CN201994042U - 一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 - Google Patents
一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201994042U CN201994042U CN201020658487XU CN201020658487U CN201994042U CN 201994042 U CN201994042 U CN 201994042U CN 201020658487X U CN201020658487X U CN 201020658487XU CN 201020658487 U CN201020658487 U CN 201020658487U CN 201994042 U CN201994042 U CN 201994042U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- driving circuit
- port
- triode
- matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型是一种单管扩展端口矩阵LED驱动电路。包括有公共端驱动电路（1）、公共端扩展电路（2）、矩阵LED显示电路（3）,其中公共端扩展电路（2）的输入端与单片机MCU的端口连接，公共端驱动电路（1）的输入端与单片机MCU的端口连接及与公共端扩展电路（2）的输出端连接，公共端驱动电路（1）的输出端与矩阵LED显示电路（3）的输入端连接。本实用新型使用单片机MCU的N个端口，就可以扩展为2*(N-1)个端口。本实用新型电路简洁、成本低，且不受环境温度影响、不受电源电压波动影响，驱动电流大，功耗小，可靠性高，是一种方便实用单管扩展端口矩阵LED驱动电路。
Description
技术领域
本实用新型是一种单管扩展端口矩阵LED驱动电路，属于单管扩展端口矩阵LED驱动电路的改造技术。
背景技术
目前，很多采用数码管或LED显示的电子板，由于单片机MCU端口资源不足，需要扩展电路，增加驱动LED的端口。在现有技术中，一般端口扩展电路，存在受环境温度、电源电压、需要单片机MCU驱动端口数量多、驱动电流不足、电路复杂等因素影响，导致可靠性不高、布板困难、成本偏高等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种使用单片机MCU的N个端口，就可以扩展为2*(N-1)个端口的单管扩展端口矩阵LED驱动电路。本实用新型电路简洁、成本低，且不受环境温度影响、不受电源电压波动影响，驱动电流大，功耗小，可靠性高。
本实用新型的技术方案是：本实用新型的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，包括有公共端驱动电路、公共端扩展电路、矩阵LED显示电路,其中公共端扩展电路的输入端与单片机MCU的端口连接，公共端驱动电路的输入端与单片机MCU的端口连接及与公共端扩展电路的输出端连接，公共端驱动电路的输出端与矩阵LED显示电路的输入端连接。
上述公共端驱动电路包括有输入电阻R2、R3、R4、R5，上拉电阻R6、R7，三极管Q1、Q2、Q3、Q4，其中三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极分别通过输入电阻R2、R3、R4、R5与单片机MCU的端口连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极与矩阵LED显示电路的输入端连接，且三极管Q1、Q2的发射极分别与公共端扩展电路的输出端连接，三极管Q3、Q4的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q3的集电极与基极之间连接有上拉电阻R6，三极管Q4的集电极与基极之间连接有上拉电阻R7。
上述公共端扩展电路包括有输入电阻R1、三极管Q5，三极管Q5的基极通过输入电阻R1与单片机MCU的端口连接，三极管Q5的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q5的集电极与公共端驱动电路（1）连接。
上述矩阵LED显示电路包括有显示元件及限流电阻R8～R15，显示元件与公共端驱动电路的输出端连接， 限流电阻R8～R15与显示元件连接。
上述矩阵LED显示电路中的显示元件为数码管DIGIT1。
上述矩阵LED显示电路中的显示元件为矩阵发光二极管LED，公共端驱动电路的输出端与发光二极管的阳极连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型只采用一个三极管控制端口扩展，不管原来有多少个MCU端口，假如为N个，都可以扩展为2*(N-1)个公共端口，电路简洁，可靠性高。公共端驱动电路,共分为2组，每组驱动(N-1)个公共端口，第一组三极管的发射极接电源VDD，第二组三极管的发射极接公共端扩展电路的输出端；当公共端扩展电路的三极管截止时，扫描第一组三极管对应的公共端，当公共端扩展电路的三极管导通时，扫描第二组三极管对应的公共端，总共可以扫描2*(N-1)个公共端口。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的单管扩展端口矩阵LED驱动电路, 可以广泛应用于有数码管或LED显示的电子产品上，特别适用于家电控制板。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
实施例：
本实用新型的电路原理图如图1所示，本实用新型的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，包括有公共端驱动电路1、公共端扩展电路2、矩阵LED显示电路3,其中公共端扩展电路2的输入端与单片机MCU的端口连接，公共端驱动电路1的输入端与单片机MCU的端口连接及与公共端扩展电路2的输出端连接，公共端驱动电路1的输出端与矩阵LED显示电路3的输入端连接。
本实施例中，上述公共端驱动电路1包括有输入电阻R2、R3、R4、R5，上拉电阻R6、R7，三极管Q1、Q2、Q3、Q4，其中三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极分别通过输入电阻R2、R3、R4、R5与单片机MCU的端口连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极与矩阵LED显示电路3的输入端连接，且三极管Q1、Q2的发射极分别与公共端扩展电路2的输出端连接，三极管Q3、Q4的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q3的集电极与基极之间连接有上拉电阻R6，三极管Q4的集电极与基极之间连接有上拉电阻R7。
本实施例中，上述公共端扩展电路2包括有输入电阻R1、三极管Q5，三极管Q5的基极通过输入电阻R1与单片机MCU的端口连接，三极管Q5的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q5的集电极与公共端驱动电路1连接。
本实施例中，上述矩阵LED显示电路3包括有显示元件及限流电阻R8～R15，显示元件与公共端驱动电路1的输出端连接，限流电阻R8～R15与显示元件连接。
上述矩阵LED显示电路3中的显示元件为数码管DIGIT1。或上述矩阵LED显示电路3中的显示元件为矩阵发光二极管LED，公共端驱动电路1的输出端与发光二极管的阳极连接，点亮矩阵LED中需要显示的LED(相应的A、B、C、D、E、F、G、DP为低电平)，实现扫描点亮LED功能。本实施例中，上述矩阵LED显示电路3中的显示元件为矩阵发光二极管LED。
本实施例中，参照图1，若MCU有N个端口用来控制扫描矩阵LED的公共端，公共端驱动电路1共分为2组，每组驱动(N-1)个公共端口，第一组三极管Q3、Q4的发射极接电源VDD，第二组三极管Q1、Q2的发射极接公共端扩展电路2的输出端；当控制公共端扩展电路2的三极管Q5截止时，扫描第一组三极管Q3、Q4对应的公共端13、14，当控制公共端扩展电路2的三极管Q5导通时，扫描第二组三极管Q1、Q2对应的公共端11、12，总共可以扫描2*(N-1)个公共端口。
本实施例的工作原理如下：
如图1所示，当单片机MCU的端口21、15、16都为高电平时，Q1～Q5都截止，则矩阵LED的公共端都关闭，LED不发光。
扫描公共端11，单片机MCU的端口21、15都为低电平，单片机MCU的端口16为高电平，Q5、Q1导通，Q2、Q4截止，由于Q5导通，则Q5的集电极22的端电压为VDD，单片机MCU的端口21为低电平，Q1的发射极与基极之间有输入电流，Q1的VBE为0.7V，由于VBE电压钳位作用，则Q3的发射极与基极之间电压为VBE*R5/(R5+R7)，小于Q3的发射极与基极PN结导通电压0.7V， Q3截止，所以矩阵LED只有公共端11 接通电源VDD，扫描公共端11，点亮接公共端11的需要显示的LED。
同理，扫描公共端12，单片机MCU的端口21、16都为低电平，单片机MCU的端口15为高电平，Q5、Q2导通，Q1、Q3截止，由于Q5导通，则Q5的集电极22的端电压为VDD，单片机MCU的端口21为低电平，Q2的发射极与基极之间有输入电流，Q2的VBE为0.7V，由于VBE电压钳位作用，则Q4的发射极与基极之间电压为VBE*R4/(R4+R6)，小于Q4的发射极与基极PN结导通电压0.7V，Q4截止，所以矩阵LED只有公共端12 接通电源VDD，扫描公共端12，点亮接公共端12的LED。
扫描公共端13，MCU端口15为低电平，端口21、16都为高电平，Q3导通，Q5、Q1、Q2、Q4截止，所以只有公共端13 接通电源VDD，扫描公共端13，点亮接公共端13的LED。
扫描矩阵LED的公共端14，MCU端口16为低电平，端口21、15都为高电平，Q4导通，Q5、Q1、Q2、Q3截止，所以矩阵LED只有公共端14 接通电源VDD，扫描公共端14，点亮接公共端14的LED。
其公共端与端口逻辑关系如下表所示：
| 15 | 16 | 21 | 公共端选择 |
| L | H | L | 11 |
| H | L | L | 12 |
| L | H | H | 13 |
| H | L | H | 14 |
本实用新型所有三极管规格一样，在一样的环境温度下，三极管的基极有输入电流时，三极管发射极与基极之间的PN结电压为定值，电压钳位，所以当第二组三极管导通时，因电阻的分压作用，第一组三极管的VBE电压值小于PN结的导通阀值，第一组三极管截止，所以这种电路不受环境温度、电源电压影响，输出电流大、功耗小、可控性高、电路简洁。可以广泛应用于有数码管或LED显示的电子产品上，特别适用于家电控制板。
其他实施例：
在本实用新型中，若MCU有N个端口驱动LED的公共COM端，只需要增加一个三极管、电阻，就可以扩展为2*(N-1)个端口，其中N的取值范围为3以上，可以取N=3，4，5，6，7，8，…，+∞，则公共端口可以扩展个数为4，6，8，10，12，14，…，+∞。
若矩阵LED的公共端，接LED的负极，则更换三极管为NPN管，将电源VDD端改为接GND就可以。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于包括有公共端驱动电路（1）、公共端扩展电路（2）、矩阵LED显示电路（3）,其中公共端扩展电路（2）的输入端与单片机MCU的端口连接，公共端驱动电路（1）的输入端与单片机MCU的端口连接及与公共端扩展电路（2）的输出端连接，公共端驱动电路（1）的输出端与矩阵LED显示电路（3）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于上述公共端驱动电路（1）包括有输入电阻R2、R3、R4、R5，上拉电阻R6、R7，三极管Q1、Q2、Q3、Q4，其中三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极分别通过输入电阻R2、R3、R4、R5与单片机MCU的端口连接，三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极与矩阵LED显示电路（3）的输入端连接，且三极管Q1、Q2的发射极分别与公共端扩展电路（2）的输出端连接，三极管Q3、Q4的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q3的集电极与基极之间连接有上拉电阻R6，三极管Q4的集电极与基极之间连接有上拉电阻R7。
3.根据权利要求1所述的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于上述公共端扩展电路（2）包括有输入电阻R1、三极管Q5，三极管Q5的基极通过输入电阻R1与单片机MCU的端口连接，三极管Q5的发射极与驱动电源VDD连接，三极管Q5的集电极与公共端驱动电路（1）连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于上述矩阵LED显示电路（3）包括有显示元件及限流电阻R8～R15，显示元件与公共端驱动电路（1）的输出端连接， 限流电阻R8～R15与显示元件连接。
5.根据权利要求4所述的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于上述矩阵LED显示电路（3）中的显示元件为数码管DIGIT1。
6.根据权利要求4所述的单管扩展端口矩阵LED驱动电路，其特征在于上述矩阵LED显示电路（3）中的显示元件为矩阵发光二极管LED，公共端驱动电路（1）的输出端与发光二极管的阳极连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020658487XU CN201994042U (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201020658487XU CN201994042U (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201994042U true CN201994042U (zh) | 2011-09-28 |
Family
ID=44670523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201020658487XU Expired - Fee Related CN201994042U (zh) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | 一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201994042U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102568382A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-11 | 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 | 用于制冷设备的led显示模块的控制装置及方法 |
| CN104150337A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-19 | 苏州德朗控制技术有限公司 | 一种自动扶梯plc控制系统显示电路 |
| CN106683604A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-05-17 | 佛山市顺德区携创电机制造有限公司 | 一种led显示与按键检测的复用处理电路 |
| CN108806569A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-13 | 任志广 | 一种数码显示模块 |
-
2010
- 2010-12-14 CN CN201020658487XU patent/CN201994042U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102568382A (zh) * | 2012-02-01 | 2012-07-11 | 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 | 用于制冷设备的led显示模块的控制装置及方法 |
| CN104150337A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-11-19 | 苏州德朗控制技术有限公司 | 一种自动扶梯plc控制系统显示电路 |
| CN106683604A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-05-17 | 佛山市顺德区携创电机制造有限公司 | 一种led显示与按键检测的复用处理电路 |
| CN106683604B (zh) * | 2017-03-22 | 2020-07-21 | 广东携创电机有限公司 | 一种led显示与按键检测的复用处理电路 |
| CN108806569A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-13 | 任志广 | 一种数码显示模块 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103384436B (zh) | Led背光恒流电路 | |
| CN201994042U (zh) | 一种单管扩展端口矩阵led驱动电路 | |
| CN102129262A (zh) | 温度控制系统 | |
| CN103401209A (zh) | Led背光短路保护电路 | |
| CN203260299U (zh) | 驱动控制电路 | |
| CN102594300A (zh) | 光控信号发生电路 | |
| CN102768333B (zh) | Led驱动电路的性能检测电路 | |
| CN203617218U (zh) | 一种单i/o端口驱动双继电器电路 | |
| CN202905108U (zh) | 一种数码管动态驱动电路 | |
| CN2798238Y (zh) | 数码管驱动电路 | |
| CN203931456U (zh) | 一种led显示屏扫描电路 | |
| CN100580750C (zh) | 数码管显示驱动电路及其控制方法 | |
| CN203366699U (zh) | 数码管驱动电路 | |
| CN101094547B (zh) | Led及数码管显示控制电路 | |
| CN103068127B (zh) | 一种led灯具及双色led调光电路 | |
| CN203259915U (zh) | 一种单片机大功率pwm输出电路 | |
| CN202889681U (zh) | 电磁感应加热装置的控制电路 | |
| CN206601919U (zh) | 一种消除毛毛虫现象的led显示屏 | |
| CN106211474B (zh) | 一种兼容多种调光方式的调光电路及显示设备 | |
| CN201149676Y (zh) | 按键和显示控制电路 | |
| CN103458552B (zh) | 一种led灯具及其开机控制电路 | |
| CN207038054U (zh) | 带驱动电路的仪表用led数码屏 | |
| CN203644375U (zh) | 一种端口扩展驱动led电路 | |
| CN202455582U (zh) | 一种核标志灯信号发生电路 | |
| CN203151800U (zh) | 一种led灯具及双色led调光电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GUANGDONG REAL-DESIGN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER NAME: FOSHAN SHUNDE REALDESIGN ELECTRONICS INDUSTRY CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 528300 Shunde, Guangdong, Daliang Industrial Park, Fengxiang, Xiang Xiang Road, No. 1 Patentee after: GUANGDONG REAL-DESIGN INTELLIGENT TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 528300 Guangdong province Foshan city Shunde District Daliang Industrial Park Fengxiang Huaye Road No. 1 Patentee before: Foshan Shunde Realdesign Electronics Industry Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110928 Termination date: 20171214 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |