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标题: IO驱动一个发光二极管 [打印本页]

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 16:57
标题: IO驱动一个发光二极管
8 V' I9 C. Y: b* [9 |, x2 x, F
有个问题 请教大家
6 @& _* G& i6 \
' U7 C) J% i/ N, q. E2 |/ p我用IO驱动一个发光二极管 绿色的 工作电压为2V  想让它的电流在5mA  所以我串了一个220R的电阻  我的电源电压是3V
8 I' f- \8 U; B# s
' P0 L* m  a" _# n0 [现在我要把绿色的发光二极管换成蓝色的   蓝色的工作电压为3V  这个时候再串电阻就不亮了 我知道是电压没有达到工作电压  
' n: q6 o6 ?3 T  H; O2 R, J
( J( j( x" l+ E- b
7 S8 ^! k5 R3 i# {7 I. r: m但是我想问 如果直接用IO 去驱动它  不串联限流电阻 那这个蓝色的发光二极管的电流是多少呢 ?  这个蓝色的forward current 是20mA
# p' y7 J3 T; e3 ]$ _' t% M6 L% r4 t7 s6 X  u; ]& e

+ ^0 t  M& f5 ~  C1 \; g( d$ s* sIO 给低电平时 灯是亮的  这个时候它的最大输出电流是5mA  难道这个电流就是蓝色发光二极管的电流了?
作者: fallen    时间: 2015-1-16 17:49
IO驱动LED,还是建议串电阻,免得烧了IO口。蓝色的LED的压降为3V+--4V,所以需要5V来驱动,你可以尝试加三极管来驱动。
% i. `! B% g1 \
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:10
fallen 发表于 2015-1-16 17:49" t( S% X+ s$ r% q$ Q. z
IO驱动LED,还是建议串电阻,免得烧了IO口。蓝色的LED的压降为3V+--4V,所以需要5V来驱动,你可以尝试加三 ...
& V8 R8 N" C* O( `$ W+ R* s  Z1 U
我板子是通过钮扣电池供电的,只有3V  你说的是要升压到5V 么?+ L8 s. h4 z9 m1 g0 [% a

作者: fallen    时间: 2015-1-16 18:14
最好升压,免得批量的时候,部分蓝色LED不亮或者微亮。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:21
fallen 发表于 2015-1-16 18:14* C" _/ W) R. N4 ]* }# ^
最好升压,免得批量的时候,部分蓝色LED不亮或者微亮。
' y2 P0 P( E* a3 [, b
如果不升压,直接用IO 驱动  OK么? 我看有人在IO加了一个电感。
作者: fallen    时间: 2015-1-16 18:29
加电感可能只能防止上电时候的电流过充。但是用IO口来驱动,依然没有解决压降的问题,测试可能没有问题,能亮,批量的时候不能保证。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 18:51
本帖最后由 jiaodudu 于 2015-1-16 19:31 编辑
9 Z7 j+ n/ M, ^9 H
fallen 发表于 2015-1-16 18:29/ d6 g6 B2 D0 v5 M, X! R/ v0 E( H! P
加电感可能只能防止上电时候的电流过充。但是用IO口来驱动,依然没有解决压降的问题,测试可能没有问题,能 ...
file:///C:\Users\du\AppData\Roaming\Tencent\Users\1810189870\QQ\WinTemp\RichOle\M5~%`3TYL(%S7)PKEV(KXPE.png嗯  确实  谢谢你   
4 o! O3 r( }# q: V
- L3 F( K# ]& D; J& E我看到的那个是这样做的  一个电感并在两个IO上  再在电感的其中一个引脚 接LED 的正极  LED的负极又接地   / L5 {( j3 Q" D; N; K& ^

+ X* Z  N$ E; [9 V实现的好像还不错 电感在这里应该是升压作用 你觉得呢?
1 p, d4 H/ a  t* k9 c9 p' d
9 {' ^( P# _$ i1 [
作者: fallen    时间: 2015-1-16 19:00
jiaodudu 发表于 2015-1-16 18:51: I- i2 ]  m* }7 u. u+ q
嗯  确实  谢谢你   
/ k8 M3 m7 {- M; M
; N( M( ?' A: v. _4 i0 P1 q: e我看到的那个是这样做的  一个电感并在两个IO上  再在电感的其中一个引脚 接LED  ...

* O  o' B2 a, I! K你上图或者发链接过来,看看他是怎么设计的。4 ]3 p. z6 w% f+ Z2 s4 [" o- k

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-16 19:31
fallen 发表于 2015-1-16 19:00
1 ^5 H3 \4 O$ A  [( |% J  v你上图或者发链接过来,看看他是怎么设计的。
  ]1 R2 [; {  T  {  S; Q! r
别人的这样的  
) \) r( [5 B9 a9 e. `- Q别人用的是白光   我查了 白光和蓝光的 工作电压差不多
2 s$ f- ^2 j! C" q: P
7 `% q  @3 G. R' g7 J0 D3 j这个设计 是不是觉得会好一些?$ C# W* ~* v1 M' C. w1 k; n6 w5 G

, g9 o9 C* r* `% {+ I0 t/ b* g* c有人让我直接共阳极串电阻驱动  加个10R  可是这样电流也很小啊  灯肯定不怎么亮  
8 W' m: @1 a& y* o

QQ图片20150116192948.png (26.56 KB, 下载次数: 2)

QQ图片20150116192948.png

作者: fallen    时间: 2015-1-16 19:57
确定是两个IO口吗?目前本人看不出来个所以然。能否发原文链接过来?
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-19 10:03
fallen 发表于 2015-1-16 19:57$ H- ^% t" V) ^+ i5 @
确定是两个IO口吗?目前本人看不出来个所以然。能否发原文链接过来?

+ ^- Z# o# Z. K7 Y; g) y4 B, D是IO  ,这是国外的一个产品 我们拿来研究了  确实是这样的  
作者: fallen    时间: 2015-1-19 10:31
如果是这样的话,你可以量下驱动LED的时候,电压是多少,以及用示波器量下两个IO的波形。
作者: fallen    时间: 2015-1-19 23:37
jiaodudu 发表于 2015-1-19 10:035 ?2 m; h& L6 c; E# r# b: D
是IO  ,这是国外的一个产品 我们拿来研究了  确实是这样的

# F9 a  d$ E) T8 L+ u, J楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的信号,这个电压明显就比3V高了,接近4V的样子,应该可以满足白光LED的压降。上面的3V串22R代表一个IO,输出固定高电平。
" `) C" E3 v4 C- E/ B& D3 v' N  o下面的3V驱动3904代表一个IO,作为开漏输出并且灌电流足够。& H# m$ {2 A/ B5 D* d% l( R4 t
这样做为一个简单的升压电路,具体计算等星期三有时间的时候再来计算下。
7 B+ N6 R! n/ ?, R+ c; V+ e" N# m# V! ~5 D/ G" U
/ T+ S6 [; A6 p  X$ A; \  K

1 ?! `, g7 P3 q9 a4 Q; f

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QQ图片20150119233608.jpg (80.61 KB, 下载次数: 0)

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作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 09:49
不串限流电阻,那就看单片机高电平时候,蓝色颗粒需要多少mA。如果I/O驱动能力达不到这个值,那么这组I/O的高电平就会跌落(或者也有可能有内部什么保护机制,这个就不清楚了)
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:10
fallen 发表于 2015-1-19 23:370 O: }1 e$ R; k* B2 t
楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的 ...

# z# C  ?: |8 _$ r0 g  I谢谢你 . h0 r+ [4 m# G+ t  o
我昨天刚装了multisim 还在学习中。。。
, [* t% `0 u4 T( w9 I' `/ c- F
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:11
seawolf1939 发表于 2015-1-20 09:49% K  F, h7 H8 u" I; `
不串限流电阻,那就看单片机高电平时候,蓝色颗粒需要多少mA。如果I/O驱动能力达不到这个值,那么这组I/O的 ...
3 ?  [  r  @% h. L2 ~
单片机高电平时  蓝色需要至少5mA才会亮一点  IO 确实是可以提供5mA的 但是 这个是不安全的 我认为
9 e! @  f0 p3 p7 r
作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 10:23
jiaodudu 发表于 2015-1-20 10:115 ^7 J4 ?# f7 t% r/ u9 [
单片机高电平时  蓝色需要至少5mA才会亮一点  IO 确实是可以提供5mA的 但是 这个是不安全的 我认为

# f0 a7 a# L( i7 y  X对,你这个PORT其他管脚也需要电流
. a# ^; _- z. y( N6 D
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:23
jiaodudu 发表于 2015-1-20 10:10
, l2 M! S' V# Z& Q8 E, i6 t$ N谢谢你
; `* d6 P$ U3 Z& O; ^6 D我昨天刚装了multisim 还在学习中。。。
! I! N+ B" L& p) s
好的 我测试一下
1 T5 u( P2 J/ V, A3 B% v
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:26
seawolf1939 发表于 2015-1-20 10:23/ F  C/ h8 F' l9 J+ ~
对,你这个PORT其他管脚也需要电流

' K6 ?2 k* t% j1 X( n所以 没有直接用IO驱动  国外的一个产品 加了一个电感 就像上面的图一样 用两个IO驱动 & i3 V; g: V1 G9 |

作者: 雪窖冰天    时间: 2015-1-20 10:27
这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回到地,然后IO2设置为高(开漏输出),电流经过Io1、L、LED回到地,LED电压为IO1电压加上电感自感电压,会大于IO1电压。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 10:33
雪窖冰天 发表于 2015-1-20 10:27; Y+ ?# W! j. z/ T* Z* V$ b
这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回 ...

& H2 o8 j: W* {& v% e' q现在看来 应该是这样的原理 以前没有这样做过 总觉得一个灯 没这么夸张的去研究它 所以基本上都是IO 共阳极驱动 串电阻 后来换了等 工作电压变化了 ) E6 s; Y. n: O/ s, [" S! X0 x% A

作者: seawolf1939    时间: 2015-1-20 11:21
雪窖冰天 发表于 2015-1-20 10:27- [6 M+ m) S6 T& V
这个原理和开关电源类似,用两个IO模拟开关。IO1为高,IO2为低,电流从IO1经过电感L、IO2回 ...

) b4 ]2 h8 b2 I' s, [对,类似于做了个高地管同步升压的效果。很妙
5 m1 t+ j' o0 P! E/ s7 T" v
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 12:04
fallen 发表于 2015-1-19 23:37" b4 ]! A0 Z7 ]
楼主,你这个电路我用multisim仿真出来,他应该是用两个IO做电感升压电路。请看图,方波信号是LED正端的 ...
7 G* w3 ]$ ^& |& j6 C+ h5 ]
这个电感值的选择决定了电压的大小  是么? 但是Mh的小封装的没有   老外用的是0402封装的电感  具体值没测出来  可能被我拆坏了
/ ^+ p0 Q3 Z1 D3 u
作者: fallen    时间: 2015-1-20 13:38
jiaodudu 发表于 2015-1-20 12:04
& ~3 p/ F) q- f8 e) j+ Q- B这个电感值的选择决定了电压的大小  是么? 但是Mh的小封装的没有   老外用的是0402封装的电感  具体值没 ...
# o4 ~# g4 C1 `
在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没有问题的。具体的计算我还没有研究。
: @; ^9 r8 h+ k) c% G" }4 B8 l4 y0402的电感最大只能做到3.3uH/L0402/10mA." y/ i) ~. O6 A3 g1 ]

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:44
fallen 发表于 2015-1-20 13:38
- a( M, x2 H, I1 ?  ^在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没 ...
! _6 X4 j# n+ J0 e+ q( D
嗯  我发现老外还用这个原理驱动了蜂鸣片发声  蜂鸣片电压越大声音越大  但是在供电电压只有3V 的情况下  他们就是这样做的  声音要比普通IO驱动会响很多。。功耗还低$ l( e& T5 @: K+ N3 q8 `
上个图片你看一下  
1 W: |# h# k& V5 H
6 ~# j9 [4 D3 |& |0 Z% [老外的产品被拿走了  所以暂时测不了输出波形  
6 d, K( K. h- G, P5 {我自己做的板子和他的电路一样  在测试中   
% F# z. }& {, d0 l& H2 e

11.png (24.05 KB, 下载次数: 0)

11.png

作者: fallen    时间: 2015-1-20 16:47
老外还是比较聪明的,
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:51
fallen 发表于 2015-1-20 13:38
6 d0 K: n0 K% _( r3 W; L在昨天晚上的仿真中,电感和下面的IO的频率相关,如果电感或频率过小,波形没那么好看,但是点亮LED是没 ...

1 N0 s. d* m6 s6 Q4 E  w7 t8 Y( H蜂鸣片是容性器件  容值19nF  频率3.6K    我不知道老外选的值是多少  
+ U( J) R9 O' D* G( n我通过LC 谐振计算  L 要很大  普通贴的小封装的应该是没有  
! J. v8 y# I$ ?/ t! y
, s0 I: g9 S0 w% J8 L) }  J后来咨询蜂鸣片厂家  他们说尽量选个大的  8 }9 ?5 ^$ v1 Y+ _* b
, T5 s3 G6 v" l8 f* R3 t7 x
灯的之前我就是用共阳极串电阻 做的     但是之前是橙色  工作电压在2V 左右 可以3 Z8 k( A# Q/ M0 H- @4 F# ?) N+ o
但是结构说想换蓝色的灯  所以我想用老外的这个电路  但是要改板  而且要确定这个电感值  & Y1 H4 J, m( |1 V
我有空也仿真一下  可是我刚弄仿真  还不熟。。谢谢你. X) S( Q4 r. G0 Z$ x7 T+ A4 @

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:52
fallen 发表于 2015-1-20 16:47* s* M; j, x  J9 R' m
老外还是比较聪明的,
' f! Z2 C& B; j
嗯  确实  
( I  m& o9 m" n$ J4 J+ T, q2 W
作者: fallen    时间: 2015-1-20 16:56
不客气,等你研究透了,拿出来分享一下。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 16:56
fallen 发表于 2015-1-20 16:56* ]5 C' g* y5 s2 m. g3 c
不客气,等你研究透了,拿出来分享一下。
* t7 }  S# X/ Y/ a6 |
嗯 好
/ i" s3 _4 z+ K5 L. h
作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:25
楼主,这个我想到了怎么计算了。
( Q2 {! c4 _0 w大概应该是这样的,# w3 A" f- M6 v' Y
1 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的阶跃响应。R为两个IO口的电阻,下面的IO可以忽略不计,上面的IO基本按照3V/Iout(max)计算
) o& \4 f% T* U& K& H6 A2 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的固有响应,再加上个3V的影响,R为上面IO口的电阻加上LED的电阻(用压降/电流)
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:42
fallen 发表于 2015-1-20 18:25* _& K$ b5 ~! O# \: A/ c3 B! E7 x  {4 E
楼主,这个我想到了怎么计算了。
& L& o$ H9 }& C7 P% Y2 N" A( d大概应该是这样的,% ^7 ~; w" {. n  j& i7 X7 I; M& F, E
1 当下面的IO导通的时候,可以看成是RL的阶跃响应。 ...
1 F! B$ E0 ^3 f' T8 m0 G
不太明白
) {' X  t$ M5 f$ \# Q
$ Z2 n7 H5 e- a+ g- o1 C7 H) F1  Ioutmax 是5mA  这个可以知道 但是LED的电流就是5mA么 $ t1 U9 x0 M$ k; ]
2  为什么要看做是R L响应1 Y( J+ Q/ M& t1 A) E
还是不明白。。) ~( l9 s0 a' U( F6 z

作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:43
IOUTmax用你IO能输出的最大电流计算。LED的电流就按照设想的来计算。2 z# K, z- P' A4 e  m% `
RL的响应,你看电路书。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:45
fallen 发表于 2015-1-20 18:43
  J& @1 v, l9 k, `3 C( r- [IOUTmax用你IO能输出的最大电流计算。LED的电流就按照设想的来计算。
8 h( ~' i% S. C" D: I5 l* BRL的响应,你看电路书。
+ a( V" b* |8 z  l2 W0 \  O6 o; }" S
噢 嗯 算一下6 r% t. x9 u( [& G; k1 F

作者: fallen    时间: 2015-1-20 18:47
最近,有机器出问题了,等有时间的时候计算看看.
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-20 18:49
fallen 发表于 2015-1-20 18:47
. _7 i2 K5 n* Q6 ~- R最近,有机器出问题了,等有时间的时候计算看看.

1 W1 u6 w! E. A6 T. ]* l. A$ {! `) b

作者: myl593799546    时间: 2015-1-21 00:23
涨见识了,还带这样子的
作者: tb52088    时间: 2015-1-21 09:17
最好的方法是你去找一下有合适的灯的。单片机的最大电流一般只有25MA的。最好是上拉一下电阻的,可以保证批量的时候不出问题的。就加一个电阻一个三极管的。加电感不是为了升压,是为了防止流涌电流太大了会反向烧坏IO口的。要求不高的可以用这种法子的。
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 11:58
tb52088 发表于 2015-1-21 09:17
7 W% V  F! b' J6 `最好的方法是你去找一下有合适的灯的。单片机的最大电流一般只有25MA的。最好是上拉一下电阻的,可以保证批 ...

) m6 I) A; ~5 W6 N" ]  i灯  找过了 蓝色和白色的工作电压基本都一样 除非换颜色  但是结构这边不换。。
- d! {2 F6 n/ C+ g5 s1 u' @+ B电感应该是用来升压的吧?2 l2 Q- u$ a# b

作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 17:41
我的仿真結果如下:

SCH.png (20.88 KB, 下载次数: 0)

SCH.png

PLOT1.png (30.7 KB, 下载次数: 0)

PLOT1.png

PLOT2.png (44.52 KB, 下载次数: 0)

PLOT2.png

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:09
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 17:41
: L& r3 C7 L3 x$ ~我的仿真結果如下:
8 j  N: T2 f1 I# A3 Q6 \! t' A
能说一下四个波形是代表哪个么?' s0 J* U8 S3 w0 }% P% L/ H! e9 s* _

作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:10
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 17:418 n* q9 ?% R  c7 I4 G: R0 H
我的仿真結果如下:

& f" B1 E$ |4 c' P( ~红色是LED 正么?
作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 18:30
本帖最后由 jacklee_47pn 于 2015-1-21 18:34 编辑 8 }0 q# I3 e0 n# X% H* s
1 j* u  u3 Y9 X6 R  _* b" F
2.6V可以升壓到大約3.4V,LED可以流過 14mA (peak), LED平均電流約 7mA。LED 規格如下圖
  C5 }  V) ]0 P8 n5 k

LED.png (147.32 KB, 下载次数: 2)

LED.png

作者: jacklee_47pn    时间: 2015-1-21 18:39
電感器要依據震盪的頻率去選擇,頻率越低 L 越大。可以參考MC34063A規格書。因為MC34063A本身震盪頻率不高過50KHz。
! B2 g4 x+ W. D' C$ V7 F; G% p; U
5 P) b, R. {2 s0 m3 R" o) Thttp://www.ti.com/lit/ds/symlink/mc34063a.pdf
% o: a$ [! O4 ahttp://gc.digitw.com/Program/MC34063/MC34063A%20design%20tool.htm
作者: jiaodudu    时间: 2015-1-21 18:52
jacklee_47pn 发表于 2015-1-21 18:39
9 t: r7 w  X+ Z' t; ~" e# l電感器要依據震盪的頻率去選擇,頻率越低 L 越大。可以參考MC34063A規格書。因為MC34063A本身震盪頻率不高 ...

7 X& u6 t" ]2 \' F很感谢!
* o' Q$ a) f- n
作者: fjnhzhm    时间: 2015-2-3 15:20
jiaodudu 发表于 2015-1-20 16:44
* }* S4 f1 }* i: t' z9 ~& M8 k嗯  我发现老外还用这个原理驱动了蜂鸣片发声  蜂鸣片电压越大声音越大  但是在供电电压只有3V 的情况下  ...

; n3 U8 M% }, t. i也不一定,大多的蜂鸣器都可以3V发声,且老外用的可能是无源的蜂鸣器,本来就要用方波去驱动
7 U. K) s& G  c: z
作者: jiaodudu    时间: 2015-2-4 10:08
fjnhzhm 发表于 2015-2-3 15:20
! j( j8 t0 T* I# l2 y# I. [也不一定,大多的蜂鸣器都可以3V发声,且老外用的可能是无源的蜂鸣器,本来就要用方波去驱动
* B, b0 I# n, t, W" Z3 ^
是无源蜂鸣器   3V可以发声音  但是声音小  加电感后声音变大  我认为和灯的原理一样
' V' ~3 I& j$ W6 F: ~
作者: wkjatzju    时间: 2015-2-19 11:51
smxskx
作者: zyclovemoon    时间: 2015-3-12 08:48
LED一般都是恒流,恒流要比恒压好
作者: fallen    时间: 2015-3-12 10:18
AD9_PCB 发表于 2015-3-12 01:58
% @" m2 q* g7 W+ k9 a3V单片机控制3V三极管不行吗??
* N9 q* Y8 G* h) O
[size=13.333333969116211px]3V单片机控制3V三极管不行吗?[size=13.333333969116211px]完全可以。# `4 i- T$ o' @# s
[size=13.333333969116211px]你可能没有太明白楼主的意思。你控制三极管后,仍然没有解决二极管电压的问题。4 K6 }. W7 A- [) y+ q3 I3 l4 M4 M

作者: littlepig    时间: 2015-3-12 15:23
老外这个点子想的好,唯一不好的就是用电感容易产生噪声,先记下以后肯定用得着
作者: littlepig    时间: 2015-3-12 15:33
不知道楼组是什么样的灯,如果是贴片的可以用欧司朗0402的蓝光,3V驱动没问题,我们现在就是io直接驱动,串47R电阻,灯还是挺亮的,做显示肯定没问题了,
作者: jiaodudu    时间: 2015-3-13 10:19
littlepig 发表于 2015-3-12 15:332 i" E& n6 {  ^# o# U; `
不知道楼组是什么样的灯,如果是贴片的可以用欧司朗0402的蓝光,3V驱动没问题,我们现在就是io直接驱动,串 ...

5 ~& C; z3 B6 _/ f! ?欧司朗的? 那我去官网看看。。; F* L1 y1 B/ J6 R8 Q+ B9 \

作者: cytao    时间: 2015-7-23 14:53
用TL431做一个简单的恒流源就可以驱动了啊.
作者: 蚂蚁乱舞    时间: 2016-1-21 11:18
IO口一般使用灌电流




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