LED數(shù)位管要正常顯示,就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)位管的各個(gè)段碼,從而顯示出我們要的數(shù)位,因此根據(jù)LED數(shù)位管的驅(qū)動(dòng)方式的不同,可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。
A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng):
靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)位管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng),或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位解碼器解碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單,顯示亮度高,缺點(diǎn)是佔(zhàn)用I/O埠多,如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)位管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O埠來驅(qū)動(dòng),要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加解碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),增加了硬體電路的復(fù)雜性。
B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng):
數(shù)位管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一,動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)位管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起,另外為每個(gè)數(shù)位管的公共極COM增加位元選通控制電路,位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制,當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí),所有數(shù)位管都接收到相同的字形碼,但究竟是那個(gè)數(shù)位管會(huì)顯示出字形,取決于單片機(jī)對位元選通COM端電路的控制,所以我們只要將需要顯示的數(shù)位管的選通控制打開,該位元就顯示出字形,沒有選通的數(shù)位管就不會(huì)亮。
透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)位管的COM端,就使各個(gè)數(shù)位管輪流受控顯示,這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中,每位元數(shù)位管的點(diǎn)亮?xí)r間為1~2ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的餘輝效應(yīng),儘管實(shí)際上各位數(shù)位管并非同時(shí)點(diǎn)亮,但只要掃描的速度足夠快,給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料,不會(huì)有閃爍感,動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的,能夠節(jié)省大量的I/O埠,而且功耗更低。
恒流驅(qū)動(dòng)與非恒流驅(qū)動(dòng)對LED數(shù)位管的影響主要有以下幾點(diǎn):
1、顯示效果:
由于LED基本上屬于電流敏感元件,其正向壓降的分散性很大, 并且還與溫度有關(guān),為了保證數(shù)位管具有良好的亮度均勻度,就需要使其具有恒定的工作電流,且不能受溫度及其它因素的影響。另外,當(dāng)溫度變化時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片還要能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流的大小以實(shí)現(xiàn)色差平衡溫度補(bǔ)償。
2、安全性:
即使是短時(shí)間的電流超載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞,采用恒流驅(qū)動(dòng)電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)位管的大面積損壞。
另外,我們所采用的超大型積體電路還具有級聯(lián)延時(shí)開關(guān)特性,可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極體的損害。超大型積體電路還具有熱保護(hù)功能,當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷,并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。
為什麼數(shù)位管亮度不均勻?
有兩個(gè)大的因素影響到亮度一致性。一是使用原材料芯片的選取,一是使用數(shù)位管時(shí)採取的控制方式。
1、原材料--LED芯片的VF和亮度和波長是一個(gè)正態(tài)分佈,
即使篩選過LED芯片,VF和亮度和波長已在一個(gè)很小的范圍了,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還是在一個(gè)范圍內(nèi),結(jié)果就是亮度不一致。
2、要保證LED數(shù)位管亮度一樣,在控制方式選取上也有差別
最好的辦法是恒流控制,流過每一個(gè)發(fā)光二極體的電流都是相同的,這樣發(fā)光二極體看起來亮度就是一樣的了。如恒壓控制,則導(dǎo)致VF不相同的發(fā)光二極體分到的電流不相同,所以亮度也不同。當(dāng)然這兩個(gè)條件是相輔相成的。
怎樣測量數(shù)位管引腳,分共陰和共陽?
找公共共陰和公共共陽,首先,我們找個(gè)電源(3到5伏)和不同規(guī)格的電阻,VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上,組合有很多,但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了,然后用GND不動(dòng),VCC(串電阻)逐個(gè)碰剩下的腳,如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè)),那它就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng),GND逐個(gè)碰剩下的腳,如果有多個(gè)LED(一般是8個(gè)),那它就是共陽的。也可以直接用數(shù)位萬用表,紅表筆是電源的正極,黑表筆是電源的負(fù)極。