點(diǎn)陣式LED屏原理及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)-胡春來

1、Abstract：led點(diǎn)陣式顯示屏不僅以其使用壽命長(zhǎng)、高效能、適用性強(qiáng)而且以其響應(yīng)陣式 led顯示屏的原理及其驅(qū)動(dòng)。關(guān)鍵詞：顯示屏、陣列式、動(dòng)態(tài)掃描一、引言80 年 代 以來，LED播放簡(jiǎn)單的文本和表格，發(fā)展到今天的具有播放文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻和音響等功能 。這也為 LED大屏幕的廣泛應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在大型商場(chǎng)、車站、1碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場(chǎng)所需要用 LED點(diǎn)陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已成為一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進(jìn)行引導(dǎo)信息、公交車輛報(bào)站系統(tǒng)、證券

2、與銀行信息顯示、餐館報(bào)價(jià)信息豆示、高速公路可變情報(bào)板、體育場(chǎng)館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號(hào)燈、景觀照明等。顯然， LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會(huì)的一個(gè)重要標(biāo)志。大功率的 led 燈會(huì)在2008年奧運(yùn)會(huì)上使用。在計(jì)算機(jī)及相關(guān)的微電子、光電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，led顯示屏應(yīng)用的領(lǐng)域 LED 1.53V可靠性高、壽命長(zhǎng)（ 1000 h LED 發(fā)光二極管組成大型數(shù)碼顯示屏的場(chǎng)合很多 。2二、LED顯示屏原理LED其結(jié)構(gòu)圖如下圖 1所示。上位機(jī)（PC機(jī)）下位機(jī)（單片機(jī)）LED顯示屏行驅(qū)動(dòng)器各功能模塊列驅(qū)動(dòng)器圖 1 顯示屏系統(tǒng)組成上位機(jī)：通常上位機(jī)都是 pc機(jī)，主要發(fā)送數(shù)據(jù)。下位機(jī)：采用

3、 8031單片機(jī)，與計(jì)算機(jī)之間采用串口通訊，主要是接收數(shù)據(jù)。行、列驅(qū)動(dòng)器：通過控制電路采用動(dòng)態(tài)掃描的方式驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過控制電路驅(qū)動(dòng)各模塊的工作。led顯示屏：LED顯示屏主要包括發(fā)光二極管陣列,通過驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)使得在 led顯示屏上顯示。三、驅(qū)動(dòng)電路顯示靜態(tài)畫面，可采用靜態(tài)鎖存型，而要顯示隨時(shí)間或背景變化而改變的畫面時(shí)，則用動(dòng)態(tài)掃描型。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595或MC14094等作為列數(shù)據(jù)鎖存，以 8050等小功率 NPN三極管為列驅(qū)動(dòng)。以達(dá)林頓三極管如 TIP127等作為行掃描管，其電路圖如圖 2所示。TIP127LINE 1Q1Q2Q3D1

4、D2D3D4DIODEDIODEDIODEDIODETIP127LINE 2D5D6D7D8DIODEDIODEDIODEDIODETIP127LINE 3D9D10D11D12R1RR2RR3RR4RDIODEDIODEDIODEDIODEROW 4Q4Q5Q6Q78050805080508050R5RR6R7RR8RRDATA74HC59574HC595CLKSTRVDD圖 2 驅(qū)動(dòng)電路如以單色點(diǎn)陣 16行*64列為一個(gè)基本單元，則需要用 8片 74HC595、64個(gè) 8050及 16個(gè)行掃描管，其工作原理為：將八片 74HC595 CLK及數(shù)據(jù)鎖存信號(hào) STR.當(dāng)?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過

5、 8*8=64個(gè)時(shí)鐘后將全部移入 74HC595中、此時(shí)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存信號(hào) STR 74HC595 8050將處于行 LED LED管子的亮滅就取決于 74HC595中所鎖存的信號(hào)；在第一行LED點(diǎn)亮的同時(shí)，在74HC595中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將 LED管子點(diǎn)亮以此類推，當(dāng)?shù)谑行袙呙婧笤倩氐降谝恍校灰獟呙杷俣茸銐蚋?，就可形成一副完整的文字或圖像，其工作時(shí)序見圖 3 。V 0.50.5VI LEDR圖 3 工作時(shí)序圖在電源電壓 V 穩(wěn)定時(shí)，74HC595的高電平輸出電壓 V也很穩(wěn)定，如電源電壓 VDDDD為 6V時(shí)，V=5.9V 74HC595 LED將被3點(diǎn)亮，且其中流過的電流近似為：V 0.50.5VI LEDR只要合理選擇 R LED LED發(fā)光二極管工作在正向電流與對(duì)應(yīng)發(fā)光亮度的最佳狀態(tài)。用這樣的橫流驅(qū)動(dòng)方式工作，可以做到不管一行中 LED管子點(diǎn)亮數(shù)的多少，其行驅(qū)動(dòng)管的管壓降雖然有變化，電源電壓 V 也可以有所改變由于每個(gè) LED發(fā)光二極管中流過的電流恒定不變，從而CC保證了 LED顯示屏亮度的均勻性。四、結(jié)束語礎(chǔ)。確保了較完美的性能。1 范海富、