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(多图) 用户自定制LED驱动器的设计

来源:电子技术应用 / 作者:西华大学 机械工程与自动化学院 邓成中?? 2005年12月27日 ?? 收藏0
?????? 随着计算机技术和电子技术的飞速发展和广泛应用,电器设备的输出显示技术也变得复杂多样,诸如CRT显示、LCD显示、多位LED显示及发光二极管显示等应运而生。在这些显示当中,LED及发光二极管显示电路较为简单,成本也较低,在功能单一的仪器仪表与机电设备中应用较广。但当设备显示的点或位较多时,就需要采用一定的驱动电路与相应的驱动方式。   

?????? 在LED的驱动和显示单元的设计中,采用的方式有许多种:利用计算机芯片的端口作为LED的驱动口,并通过软件编程加外部驱动实现,缺点是占用计算机芯片的时间和相关资源;利用专用接口芯片如Intel8155、8255等作为计算机芯片的端口扩展,并通过软件编程加外部驱动实现,缺点是电路较复杂,功耗较大,也要占用计算机芯片的时间和相关资源;利用显示用专用芯片如Intel8279、MAX7219、PS7219等,可实现较复杂的功能,但其占用计算机芯片端口还是较多,并且芯片价格较高。大多数显示驱动器都没有严格的总线时序,在强

干扰环境下容易造成时序混乱,使显示不正常。本文讨论的LED显示方案是利用Philips公司的LPC系列单片机芯片的电路特性,从另一种形式来定制专用的LED显示驱动控制器芯片。主要利用基于I2C总线的通讯接口,使连接可靠;且基于软件编程控制显示,使显示方式及种类多样。由于LPC系列芯片的端口驱动能力较强,一般的LED可直接连接,在不外加元件的情况下,可实现多位LED或大量发光二极管的显示,与其它芯片连接时,占用的I/O口较少。   

?????? 1 4位7段LED显示器

?????? 通常的4位LED显示器如图1所示,其内部由多只发光二极管构成,按连接方式不同可分为共阳极LED与共阴极LED。其电路特性基本一致:发光二极管导通压降为1.2V~1.8V、正向工作电流为2mA~15mA。在显示驱动方式中,采用动态扫描。当扫描到n1~n4公共端时,LED驱动器分别对应输出a~dp的显示段,LED就能正常显示。在自定制LED显示驱动器芯片中,LPC系列中的P87LPC762单片机芯片具有较好的端口设置与较强的内部功能,因此可以通过编程设置其引脚功能作为LED显示器的驱动芯片。

4位LED显示器

??????????????????????????????????????????????????????????????? 图1?4位LED显示器  

?????? 2 定制4位7段LED显示驱动器芯片

?????? 要实现4位7段LED的显示,只要使流过发光二极管每段的电流达到要求就可以了。在这里选用Philips公司LPC系列的P87LPC762单片机实现显示驱动电路。P87LPC762是一款增强型51系列的单片机,除具有一般单片机的功能外,还具有驱动LED的性能:   

?????? ·I/O口具有上拉输出模式或开漏输出模式设置,可作为共阴极或共阳极LED的段输出与位输出。   

?????? ·具有较大的端口拉电流或灌电流,内部有短路保护功能,可实现LED的电流驱动。   

?????? ·当设计4位LED驱动器时,芯片其余引脚可作I2C总线地址设置、LED的极性选择。   

?????? ·内部有2K的OPT,可作为程序存储器,用以实现接口与显示程序化。   

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LED? 驱动器? 自定制?

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