果谁敢想吗？请问，谁敢说“电流污染”没有危害或公害呢？

    作为电子设计工作者，不仅仅是要设计出能工作的电子产品来，更重要的是设计出工作稳定、性能可靠、功能强大、质量优良、经济耐用的电子产品来，以减少电子垃圾和废旧电池，这需要我们建立新的“绿色设计”的理念，电子设计同样也要倡导“绿色设计”。

   其实，在很多的电路中会经常见到具有电流污染的结构，还以图1为例，三极管基极电阻仅为1K，可以估算出单片机P2.4引脚吸收三极管的基极电流约4mA，而P2口的吸收电流的能力为4个TTL负载的灌电流，这里又超负荷了。另外，对于三极管，驱动数码管的公共端，最大电流不会超过50mA，所以，基极电流有0.5mA就能驱动，如此而知基极电阻选用10K比较合理。特别是将三极管换成NPN型时，如果不增加基极电阻的阻值的话，单片机引脚高电平时驱动三极管基极的电流就会远远超过了引脚拉电流的极限。因此，类似的随意减小电阻阻值的作法同样产生了电流污染。

    再如图3所示，用单片机的P1.0驱动一只发光二极管，这也是在某块单片机实验板上采用的电路。电路接法没有什么错误，但限流电阻的阻值却出现了大问题，真不知道设计者是怎么计算出阻值的。如图可知，当二极管发光时，若按P1.0的正常低电平估算，P1.0的灌电流可达到60mA，当然这时P1.0的低电平会上升，二极管的导通电压也会增加，电流会减少，但仍然可达到40~50mA。对于现在的高亮度发光二极管，导通电流为5mA时的亮度就足够了，当电流增加到10mA时，其亮度增加不多，所以通常采用5mA的驱动电流为宜。当电流超过10mA后，电流增加时其亮度增加更不明显了，故没有什么必要了。可见，图3中P1.0的灌电流中浪费电流近10倍，这又是典型的“电流污染”设计。类似设计，在很多的电路中都可以见到，尤其是在网络上泛滥的电路中更是司空见惯。

    最后，笔者呼吁：不论是现在搞电子设计的工作者还是准备学习电子技术的初学者，在我们搞电子产品设计的同时，要倡导“绿色设计”的理念，设计出更多的“环保产品”和“节能产品”。让我们共同努力，设计出的电子产品能够延长使用寿命，以减少电子垃圾吧！人类的生存空间已经到处都充满了各种垃圾了，不要让我们人类自己最后被自己制造的垃圾所掩埋了！也让我们从事电子设计的工程师们为了保护我们的地球尽一份义务。

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