单片机IO口不够，我想用一个IO口既实现输入功能又实输出功能，但是出问题了

最近设计一个产品，由于功能比较多，所用的单片机的IO已经用完，但是还有一个功能需要用到一个IO口控制。

这个功能是这样的，检测到充电时，就关掉电池的供电，而充电IC有一个充电检测脚，则好用了单片机最后的一个IO脚。单片机IO不够，如果这个功能一定要有的，省不掉，那岂不是要更换单片机，换成IO口比较多的单片机。但是换单片机成本又要增加了，老板那边不是很乐意。

在这左右为难的时候，我突然冒出了一个想法，能不能用一个IO口既可以实现输入功能，又可以实现输出功能。我琢磨了一下，好像可以用充电IC那个充电检测IO去实现这个想法。因为充电IC那个充电检测脚是开漏输出的，我打算让这个充电检测脚经过一个电阻连接到单片机的IO上，再经过一个电阻连接到一个控制电池电源的MOS管的一个三极管的基极上，如下图所示。

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工作原理计划是这样的，单片机的IO(PB9)设置成输入模式，并且设置成上拉。当没有充电时，充电IC的充电检测脚输出高电平，三极管Q21导通，MOS管Q20导通，电池电源供电。当充电时，充电IC的充电检测脚输出低电平，IO(PB9)检测到低电平，认为设备进入了充电状态，就开始做一些充电时的相关操作，并且这时Q21截止，MOS(Q20)也就截止，电池电源断开，从而实现了文章开始所说的功能。

想法是美好的，但现实是残酷的。当PCB板做回来后，不管是不是充电状态，单片机PB9检测到的状态一直都是低电平。

经排查，发现是三极管导通时，基极电压变成0.6V，因为单片机的IO设置成输入模式时，上拉是弱上拉，驱动能力弱，限流电阻压降小，最终到IO的电压是0.6V加上电阻的压降，达不到高电平的电压范围。所以充电时，PB9电压是0V，单片机检测到低电平，不充电时，PB9电压虽然比0.6V大一些，但是单片机识别出来还是低电平，因此不管是充电还是不充电，PB9检测到的都是低电平。

为了解决这个问题，我思考了很久。最后被我想出了一个办法，就是把三极管Q21换成N沟道MOS管。因为三极管是电流控制电压的器件，输入阻抗低，而MOS管是电压控制电流的器件，输入阻抗高，这样输入高电平时，电平不会被拉低。

最后，更换器件，验证功能正常。