条形led显示屏远程控制系统 第4页
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1. 根 据 使 用环 境 ，L E D 显 示 屏 分 为 室 内 显 示屏 和 室外 显 示 屏。
2. 根据 显 示 颜 色， L E D 显 示 屏 分 为 单 基色 L E D 显 示 屏 ， 双 基色 L E D 显示
屏和 全 彩 色 （ 三 基 色 ）L E D 显 示 屏。 按 灰 度级 又可 分为 1 6 、3 2 、6 4 、
12 8 、2 5 6 级灰 度 L E D 显 示 屏 等。
3. 根据 显 示 性能 ， L E D 显 示 屏 分为 文本 L E D 显 示 屏 、 图文 L E D 显 示 屏、
PC 机 视频 L E D 显 示屏 ，电 视 视频 L E D 显示 屏 和 行情 L E D 显 示 屏 （一
般包 括 证 券 、 利 率 、 期 货 等用 途 ） 等。
4. 根 据 基 本 发 光 点， 室L 内E D 显 示 屏 可 以 按照 L E D 单 点 直 径 分 类； 室 外L E D
显示 屏 可 以 按 照 采 用 的 象 素直 径 分 类。
22 . 111 .. 3 点 阵 显 示 器 的 参数
由于 L E D 显 示 器 是以 L E D 发 光 二 极 管 为 基础 的 ， 所以 它 的 光、 电 特 性及
极限 参 数 意 义 大 部 分 与 发 光二 极 管 的相 同 ， 但由 于 L E D 显 示 器 内含 多 个 发光
二 极 管， 所 以 需 有 如 下特 殊 参 数：
1. 发光 强度 比 ： 由 于数 码管 各 段 在 同 样 的 驱动 电 压 时， 各 段 正向 电 流 不相
同， 所 以 各 段发 光强 度不 同 。 所有 段 的 发光 强度 值中 最 大 值与 最 小 值之
比 为 发光 强 度 比。 比 值 可以 在 1 . 5 ～2 . 3 间 ， 最大 不 能 超过 2 . 5 。
2. 脉冲 正向 电 流 ： 设笔 画显 示 器 每 段 典 型 正向 直 流 工作 电 流为 I ， 则 在脉
冲 下， 正 向 电 流可 以 远 大于 I 。 其中 脉 冲 占空 比 越 小， 脉 冲 正向 电 流应该
越 大[ 4 ] 。
22 .2 LE D 显 示 器 的 常 用 驱 动 方法
根据 L E D 显 示的 硬件 设计 方 法 的 不 同， L E D 显 示 驱 动 分 为 静态 法 和 动态
法 两 大 类：
1. 静 态 显 示 驱 动 法：
（1 ）I O 端 口 直 接驱 动 方式
吉 林大 学 工程 硕 士学 位 论文
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所 谓 静态 显 示 驱动 法 ， 即是 指 每 一个 L E D 分 别 对 应一 个 独 立的 I O 驱动
口 ；L E D 的 点 亮和 关闭 由该 I O 来 对 其 进行 控 制 ， 各 口 互 不 干 扰。 此 种 设 计一
般应 用 在 对 单个 L E D 的 驱 动或 L E D 数 量较 少 ， 且 所 选 的 单 片 机的 I O 引 脚比
较 充 裕的 情 况 下。 一般 在 进 行 驱 动 时 ， 实 际 电路 中 应 该在 每 个 二极 管 上 都加
一个 5 0 0 欧 姆 左右 的限 流 电 阻 。图 2 . 1 电 路 是 常 见 的 驱 动 连 接 方式 ， 即 采用
灌电 流 的 方 式 进 行 驱 动 ， 另 外 如 果 所 选 的 单 片机 的 端 口驱 动 能 力较 强 可 以采
用拉 电 流 的 方 式 直 接 驱动 L E D 显 示。
图 2 . 1 I O 端 口 直 接 驱 动 方式
（2 ） 采 用 “ 串 入 并 出 ” 元件 驱 动 方式
为 了 减少 对 单 片机 引 脚 的过 多 占 用， 一 般 系统 在 驱 动多 个 L E D 时 也 可采
用 “ 串 入并 出 ” 的 器件 来进 行 驱动 ， 如 采 用7 4 L S 1 6 4 或 7 4 L S 5 9 5 等 芯 片 来实
现（ 图 2 . 2 采 用串 行 驱 动的 电 路 图 ） 。7 4 H C 5 9 5 是 一 个 八 位 的 串 行 输 人 三态
并 行 输 出的 移位 寄 存 器， 能 直 接 驱动 L E D 发 光 管， 传 输 频 率高 达1 0 0 M H Z ，而
且可 以 级 联 ， 非 常适 合 L E D 显 示 屏 上 数 据 的 高速 传 输[ 5 ] 。 图 中 单 片 机 采用
AT 8 9 C 5 1 ，单 片 机 只需 要 提 供 一条 信 号 锁存 线， 一 条数 据 线 和一 条时 钟 线即
可 完 成 整个 驱动 过 程。
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图 2 . 2 采用 串 行 驱动 的 方式
优 点 ：电 路 设 计简 单 ， 编程 简 单 ，而 且 L E D 的 亮 度容 易 控 制， 只 需 在驱
动端 增 加 相 应 的 可 调 电阻 即可 方 便 地 实 现 亮 度的 调 节 （对 于 存 在独 立 驱 动的
设 计 ， 还 可 以 通 过 调 整 驱动 电 压来 达 到亮 度 的调 节 ）。
缺 点 ： 对于 I O 口 直 接驱 动方 式 ： 由 于 每 一个 L E D 需要 一个 I O 口， 因此
对 I O 口 的 需 求 较 大 ， 不 易实 现 大 数量 的 L E D 驱 动 和显 示 ， 扩展 性能 差 。采
用“ 串 入 并 出 ” 元 件 驱 动 方式 ： 虽 然可 以实 现驱 动 大 数量 的 L E D ，但 由 于串
行元 件 传 输 数 据 的 时 间 长 ，因 此 当 驱动 多个 L E D 时 会严 重 影 响刷 新速 度 ，在
使 用 中要 考 虑 其 具 体 的应 用 场 合。
2. 动 态的 显 示驱 动 法：
动态 L E D 显 示 的 设 计 方 法是 将 不同 L E D 模块 的所 有的 L E D 的驱 动 端 一对
一 地 连接 到 一 起， 如图 2 . 3 所 示 ，而 将其 公共 极 （ 阴极 或阳 极 ） 分 别 由 不同
的 I O 口来 驱 动 （ 主 要 针对 数码 管和 L E D 点 阵 模 块 ） 。 只 要 在 选 中相 应的 I O
口 时送 入 相 应 的 点 阵 数 据 就 可 以 实现 动 态 显 示。
图 2 . 3 动 态 显示 8 * 4 点 阵 汉 字 电 路图
动 态 显示 ， 是 利用 视 觉 暂留 效 应 ， 使 显示 屏显 示 的 内 容 在 一 定 周 期 内刷
新一 次 ， 实 际 中 只 要 使显 示屏 每 个 发 光 管在 1 秒 时 间 内亮 2 4 次以 上 ， 其余
时 间 熄灭 ， 视 觉上 不 会 感觉 到 显 示屏 的 闪 烁而 且 显 示屏 的 功 耗会 大 幅 度下
降， 寿 命 也 会 延 长[ 6 ] 。 通 过 调 整 导 通 的时 间 与 电 流 ， 可 实 现 适 当高 亮 度 稳定
的显 示 。 资 料 显 示 ， 若 两 次显 示 之 间的 时间 间隔 小于 3 2 m s 时， 人眼 即 无法
分辨 ， 因 此， 为 了达 到 此要 求L ，E D 的 扫 描 频率 一般 可 按照 如下 公式 P C 得出：
f = 3 2 * N （1 ）
式中 ，f 为 扫 描 的频 率， 对 应 为 定 时 器 的 定时 时 间 （T ＝1 / f ） ；3 2 则 是由
32 m s 换 算而 来 ，3 2 m s 对 应 的 频 率刚 好 约为 3 2 H z （1 0 0 0 m s / 3 2 m s
=3 1 . 2 5 ） ；N 则 是总 的 L E D 的 组 数 （ 此 例中 为 N = 1 6 ） 。 根 据 （1 ） 式 算 出的
扫 描 频率 f 实 际 上是 L E D 驱 动 扫 描的 最 小 频 率， 若 低 于 此 频 率， 则 有 可能导
致 L E D 的 闪 烁 。当 然 ，f 值 不 是 越 高 越 好， 扫 描 的 频 率 太 高 ， 每 一组 L E D 的
点亮 的 时 间 就 越 短， 因 此 可能 导L 致E D 的 亮 度不 够 或 显示 效果 不 理 想 等 问题。
另外 通 过 提高 L E D 的 驱 动电 压 也 可以 弥补 由此 造 成 的亮 度 不 够的 现象 。 在此
例 中 ，由 公 式 可知 其 扫 描的 频 率 应 大 于等 于 5 1 2 H z ， 则 较 为 理 想。
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