Das mit den 20 mA ist sicherlich korrekt. Normale (!) LEDs sollten schon bei deutlich niedrigerem Strom (10 - 15mA) ordentlich leuchten. Auf allen möglichen gängigen Experimentierboards werden LEDs mit Vorwiderstand von +Ub zum Controller geschaltet - das hat sich bewährt.

So ein I/O-Port kann etwas mehr Strom nach Masse ableiten (wenn er LOW ist) als er abgeben kann, wenn er HIGH ist. Deshalb sind LEDs meistens von +Ub zum Controller geschaltet - und gehen an, wenn der Port 0 ist.

Die Diode ist nicht in erster Linie als Vorwiderstand zu sehen, sondern verbrät ziemlich konstant 0,7 Volt. Und weil diese 0,7 Volt unabhängig davon sind wie hoch der Strom gerade ist, funktioniert das für eine LED genauso gut wie für 10 LEDs. Die Diode liegt entweder zwischen +Ub und der LED (bzw. den LEDs), oder verbindet die LEDs mit GND. Je nachdem, ob Du die LEDs mit einem 1 oder 0 schalten möchtest.

Wenn Du ein Multimeter hast, miss doch mal Spannung und Strom nach, bei denen die LED ordentlich leuchtet. Dann kannst Du abschätzen, wie viele Dioden Du in Reihe schalten musst, wenn Du mit 3,2 Volt reingehst.