Charlieplexing是一种使用几个I / O引脚控制许多LED的技术。Charlieplexing与多路复用相同，但是它使用三态逻辑（高，低输入）来大大减少引脚数并通过多路复用获得效率。Charlieplexing技术以其发明者Charlie Allen的名字命名，他于1995年发明了该技术。我们以前在Arduino中使用多路复用技术来连接4位7段显示器并驱动8x8 LED矩阵。
Charlieplexing允许您控制N *（N – 1）个LED，其中N是引脚数。例如，您可以使用4个Arduino引脚4 *（4-1）= 12控制12个LED。LED是二极管，在二极管中，电流仅沿一个方向流动。因此，在Charlieplexing中，我们将两个并联但极性相反的LED相互连接，从而一次只能打开一个LED。对于Arduino或其他微控制器板，您永远没有足够的输入/输出引脚。如果您正在从事一个需要连接LCD显示屏，一堆LED和一些传感器的项目，那么您已经用不完了。在这种情况下，您可以对LED进行复合照明以减少引脚数。
在本教程中，我们将使用Charlieplexing技术通过4个Arduino引脚控制12个LED。
所需组件
- Arduino UNO
- LED灯（12）
- 4个电阻器（330欧姆）
- 跳线
- 面包板
电路原理图
基本上，在此电路图中，通过电阻将12个LED与4个Arduino引脚相连。Arduino的每个引脚都与三个LED连接。有六组LED，每组中连接2个LED，并且两个LED彼此平行但极性相反，因此一次只能打开一个LED。因此，根据导通LED 1的电路图，引脚A上必须有一个HIGH信号，而引脚B上需要有一个LOW信号，并且引脚C和D需要断开。其他LED将遵循相同的步骤。每个LED的引脚设置的完整表如下所示：
| LED | 销8 | 销9 | 针脚10 | 销11 |
| 1个 | 高 | 低 | 输入 | 输入 |
| 2 | 低 | 高 | 输入 | 输入 |
| 3 | 输入 | 高 | 低 | 输入 |
| 4 | 输入 | 低 | 高 | 输入 |
| 5 | 输入 | 输入 | 高 | 低 |
| 6 | 输入 | 输入 | 低 | 高 |
| 7 | 高 | 输入 | 低 | 输入 |
| 8 | 低 | 输入 | 高 | 输入 |
| 9 | 输入 | 高 | 输入 | 低 |
| 10 | 输入 | 低 | 输入 | 高 |
| 11 | 高 | 输入 | 输入 | 低 |
| 12 | 低 | 输入 | 输入 | 高 |
连接后，我的硬件如下图所示。从图像中可以看到，有六组LED，每组2个LED彼此相对连接。Arduino UNO模块由USB端口供电。
代码说明
本教程的结尾给出了带有工作视频的完整代码，在这里我们将解释完整的程序以理解项目的工作。
在Arduino代码的开头，定义连接LED的所有引脚。之后，定义LED的总数和led状态。
#define A 8 #define B 9 #define C 10 #define D 11 #define PIN_CONFIG 0 #define PIN_STATE 1 #define LED_Num 12
现在创建一个矩阵，以按顺序打开和关闭LED，您可以通过更改引脚状态和引脚配置来更改顺序。根据此矩阵，将首先打开LED1，然后打开LED2，依此类推。
int matrix = { // PIN_CONFIG PIN_STATE // ABCDABCD {{输出，输出，输入，输入}，{高，低，低，低}}， {{输出，输出，输入，输入}，{低，高，低，LOW}}， {{INPUT，OUTPUT，OUTPUT，INPUT}，{LOW，HIGH，LOW，LOW}}， ………………………………。 …………………………..
现在在 void循环 内部，程序将执行LED_COUNT矩阵以给定顺序打开和关闭LED。
void loop（）{ for（int l = 0; l <LED_Num; l ++）{ lightOn（l）; 延迟（1000 / LED_Num）; }
现在将Arduino与笔记本电脑连接，并正确选择板子和端口，然后单击Upload按钮。上载代码后，您的LED应开始闪烁。
因此，这就是Charlieplexing技术可用于使用较少的Arduino引脚来控制许多LED的方式。您可以使用此方法来控制更多数量的LED。例如，如果要控制20个LED，只需编辑矩阵并添加剩余LED的条件。
在下面找到完整的代码和工作视频。