CN102800271B

CN102800271B - 一种多位led数码管的控制方法

Info

Publication number: CN102800271B
Application number: CN201210290680.6A
Authority: CN
Inventors: 丁增伟; 徐栋; 叶青; 朱立群; 罗先才; 牛征; 奚辛茹
Original assignee: Wuxi China Resources Semico Co Ltd
Current assignee: CRM ICBG Wuxi Co Ltd
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-08-15
Also published as: CN102800271A

Abstract

本发明公开了一种多位LED数码管的控制方法，涉及电子技术，所述的LED数码管由时分复用的输出驱动端口来控制段（seg）和公共端（com），多个段（seg）在公共端（com）的控制下被循环点亮实现不同内容的显示，所述多位LED数码管是N位L段并联LED数码管，包括N个数码管，每位数码管的具有相同的段数L；其特征是：设置S个输出驱动端口，以N为一个循环的基数，依次将N个输出驱动端口控制公共端（com），其余输出驱动端口控制段（seg）；所述的N是数码管位数，S=N+L。本发明可以减少多位LED数码管的公共端功能输出驱动端口的数量，简化电路构成、简化控制集成电路的设计难度。

Description

一种多位LED数码管的控制方法

技术领域

本发明涉及一种LED数码管的显示控制技术，特别是一种并联的多位LED数码管的控制方法。

背景技术

LED数码管（也称数码发光管、发光二极管显示器）是一种以“段(seg)”为发光单位进行点亮组合的显示器件，根据点亮组合的不同，显示不同的内容，最典型如8段数字显示器，包含“日”字形段组合和小数点，共计8个显示单位，也就是8段。虽然显示组合较少，但是可以显示0~9的数字，多个并联能显示多位数，能满足一定范围内的需求。目前，这类成本低廉的LED显示方案常用于VCD、DVD以及电磁炉、微波炉等小家电产品的显示。

LED数码管显示驱动主要由MCU数字接口、数据锁存器、显示输出驱动和按键扫描等部分组成，其中显示驱动输出分为公共端（com）输出和段（seg）输出。以上述8段显示器为例，显示1位8段数码发光二极管需要1com×8seg；多个8段显示器并联组合使用的时候，需要多位×8seg；显示M位N段数码发光二极管需要M个com×N个seg，则显示输出驱动部分需要M+N个输出驱动端口，过多的输出驱动端口导致了较高的芯片设计成本和封装成本。

如图1的工作原理图，是传统的技术原理图。每个位需要对应的com端进行控制，每一个LED数码管都需要固定的一个com端进行控制，控制那个显示器的段的依次快速点亮，在视觉滞留的原理下，产生多段点亮组合成有关显示内容的效果。如一个“日.”形LED数码管，需要1个com、8个seg，共计9个输出驱动端口；8个“日.”形LED数码管，需要8个com、8个seg，共计16个输出驱动端口。

如图2的工作原理图，是现有的技术原理图。现有的技术利用时分复用技术和发光二极管的单向导电原理将驱动com和seg的输出端口复用，在不减少输出点阵数的情况下可以大大减少输出驱动端口的数量。但是这种电路结构只适用于单个的LED数码管，无法适用于段（seg）并联的多位定制LED显示屏。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术所述的现有的对多位LED数码管控制方法的缺陷，设计一种输出驱动端口数量少、方便实际应用的控制方法。

本发明将揭示一种非固定com端的控制方法，这样能够在减少输出驱动端口总数量的条件下应用于多位LED数码管并联的场合。在整个电路设计中，也将简化电路连接关系。

本发明的多位LED数码管的控制方法，所述的LED数码管由时分复用的输出驱动端口来控制段（seg）和公共端（com），组成LED数码管的多个段（seg）在公共端（com）的控制下被循环点亮实现不同内容的显示，所述多位LED数码管是N位L段并联LED数码管，包括N个数码管，每位数码管的具有相同的段数L；其特征是：设置S个输出驱动端口，以N为一个循环的基数，依次将N个输出驱动端口控制公共端（com），其余输出驱动端口控制段（seg）；所述的N是数码管位数，S=N+L。

当有S（S=L+N）个输出驱动端口时，其最大能够驱动的模式是（S-N）位×（N×[S/N]）段，其中[S/N]表示取整，1≤N≤S-1。

本发明的有益效果在于：除了显示段本身的控制输出驱动端口以外，只要N个输出驱动端口作为循环控制的余量，而不需要对应LED数量个com端输出驱动端口，在适合实际应用的条件下大幅度减少输出驱动端口的总数量。如3片4个“日.”，传统的方法需要12个com，8个段seg，共计20个输出驱动端口，采用本发明，只需要8个seg，4个com，共计12个输出驱动端口。总体来说，本发明可以简化电路构成、简化控制集成电路的设计难度、降低集成电路的制造成本。

附图说明

图1，现有技术的原理图;

图2，采用时分复用的现有技术的原理图;

图3，本发明的原理图;

图4，本发明的实施例电路图。

具体实施方式

本实施例是三个单片4个“日.”形的器件组合使用的例子，构成一个8段（seg）12位的显示设备。如果按照传统的技术需要8个输出驱动端口控制段（seg）、12个输出驱动端口控制公共端（com），那需要至少8seg+12com=20个显示驱动输出端口；而图2所示的现有的采用了时分复用的技术无法应用于上述多位并联的多位LED数码管上。

采用本发明的方法，设计非固定的公共端（com），让一定数量的输出驱动端口轮流成为公共端（com）。本实施例中，由于单个器件上有4个显示单位，则需要的输出驱动端口总数是单位数4+显示段数8=12个输出驱动端口。相比传统技术，能够减少8个输出驱动端口。

工作原理如图3，在一个时间t内，安排其中4个输出驱动端口为一组，共同作为公共端（com），余下的作为段（seg），公共端（com）控制段（seg）进行正常的8段显示。图中有高、中、低三种电平。“高电平”表示高电平，“低电平”表示低电平，“中间电平”表示高阻态。在T1至T4时刻，S1~S4轮流作为公共端（com）显示，而S5~S12则作为固定的段（seg）显示。在T5至T8时刻，S5~S8轮流作为公共端（com）显示，而S1~S4、S9~S12则作为固定的段（seg）显示。在T9至T12时刻，S9~S12轮流作为公共端（com）显示，而S1~S8则作为固定的段（seg）显示。

本实施例是连续的4个输出驱动端口为循环基数，可以知道，不连续的同样可以实现。

基于本发明的构思，本实施例的具体电路图如图3所示：LED1、LED2和LED3三个四位“日.”字形的LED数码管并联，每个数码管的S1~S8是段（seg）的控制端，并联在一起，S9~S12是公共端（com）同样并联。以上共计12个控制端连接到控制芯片上对应数量的驱动端口，控制芯片上原有的地（GND）、电源接口（VDD）、时钟控制端口（CLK）、数字输出端口（DIO）依然存在。本电路中，控制芯片的驱动端口上还连接有按键响应电路，包括KEY11~KEY18、KEY21~KEY28、KEY31~KEY38和KEY41~KEY48这些按键。本电路的按键响应电路是一种实施例，可以是其他类型的按键响应电路，这不是本发明的重点，所以不做深入描述。可知，本方法指导下的电路，只需要16个端口的芯片即可实现功能，较现有技术端口数量明显减少，控制芯片的设计难度和成本也显著降低。

当然，本实施例的电路只是基于本发明思想的一种实现方式，其他电路连接关系，只要能满足对输出驱动端口的控制——特别是能按照本发明要求控制其轮流依次作为公共端（com）的话，一样可以实现本发明。

由以上实施例，再次可以印证本发明的实用性和有效性，当并联的LED数码管更多的时候，减少的输出驱动端口数量更多，简化电路、简化控制芯片结构的效果越明显。

Claims

1.一种多位LED数码管的控制方法，所述的LED数码管由时分复用的输出驱动端口来控制段（seg）和公共端（com），组成LED数码管的多个段（seg）在公共端（com）的控制下被循环点亮实现不同内容的显示，所述多位LED数码管是N位L段并联LED数码管，包括N个数码管，每位数码管具有相同的段数L；其特征是：设置S个输出驱动端口，以N为一个循环的基数，依次将N个输出驱动端口控制公共端（com），其余输出驱动端口控制段（seg）；所述的N是数码管位数，S=N+L。

2.根据权利要求1所述的一种多位LED数码管的控制方法，其特征是：当有S（S=L+N）个输出驱动端口时，其最大能够驱动的模式是（S-N）位×（N×[S/N]）段，其中[S/N]表示取整，1≤N≤S-1。