動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開的一種動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，旨在提供一種能夠節省大量I/O端口，且功耗更低的顯示電路裝置。本發明專利技術通過下述技術方案予以實現：段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，用不同的鎖存器進行段碼的鎖存；所有數碼管的連接分為多組數碼管，位碼數據由單片機送入鎖存器鎖存對應連接的數碼管的段碼，某組數碼管通過段碼驅動電路顯示為靜態驅動，多組數碼管在位碼驅動電路對應的位碼控制下分別導通顯示為動態驅動，一組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存，下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，以此類推，構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，組數碼管在共同的位碼控制下同時點亮。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種主要用于數碼管驅動顯示的數碼管動態掃描顯示電路裝置，尤其是動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置。
技術介紹
在電子技術中，由LED數碼管顯示0～9的數是常用的顯示技術。數碼管是一種半導體發光器件，其基本單元是發光二極管。數碼管顯示時，可用LCD(液晶)，也可用LED數碼管顯示0～9的數。LED數碼管常用的顯示裝置通常利用單片機控制的數碼管LED顯示電路。數碼管要正常顯示就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼。根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態驅動顯示方式和動態驅動顯示方式兩類。①靜態顯示驅動：靜態驅動也稱直流驅動。靜態驅動是指將公共端接到電源正極或者電源地上，每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二-十進制器譯碼進行驅動。靜態驅動的優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數碼管靜態顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅動，實際應用時必須增加驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。長時間靜態驅動時的電流最大值，如果超過此值，將導致數碼管壽命下降，甚至損壞。②要顯示多個LED數碼管，采用鎖存器來擴展端口，一個數碼管就需要一個鎖存器。數碼管動態顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一。基本的用單片機來驅動的半導體數碼管是由7個條狀的發光二極管(LED)按日字形排列而成的，通過解碼電路得到的數碼接通相應的發光二極而形成相應的字，可實現數字\0～9\及少量字符的顯示。另外為了顯示小數點，增加了1個點狀的發光二極管，因此數碼管就由8個LED組成，分別把這些發光二極管命名為\a,b,c,d,e,f,g,dp\的排列順序。動態驅動是將所有數碼管的8個顯示筆劃\a,b,c,d,e,f,g,dp\的同名端連在一起，即連接方式是各LED數碼管的各段發光二級管（即a、b、c、d、e、f、g、dp各段）分別對應a、b、c、d、e、f、g、dp各段共同接在一個8位I/O口上，而用另外的位選通控制I/O線來控制各段的公共極COM（即數碼管的共陽極或共陰極）。另外為每個數碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，就可以顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為1～2ms。動態掃描驅動利用人眼的特性，分時進行LED數碼管驅動，人眼感受的是有效亮度的平均值。其優點是驅動芯片少，電路簡單，成本低。因此在實際使用中，通常都是采用動態顯示驅動的方法。按發光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管。共陽數碼管在應用時將公共極COM接到+5V，當某一字段發光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數碼管是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極，即是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管。共陰數碼管在應用時將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。而共陰極點或共陽極點分別由另一個8位I/O口控制；也可采用并行擴展口構成顯示電路，通常，需要擴展器件管腳的較多，價格較高。由于數碼管驅動顯示電路占用單片機的I/O口較多，單片機要完成數碼管的譯碼、掃描等任務，負擔較重，大尺寸數碼管顯示時出現閃爍現象。所有數碼管各自的公共極COM由各自獨立的位選通控制I/O線控制。當需要某個數碼管顯示某一字型碼時，單片機先將其各段顯示的段碼送出，然后送出該位的位碼（即單片機對位選通COM端選通），這就將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會點亮。通過分時輪流發送段碼，再分時掃描控制各個數碼管的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態驅動。在輪流顯示過程中，每個數碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發光二級管的余輝效應，盡管實際上各個數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩定的顯示數據，不會有閃爍感，要顯示的數碼管數量多，用靜態驅動則需要增加相同數量的鎖存器，用動態驅動則程序在掃描頻率確定的前提下，需要減少掃描占用的時間才能為程序處理其他事務留出足夠的處理時間。當相應的端口變成低電平時，相應的位可以吸入電流。單片機的P0口輸出的數據相當于將數碼管不要顯示的數字段對地短路，這樣數碼管就會顯示需要的數字。+5V通過IN4148二極管和驅動三極管給數碼管相應的位供電，這時只要P0口送出數字的顯示代碼，數碼管就能正常顯示數字。因為要顯示兩位不同的數字，所以必須用動態掃描的方法來實現，就是先個位顯示1毫秒，再十位顯毫秒，不斷循環，這樣只要掃描時間小于1/50秒，就會因為人眼的視覺殘留效應，看到兩位不同的數字穩定顯示。動態顯示的效果和靜態顯示是一樣的，但如果驅動電路有故障，長時間將大電流加在數碼管上，將導致數碼管燒傷、亮度嚴重衰減、壽命縮短、出現顯示混亂現象，甚至損壞。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術存在的不足之處，提供一種能夠減少掃描占用時間，使用壽命長，能夠節省大量的I/O端口，而且功耗更低的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置。本專利技術的上述目的可以通過以下措施來達到，一種動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，包括：由多個數碼管和分別鎖存對應連接數碼管段的碼鎖存器，其特征在于：多個數碼管共用一個位碼控制線，段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，由不同的鎖存器進行段碼的鎖存；所有數碼管的連接分為多組數碼管，1～5個數碼管稱為一組，位碼數據由單片機送入鎖存器，分別鎖存對應連接的數碼管的段碼，某組數碼管通過段碼驅動電路顯示為靜態驅動，多組數碼管在位碼驅動電路對應的位碼控制下分別導通顯示為動態驅動，一組數碼管共用另一個位碼控制線，一組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存，下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，以此類推，構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，組數碼管在共同的位碼控制下同時點亮。本專利技術相比于現有技術具有如下有益效果。減少了掃描占用時間。多個數碼管共用一個位碼控制線，段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，由不同的鎖存器進行段碼的鎖存。另外一組數碼管共用另一個位碼控制線，而該組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存。下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，這樣類推，可以構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，通過調整一組數碼管的數量及位碼控制線的數量，可以達到同時兼顧靜態驅動及動態驅動的各自優勢，又減少了掃描占用的時間。解決了要顯示的數碼管數量多，用靜態驅動需要增加相同數量的鎖存器，用動態驅動則程序在掃描頻率確定的前提下，需要減少掃描占用的時間才能為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，包括：由多個數碼管和分別鎖存對應連接數碼管段的碼鎖存器，其特征在于：多個數碼管共用一個位碼控制線，段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，由不同的鎖存器進行段碼的鎖存；所有數碼管的連接分為多組數碼管，1～5個數碼管稱為一組，位碼數據由單片機送入鎖存器，分別鎖存對應連接的數碼管的段碼，某組數碼管通過段碼驅動電路顯示為靜態驅動，多組數碼管在位碼驅動電路對應的位碼控制下分別導通顯示為動態驅動，一組數碼管共用另一個位碼控制線，一組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存，下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，以此類推，構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，組數碼管在共同的位碼控制下同時點亮。

【技術特征摘要】
1.一種動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，包括：由多個數碼管和分別鎖存對應連接數碼管段的碼鎖存器，其特征在于：多個數碼管共用一個位碼控制線，段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，由不同的鎖存器進行段碼的鎖存；所有數碼管的連接分為多組數碼管，1～5個數碼管稱為一組，位碼數據由單片機送入鎖存器，分別鎖存對應連接的數碼管的段碼，某組數碼管通過段碼驅動電路顯示為靜態驅動，多組數碼管在位碼驅動電路對應的位碼控制下分別導通顯示為動態驅動，一組數碼管共用另一個位碼控制線，一組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存，下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，以此類推，構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，組數碼管在共同的位碼控制下同時點亮。2.如權利要求1所述的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，其特征在于：用于鎖存每組數碼管分別對應的段碼的鎖存器D1～D5為74HC273鎖存器；段碼不同的數據由單片機的數據線P0.0～P0.7送入鎖存器D1～D5，由鎖存器D1～D5進行數據鎖存。3.如權利要求1所述的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，其特征在于：單片機分時將段碼數據依次輸入鎖存器D1～D5，D1～D5，段碼不同的幾個數碼管COM端由一個位選通控制I/O線控制，由不同的鎖存器進行段碼的鎖存；鎖存器D1～D5分別鎖存對應連接數碼管的段碼，數碼管組在共同的位碼控制下同時點亮。4.如權利要求1所述的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，其特征在于：所有數碼管的連接分為多組數碼管，1～5個數碼管稱為一組，共用一個位碼控制線，位碼數據由單片機送入鎖存器，分別鎖存對應連接的數碼管的段碼。5.如權利要求1所述的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，其特征在于：某組數碼管通過段碼驅動電路顯示為靜態驅動，多組數碼管在位碼驅動電路對應的位碼控制下分別導通顯示為動態驅動，一組數碼管共用另一個位碼控制線，一組數碼管的段碼用上一組數碼管的鎖存器進行分時鎖存，下一組數碼管再用一個位碼控制線控制，以此類推，構成多組數碼管的動靜態驅動掃描電路，組數碼管在共同的位碼控制下同時點亮。6.如權利要求1所述的動靜態驅動掃描多組LED數碼管的顯示電路裝置，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳渝，
申請(專利權)人：成都凱天電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51