小磷光一

LED显示电路概述及设计

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  常用的LED显示器有7段(或8段,8段比7段多了一个小数点“dp”段)和“米”字段之分。这种显示器有共阴极和共阳极两种。共阴极LED显示器的发光二极管的阴极连接到一起,通常此公共极接地。某个二极管的阳极为高电平时,二极管被点亮,相应的段被显示;同理,共阳极LED显示器的发光二极管的阳极连接到一起,通常此公共阳极接正电压。共阳极的某个二极管的阴极为低电平时,二极管被点亮,相应的段被显示。使用LED显示器时,为了显示数字或符号,要为LED显示器为提供代码,因为这些代码是通过各段的亮与灭来为显示不同字型的,因此称之为段码。

  7段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段。因此提供给LED显示器的段码正好是一个字节。各段与字节中各位的对应关系如下。

段码与字节的对应关系 

代码位

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

显示段

dp

g

f

e

d

c

b

a

 

  由N个LED显示块可拼接成N为LED显示器。N个LED显示块有N根位选线和8×N根段选线。根据显示方式的不同,位选线和段选线的连接方式各不相同。段选线控制显示字符的字型,而位选线为各个LED显示块的公共端,它控制该LED显示位的亮与暗。

  LED显示方式有静态显示和动态显示两种。工作于静态显示时, LED的显示字符一经确定,相应锁存器的输出就保持不变,直至显示另一个字符为止。所以静态显示方式的亮度都较高。这种显示方式接口编程容易,付出的代价是占用口线较多。工作于动态显示方式时,所有位的段选线相应的并联到一起,有一个8位的I/O口控制,形成段选线的多路复用。而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制,实现各位的分时选通。

  使用动态显示方式,显示器采用共阴极数码管,将所有位的共阳极分别由相应的I/O线控制,实现各位的分时选通。如下图所示,是系统中8位8段LED动态显示器电路原理图。

 

图 显示接口电路

  由于各位的段选线并联,段码的输出对各位来说都是相同的。因此同一时刻,如果各位位选线都处于选通状态,8位LED将显示相同的字符。若要各位LED能够显示与本位相应的字符,就必须采用扫描显示方式。即在某一时刻,只让某一位的位选线处于选通状态,而其它各位的位选线处于关闭状态,同时段选线上输出相应位要显示字符的段码码。这样同一时刻,8位LED中只有选通的那一位显示字符,而其它三位处于熄灭状态。同样下一时刻,只让下一位的位选线处于选通,如此循环下去,就可以使各位将要显示的字符显示出来。虽然这些字符是在不同时刻出现的,而且同一时刻,只有一位显示,其他熄灭。但由于LED显示器的余辉和人眼的视觉暂留作用,只要每位显示间隔足够短,则可以造成多位同时亮的假象,达到同时显示的目的。

 ADI公司具有丰富的LED产品,如ADP1653、ADP8866等,大家可以根据自己的需要对相应的产品进行选择。