CN202268148U - 一种带单片机的数码管模块和具有数码管显示的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带单片机的数码管模块，旨在提供一种开发和生产比较方面的数码管模块，其包括数码管，所述数码管内设有电路板和设于电路板上的若干用于显示的显示LED，所述带单片机的数码管模块还包括一集成于所述电路板上且与所述显示LED连接的单片机。本实用新型还公开了一种具有数码管显示的装置。本实用新型可用于各种小家电产品。

Description

一种带单片机的数码管模块和具有数码管显示的装置

技术领域

本实用新型涉及家电产品的数码管显示领域，尤其是涉及一种带单片机的数码管模块。

背景技术

很多日常用到的小家电产品都需要有按键矩阵及数码管显示功能。但对于小家电生产者而已，通常只有两种选择：一、用多脚位的单片机直接驱动数码管或管理按键矩阵。这种方式要用到比较大的封装的单片机。二、用脚位较少的单片机配合上专用驱动芯片用于驱动数码管及管理按键矩阵。上述两种数码管显示的实现方式单片机均位于数码管外，与数码管为单独的元器件，对生产者而言都存在开发和生产方面的不便。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术数码管显示的实现方式存在开发和生产方面的不便的技术问题，提供了一种带单片机的数码管模块和具有数码管显示的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为设计一种带单片机的数码管模块，包括数码管，所述数码管内设有电路板和设于电路板上的若干用于显示的显示LED，所述带单片机的数码管模块还包括一集成于所述电路板上且与所述显示LED连接的单片机。

所述数码管还包括若干与所述单片机连接的输入输出口。

所述单片机为24SSOP单片机，所述显示LED构成4个“8”字显示和一个冒号，所述输入输出口共有18个。

本实用新型还提供了一种具有数码管显示的装置，所述具有数码管显示的装置具有上述述的带单片机的数码管模块。

所述具有数码管显示的装置还包括位于所述数码管外且与所述数码管的输入输出口连接的LED矩阵和按键矩阵。

本实用新型通过将单片机直接集成在数码管内的电路板上，以实现各种功能。由于采用了集成的模块化设计，客户在成品板上只有需要设计按键矩阵、辅助LED及电源部份，从而使得客户在设计、生产、维修时的便利性得到很大的提升。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型带单片机的数码管模块的结构原理图；

图2是本实用新型带单片机的数码管模块的显示LED的连接图；

图3是本实用新型具有数码管显示的装置的LED矩阵与带单片机的数码管模块的连接图；

图4是本实用新型具有数码管显示的装置的按键矩阵与带单片机的数码管模块的连接图。

具体实施方式

请一并参见图1、图2、图3和图4。本实用新型具有数码管显示的装置主要利用集成单片机的数码管块来取代现有技术的单片机与数码管模块单独分开的设计，其包括带单片机的数码管模块、LED矩阵和按键矩阵。

由于数码管内原本就有一个电路板，电路板上绑定了若干LED裸片。LED裸片排成特定图形，可以显示从0-9等数字及小数点等。本实用新型以旧有方式的电路板为基础，将一颗2K-4K 程序空间的单片片贴在经过适当放大了的电路板上。通过合理的设计，单片机除可以驱动数码管上的四个8字LED之外，还提供了18个输入输出口。这此输入输出口中，部分带ADC/PWM等功能。

带单片机的数码管模块包括数码管，数码管内设有电路板、设于电路板上的若干用于显示的显示LED X1和集成于所述电路板上且与所述显示LED连接的单片机U1。为了驱动外部的LED矩阵和按键矩阵，所述数码管还设置有若干与所述单片机连接的输入输出口。

显示LED包含了4个八字的数码显示管，用于显示四位数字及小数点。显示LED构成4个“8”字显示和一个冒号ZYD。

单片机U1主要用于驱动显示LED、数码管外接的LED矩阵和按键矩阵。在本具体实施例中，单片机采用采用24SSOP（Shrink Small-Outline Package)窄间距小外型塑封）封装，其中有22个可以作输入/输出口。单片机用4X8计12根输入/输出口依矩阵方式驱动四个8字、四个小数点，及一个冒号。8根输出线上有限流电阻，用于保护LED。模组还对复位脚作了特别保护。保证复位脚在作输入/输出口线的同时，也能有相当的抗干扰能力。

在本具体实施例中，单片机采用由台湾盛群公司出品的增强型单片机HT46R065系一颗已经大量应用于需要量测功能小家电产品的OTP型单片机。芯片有2Kx15Bit ROM，22个双向输入输出口，四路12bit精度的ADC，一路PWM输出。工业级工作温度、较高的抗干扰能力，以及盛群MCU丰富的产品线，在小家电产品中得到广泛应用。 

在本具体实施例中，所述输入输出口共有18个。外接的18个输入输出口可以按矩阵的方式，驱动LED矩阵及管理按键矩阵。我们建议以8个脚为段端，与数码管内部驱动8字的段端复用。取出3个用于外部LED点阵输出的公共端。则可以驱动主控板上的24个LED。取出2个用于管理按键矩阵，则可以管理16个按键矩阵。余下的5根输入/输出口部分有ADC及PWM功能。可以用于测电压、测温、驱动继电器或者可控硅、管理外部到位开关等独立的功能。

LED矩阵位于数码管外，与所述数码管的输入输出口连接且受数码管驱动，其由24个LED构成，采用与数码管共用的8个段端与另外提供的三个输入输出口，组成3X8=24个点的驱动。

按键矩阵位于数码管外，与所述数码管的输入输出口连接且受数码管驱动，其由16个按键构成，采用与数码管共用的8个段端与另外提供的两个输入输出口，组成2X8=16个点来管理。

本实用新型采用将一个24SSOP的单片机直接做到数码管驱动电路中，以模组的方式，首先可以驱动数码管上四个8字显示，其次可以通过数码管外接的针脚部驱动24个LED，再则可以管理16个按键矩阵，并提供三到五路普通输入/输出脚，用于测温、测电压、控制继电器等操作。客户在成品板上只有按键矩阵、辅助LED（即LED矩阵）及电源部份。客户在设计、生产、维修时的便利性得到很大的提升。

本实用新型具有以下优点：

a)集成度高。数码管上集成了一个24SSOP的单片机。此单片机可以提供多达22个输入/输出脚。客户的主控板上只需要有电源部分，按键矩阵部分及除数码管显示的四个8字以外的指示LED。主板上的元件数量比较少，可靠性也有所提高。

b)方便生产与维修。数码管外部是20根插件的针脚。客户生产时，只要将数码管焊到主板上即可。维修时，只要将数码管更换就可以确认是主板问题还是数码管问题。模块化的方式节省分析时间。生产与维修都很便利。 

c)可靠性高。数码管模组出厂之前都经过两道测试。客户的主板上元件数量减少很多。对于目前小家电产品中，大量客户以插件为主的境况，我们将一个产品中大量的元件以模块化方式整合成一个20DIP的大元件，客户生产及用户使用过程中，机器贴片的元件可靠性要明显高于人工插件的元件。所以产品的可靠性也得到提升。

d)方便烧录。数码管模组将芯片烧录的脚都引到模组外部的插件针脚。客户烧录芯片只需要DIP的夹具就可以完成。无需要考虑SOP与SSOP的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带单片机的数码管模块，包括数码管，所述数码管内设有电路板和设于电路板上的若干用于显示的显示LED，其特征在于：所述带单片机的数码管模块还包括一集成于所述电路板上且与所述显示LED连接的单片机。

2.根据权利要求1所述的带单片机的数码管模块，其特征在于：所述数码管还包括若干与所述单片机连接的输入输出口。

3.根据权利要求2所述的带单片机的数码管模块，其特征在于：所述单片机为24SSOP单片机，所述显示LED构成4个“8”字显示和一个冒号，所述输入输出口共有18个。

4.一种具有数码管显示的装置，其特征在于：所述具有数码管显示的装置具有权利要求1至3任一项所述的带单片机的数码管模块。

5.根据权利要求4所述的具有数码管显示的装置，其特征在于：所述具有数码管显示的装置还包括位于所述数码管外且与所述数码管的输入输出口连接的LED矩阵和按键矩阵。

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