CN113920922A - 一种基于列驱动芯片的共阳led显示屏的动态扫描系统以及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统以及实现方法，包括行驱动模块、列驱动模块和信号驱动模块，其中，所述行驱动模块包括一行驱动芯片，所述行驱动芯片内建8组移位寄存器可接收及传输串行移位控制讯号；所述列驱动模块包括一列驱动芯片，所述列驱动芯片为恒流驱动芯片。可解决现有的LED动态显示中存在的信号衰减和失真，LED出现闪烁，驱动不稳等问题，具有很好的市场推广应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及音箱技术领域，特别涉及一种基于列驱动芯片的共阳LED 显示屏的动态扫描系统以及实现方法。
背景技术
LED显示屏的基本器件是发光二极管(LED),它分红、绿、蓝三色，不同 颜色的LED由不同的半导体材料参杂而成。发光二极管是由一个PN结组成， 具有单向导电性。一个阳极一个阴极。发光二极管的工作特性如图1所示， 当对LED两端实加正向电压VDD产生正向电流通过时，会有亮光产生。
所谓LED动态显示，就是每点分时显示。我们将每根行线所对应的信 号称为行驱动，列线所对应的信号称为显示数据。当显示屏加电的一瞬间， 32根行驱动信号中只有第1行为高电压，第1行上27个点的列线根据画面 的需要，由控制电路输出27位的显示数据，该点画面亮则数据为“0”， 反之则为“1”，这样，第1行的画面就显示出来。
但由于第1行之外的数据与第1行共用一根数据线，这些行的数据暂 时无法传输，其像素点是无法与第1行同时亮的，此时其他行的驱动必需 为低。在此瞬间，除第1行之外的其他31行均为黑。之后，控制电路取消 第1行的驱动，同时使第2行驱动有效，并将第2行画面的显示数据传送 到27个列线上去，此瞬间，第2行亮，其它行均不亮。然后是第3行、第4行、直至第32行，第32行之后再回到第1行，如此循环往复，每行画面 都会得到一瞬间的机会。
根据人眼的视觉暂留效应，虽然客观上每一瞬间人眼只看到一行画面， 如果能保证上述过程变换速度足够高，人的主观上感到的会是一幅32行的 完整画面。这样的显示方式被称为动态扫描显示方式。由于每行只有32分 之一的时间有效，通常叫32分之一动态扫描显示方式。
现有的LED动态显示的驱动方案，经常存在信号衰减和失真，LED出现 闪烁，驱动不稳等问题。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于列驱 动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统以及实现方法，可解决现有的LED 动态显示的问题。
为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：
一种基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，包括行驱动 模块、列驱动模块和信号驱动模块，其中，所述行驱动模块包括一行驱动 芯片，所述行驱动芯片内建8组移位寄存器可接收及传输串行移位控制讯 号；所述列驱动模块包括一列驱动芯片，所述列驱动芯片为恒流驱动芯片。
优选的，所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统， 其中，所述行驱动芯片的型号为RT5958；所述LED显示屏的32行驱动由行 驱动芯片提供计数编码逻辑，其输出的驱动电流由第1行至第32行逐行有 效，并保证同一瞬间只有一行有效。
优选的，所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统， 其中，所述列驱动芯片的型号为MB1513，其专为1/32扫以下扫描屏设计的 恒流驱动芯片。
优选的，所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统， 其中，所述信号驱动模块包括一信号驱动芯片，所述信号驱动芯片的型号 为4HC245，其为双P沟道增强型MOS管，是一种三态输出、八路信号收发 器。
优选的，所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统， 其中，所述列驱动芯片内建SPWM恒流LED驱动器。
优选的，所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统， 其中，所述信号驱动芯片的1脚接电源，19脚接地，实现了对RGB数据信 号以及控制信号的驱动。
一种上述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统的实现 方法，其中，所述方法包括；LED显示屏的32行驱动由行驱动芯片提供计数 编码逻辑，其输出的驱动电流由第1行至第32行逐行有效，并保证同一瞬 间只有一行有效；显示数据由列驱动芯片提供，在GCLK时序下，传送灰阶 数据，所述列驱动芯片的输出通道在不同时间点传递PWM数据给每个扫描 行数，并点亮阵列点上的LED灯管，从而实现画面显示。
所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统的实现方法， 其中，所述方法还包括：为解决传输距离远，信号存在衰减和失真的问题， 在相应的位置由信号驱动模块进行驱动放大。
相较于现有技术，本发明提供的一种基于列驱动芯片的共阳LED显示 屏的动态扫描系统以及实现方法，包括行驱动模块、列驱动模块和信号驱 动模块，其中，所述行驱动模块包括一行驱动芯片，所述行驱动芯片内建8 组移位寄存器可接收及传输串行移位控制讯号；所述列驱动模块包括一列 驱动芯片，所述列驱动芯片为恒流驱动芯片。可解决现有的LED动态显示 中存在的信号衰减和失真，LED出现闪烁，驱动不稳等问题，具有很好的市 场推广应用前景。
附图说明
图1为本发明提供的发光二极管的工作特性的示意图。
图2为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系 统的实施例中行驱动芯片的型号为RT5958时的封装结构的示意图。
图3为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系 统的实施例中列驱动芯片的型号为MB1513时的封装结构的示意图。
图4为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系 统的实施例中列驱动芯片内建SPWM恒流LED驱动器的示意图。
图5为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系 统的实施例中信号驱动芯片的型号为74HC245的封装结构的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于” 另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。 当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个 部件或者可能同时存在居中部件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅 是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具 有限制性的。
本发明提供了一种基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统 以及实现方法，包括行驱动模块、列驱动模块和信号驱动模块，其中，所 述行驱动模块包括一行驱动芯片，所述行驱动芯片内建8组移位寄存器可 接收及传输串行移位控制讯号；所述列驱动模块包括一列驱动芯片，所述 列驱动芯片为恒流驱动芯片。可解决现有的LED动态显示中存在的信号衰 减和失真，LED出现闪烁，驱动不稳等问题，具有很好的市场推广应用前景。
请参阅图2，其为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动 态扫描系统的实施例中行驱动芯片的型号为RT5958时的封装结构的示意图。其对应管脚的作用如下表所示。
RT5958内置位移寄存器且具消除残影、LED短开路串亮处理功能之 P-MOS场效应管；是一款针对LED显示屏高刷新崭新设计之高效能8通道集 成控制芯片，不仅具有高刷新残影消除、LED灯管短路及开路串亮处理等功 能，并内建8组移位寄存器可接收及传输串行移位控制讯号。集成了串行 译码器模块。在电路中RT5958被选中后(A、B、C有效时)依据ABC的真 值表选中OUT0～OUT7中的某个通道，选中的通道将电源电压输出到它连接 的一行LED灯正极端中，该行中的LED灯负极若有被选中，则该LED灯被 点亮，实现画面显示。
请继续参阅图3，为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的 动态扫描系统的实施例中列驱动芯片的型号为MB1513时的封装结构的示意 图。恒流驱动IC：是LED显示屏最关键的器件之一，控制着LED灯的亮暗 程度，决定了LED显示屏的显示效果，是LED显示屏显示高品质画面的重 要器件。LED是电流特性器件，即在饱和导通的前提下，其亮度随着电流大 小的变化而变化，不是随着其两端电压的变化而变化。因此恒流驱动IC的 一个最大特点是提供恒流源，保证LED的稳定驱动，消除LED的闪烁现象。 MBI5153是台湾聚集公司生产，是专为1/32扫以下扫描屏设计的恒流驱动 IC。有16个通道，14位灰阶控制，内建SPWM，带有故障消除、开路侦查 功能(消除十字架)，带有内部消隐电路(消除下鬼影)。其脚位说明如下 表所示：
进一步的，如图4所示，为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED 显示屏的动态扫描系统的实施例中列驱动芯片内建SPWM恒流LED驱动器的 示意图。在电路中以控制红色的恒流IC为例：MBI5153被选中启动后(CLK1、LAT1、OE1有效时)，将输入数据DR1通过1R1～1R19输出口输出到各自连 接的LED灯(负极)中，从而控制LED的亮暗程度，实现画面显示。同时 SDO口将输入数据DR1送入到下一个MBI5153中，通过IC级联，实现传输 数据的连续。
请继续参阅图5，其为本发明提供的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏 的动态扫描系统的实施例中信号驱动芯片的型号为74HC245的封装结构的 示意图。D74HC245是双P沟道增强型MOS管，是一种三态输出、八路信号 收发器,主要应用于大屏显示,以及其它的消费类电子产品中增加信号驱 动。在电路中，1脚接电源，19脚接地，则信号为A端输入，驱动放大后， 从B端输出。实现了对RGB数据信号以及CLK、LAT、OE、A/B/C这些控制 信号的驱动。其中，CLK时钟信号用于提供给移位寄存器的移位脉冲，每一 个脉冲将引起数据移入或移出一位。数据口上的数据必须与时钟信号协调 才能正常传送。当时钟信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。注：GCLK 数据信号的频率一般是DCLK时钟信号频率的1/2。STB(LAT)锁存信号用 于将移位寄存器内的数据送到锁存器，并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。但由于驱动电路受EN使能信号控制，其点亮的前提必须是 使能为开启状态。当锁存信号有异常时，会使整板显示杂乱无章。EN(OE) 使能信号用于整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐。只要调整它的占空 比就可以控制亮度的变化。当使能信号出现异常时，整屏将会出现不亮、 暗亮或拖尾等现象。数据信号RGB用于提供显示图像所需要的数据。必须 与时钟信号协调才能将数据传送到任何一个显示点。一般在显示屏中红绿 蓝的数据信号分离开来，若某数据信号短路到正极或负极时，则对应的该 颜色将会出现全亮或不亮。ABCDE行信号是只有在扫描屏时才存在，ABCDE 其实是二进制数，A是最低位，如果用二进制表示ABCDE信号控制最大范围 是32扫(11111)，1/4扫描中只要AB信号就可以了，因为AB信号的表示 范围是4行(11)。当行控制信号出现异常时，将会出现显示错位、高亮 或图像重叠等现象。如果用RT5958串行行管则只需要ABC三个信号即可。 本发明还提供了上述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统 的实现方法，其中，所述方法包括；LED显示屏的32行驱动由行驱动芯片提 供计数编码逻辑，其输出的驱动电流由第1行至第32行逐行有效，并保证 同一瞬间只有一行有效；显示数据由列驱动芯片提供，在GCLK时序下，传 送灰阶数据，所述列驱动芯片的输出通道在不同时间点传递PWM数据给每 个扫描行数，并点亮阵列点上的LED灯管，从而实现画面显示。
所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统的实现方法， 其中，所述方法还包括：为解决传输距离远，信号存在衰减和失真的问题， 在相应的位置由信号驱动模块进行驱动放大。
综上所述，本发明公开了一种基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动 态扫描系统以及实现方法，包括行驱动模块、列驱动模块和信号驱动模块， 其中，所述行驱动模块包括一行驱动芯片，所述行驱动芯片内建8组移位 寄存器可接收及传输串行移位控制讯号；所述列驱动模块包括一列驱动芯 片，所述列驱动芯片为恒流驱动芯片。可解决现有的LED动态显示中存在 的信号衰减和失真，LED出现闪烁，驱动不稳等问题，具有很好的市场推广应用前景。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术 方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于 本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，包括行驱动模块、列驱动模块和信号驱动模块，其特征在于，所述行驱动模块包括一行驱动芯片，所述行驱动芯片内建8组移位寄存器可接收及传输串行移位控制讯号；所述列驱动模块包括一列驱动芯片，所述列驱动芯片为恒流驱动芯片。
2.根据权利要求1所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，其特征在于，所述行驱动芯片的型号为RT5958；所述LED显示屏的32行驱动由行驱动芯片提供计数编码逻辑，其输出的驱动电流由第1行至第32行逐行有效，并保证同一瞬间只有一行有效。
3.根据权利要求1所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，其特征在于，所述列驱动芯片的型号为MB1513，其专为1/32扫以下扫描屏设计的恒流驱动芯片。
4.根据权利要求1所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，其特征在于，所述信号驱动模块包括一信号驱动芯片，所述信号驱动芯片的型号为74HC245，其为双P沟道增强型MOS管，是一种三态输出、八路信号收发器。
5.根据权利要求3所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，其特征在于，所述列驱动芯片内建SPWM恒流LED驱动器。
6.根据权利要求4所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统，其特征在于，所述信号驱动芯片的1脚接电源，19脚接地，实现了对RGB数据信号以及控制信号的驱动。
7.一种权利要求1所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括；LED显示屏的32行驱动由行驱动芯片提供计数编码逻辑，其输出的驱动电流由第1行至第32行逐行有效，并保证同一瞬间只有一行有效；显示数据由列驱动芯片提供，在GCLK时序下，传送灰阶数据，所述列驱动芯片的输出通道在不同时间点传递PWM数据给每个扫描行数，并点亮阵列点上的LED灯管，从而实现画面显示。
8.根据权利要求7所述的基于列驱动芯片的共阳LED显示屏的动态扫描系统的实现方法，其特征在于，所述方法还包括：为解决传输距离远，信号存在衰减和失真的问题，在相应的位置由信号驱动模块进行驱动放大。
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