KR100235247B1 - Driving method of led including 101 element display element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 LED들의 구동 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 LED 구동장치는, 8개의 데이터 라인을 가지는 마이크로 콘트롤러에서 충분히 짧은 주기로 인터럽트를 걸어서 데이터 라인 또는 스캔 라인을 인가하는 래치들을 순차적으로 인에이블시키는 방법을 사용하여 10개의 데이터 라인을 가지는 매트릭스 구조의 다수 LED를 구동하는 장치를 제공한다.The present invention relates to a driving device of LEDs comprising an element display element 101, the LED driving device comprising an element display element 101 according to the present invention, the data is interrupted at a sufficiently short period in a microcontroller having eight data lines Provided is an apparatus for driving a plurality of LEDs in a matrix structure having ten data lines using a method of sequentially enabling latches applying a line or scan line.
Description
본 발명은 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 다수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하에서는 LED라 함)의 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device of a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) including a 101 element display element.
LED는 디스플레이 소자의 하나로서 다수의 LED들을 사용하여 만들어진 디스플레이부가 광범위하게 사용되고 있다. LED 소자의 캐소드에 저전위 전압을 입력하고 동시에 LED 소자의 애노드에 고전위 전압을 입력하면 LED 소자가 켜지고, 반대의 경우 LED 소자가 꺼진다. 하나의 LED 소자를 구동하는데는 크게 문제가 없으나, 구동 라인을들의 수가 한정되어 있으므로 다수의 LED 소자를 효율적으로 구동하기가 어렵다. 이러한 문제는 특히 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 경우 더욱 심각하다.LED is one of the display elements, a display portion made using a plurality of LEDs are widely used. Inputting a low potential voltage to the cathode of the LED device and simultaneously entering a high potential voltage to the anode of the LED device turns on the LED device and vice versa. There is no problem in driving one LED device, but it is difficult to efficiently drive a plurality of LED devices because the number of driving lines is limited. This problem is particularly acute when including a 101 element display device.
도1은 101 원소 디스플레이 소자의 일예인 휴렛팩커드상의 HDSP-88XX 소자의 내부 회로도이다.1 is an internal circuit diagram of an HDSP-88XX element on Hewlett-Packard, which is an example of a 101 element display element.
101 원소 디스플레이 소자는 1개의 독립적인 LED와 10×10 LED 매트릭스로 구성되는데, 상기 1개의 독립적인 LED는 상태를 나타내는 것이고,이를 제외한 10×10 LED 매트릭스는10개의 스캔 라인(So∼S9)과 10개의 데이터 라인(D1∼D10)에 입력 전압이 인가되어 LED들의 온/오프가 결정된다.The 101 element display device is composed of one independent LED and a 10 × 10 LED matrix, wherein the one independent LED indicates a state, except that the 10 × 10 LED matrix has 10 scan lines (S o to S 9). ) And ten data lines D 1 to D 10 are applied to determine the on / off of the LEDs.
한편, 종래에 알려져 있는 일반적인 LED 구동 장치인 마이크로 컨트롤러는 데이터 라인이 8개이므로 특별한 변경이 없이는 10개의 데이터 라인을 필요로 하는 101 원소 디스플레이 소자를 구동시키는데 사용할 수 없다.On the other hand, the microcontroller, which is a conventional LED driving device known in the art, has eight data lines and thus cannot be used to drive a 101 element display device requiring 10 data lines without special changes.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 데이터 라인이 8개인 일반적인 마이크로 콘트롤러에 의하여 데이터 라인이 10개인 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 다수의 LED를 구동하는 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above. In the present invention, a general microcontroller having eight data lines drives a plurality of LEDs including a 101 element display device having ten data lines. To provide a device.
제1도는 101 원소 디스플레이 소자의 일예인 휴렛팩커드상의 HDSP-88XX 소자의 내부 회로도.1 is an internal circuit diagram of an HDSP-88XX device on Hewlett-Packard, which is an example of a 101 element display device.
제2도는 본 발명에 따른 LED들의 구동 장치의 일실시예의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an embodiment of a device for driving LEDs according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 마이크로 콘트롤러 20 : 디코더10 microcontroller 20 decoder
30∼60 : 래치 70, 80 : 101원소 디스플레이 소자30 to 60: latch 70, 80: 101 element display element
90 : 10 원소 디스플레이소자 100 : 6개의 LED90: 10 element display elements 100: 6 LEDs
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 LED들의 구동 장치는, 101 원소 디스플레이 소자의 10×10매트릭스 구조 LED의 10개 데이터 라인과 10개 스캔 라인을 두동하기 위한 8개의 데이터 라인을 가지며 1초에 30회 이상의 주기로 인터럽트를 거는 마이크로 콘트롤로; 상기 마이크로 콘트롤러로부터의 주기적인 인터럽트 신호에 의하여 10×10 매트릭스 구조의 LED의 10개의 데이터 라인 중 8개 이하(n)의 데이터 라인을 구동하는 첫 번째 래치; 상기 마이크로 콘트롤러로부터의 주기적인 인터럽트 신호에 의하여 10×10 매트릭스 구조의 LED의 10개의 데이터 라인 중 나머지(10-n) 데이터 라인을 구동하는 두번째 래치; 및 상기 마이크로 콘트롤러로부터의 주기적인 인터럽트 신호에 의하여 10×10 매트릭스 구조의 LED의 10개의 스캔 라인을 구동하는 세번째 래치를 포함하되, 세 번째 래치에 의하여 10개의 스캔 라인이 순환적으로 인에이블되고, 인에이블되는 스캔 라인에 연결된 데이터 라인의 구동 신호가 상기 첫번째 래치 및 두 번째 래치를 통하여 인가되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the driving device of the LED including the 101 element display element according to the present invention, the 10 data lines and 10 scan lines of the 10 × 10 matrix structure LED of the 101 element display element is beaten. Microcontroller with 8 data lines for interrupting at least 30 times per second; A first latch for driving data lines of 8 or less (n) of the 10 data lines of the 10 × 10 matrix structured LED by the periodic interrupt signal from the microcontroller; A second latch for driving the remaining (10-n) data lines of the 10 data lines of the 10 × 10 matrix structure LED by the periodic interrupt signal from the microcontroller; And a third latch for driving ten scan lines of the LED having a 10 × 10 matrix structure by a periodic interrupt signal from the microcontroller, wherein ten scan lines are cyclically enabled by the third latch, The driving signal of the data line connected to the enabled scan line is applied through the first latch and the second latch.
본 발명에서는 101 원소 디스플레이 소자의 10개의 데이터 라인을 구동하기 위하여 2개의 래치를 사용하고, 10개의 스캔 라인은 1개의 래치를 사용하여 일정 이상 주기로 순차적으로 인에이블시킨다.In the present invention, two latches are used to drive ten data lines of the 101 element display device, and ten scan lines are sequentially enabled at a predetermined or more period using one latch.
여기서 10개의 데이터 라인을 구동하기 위한 2개의 래치인 첫 번째 래치와 두 번째 래치로 분배되는 데이터 라인의 수는 각 래치에 대하여 8개 이하이므로 101 원소 디스플레이 소자가 여러개 있을 때, 이러한 래치를 공동으로 사용할 수도 있다. 예를 들어서 설명하면 하나의 101 원소 디스플레이 소자의 데이터 라인을 위하여 첫 번째 래치에 1∼8 데이터 라인을 분배하고, 두 번째 래치에 9∼10 데이터 라인을 분배한다면 두 번째 래치의 출력핀은 6개의 여분이 생긴다. 이 여분은 복수개의 101 원소 디스플레이 소자를 구동하는 경우 두 번째 래치를 공동으로 사용하여 필요한 래치의 수를 줄일 수 있다.Here, the number of data lines distributed to the second latch and the first latch, which is two latches for driving ten data lines, is eight or less for each latch. Therefore, when there are several 101 element display elements, these latches are jointly held. Can also be used. For example, if you distribute 1 to 8 data lines to the first latch and 9 to 10 data lines to the second latch for the data lines of one 101-element display device, the output pins of the second latch are 6 There is extra. This redundancy can reduce the number of latches required by jointly using a second latch when driving a plurality of 101 element display elements.
도2에 도시된 실시예에서는 101 원소 디스플레이 소자를 2개 사용하고, 그이외에 매트릭스 구조가 아닌 10 원소 디스플레이 소자와 6개의 개별 LED들로 구성된 다수 LED들의 구동을 예를 들어서 설명한다.In the embodiment shown in Fig. 2, two 101 element display elements are used, and in addition, driving of a plurality of LEDs composed of 10 element display elements and six individual LEDs, which are not matrix structures, will be described as an example.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 LED들의 구동 장치의 일실시예의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an embodiment of a driving device of LEDs according to the present invention.
이하에서 설명하는 본 발명의 일실시예에서는 두 개의 101 원소 디스플레이 소자를 포함하여 226개의 LED를 구동하는 장치를 설명한다. 226개의 LED들은 101 원소 디스플레이 소자(A,B : 10×10 매트릭스 LED 2개, 70, 80), 10 원소 디스플레이 소자(10개의 LED 2개, 90), 및 6개의 LED(100)로 구성된다.An embodiment of the present invention described below describes a device for driving 226 LEDs including two 101 element display elements. The 226 LEDs consist of 101 element display elements (A, B: two 10 × 10 matrix LEDs, 70, 80), ten element display elements (two 10 LEDs, 90), and six LEDs 100. .
101 원소 디스플레이 소자의 10×10 매트릭스 구조에서 LED의 캐소드 부분과 연결되는 라인이 ＂스캔 라인＂이 되고, LED의 애노드 부분과 연결되는 라인이 ＂데이터 라인＂이 된다.In the 10 x 10 matrix structure of the 101 element display element, the line connected to the cathode portion of the LED becomes the scan line, and the line connected to the anode portion of the LED becomes the data line.
본 발명에서는 이러한 다수의 LED들을 구동하기 위하여 마이크로 콘트롤러를 사용한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 다수의 LED들을 소프트웨어적으로 구동하기 위한 마이크로 콘트롤러로서 DS5000(10)을 사용한다. DS5000은 산업계에서 많이 사용되는 8051과 컴패터블한 칩으로서 그 내부에 롬(ROM), 램(RAM), 타이머, 시리얼 포트 등을 가지고 있고, 8개의 데이터 라인을 가진다.The present invention uses a microcontroller to drive these multiple LEDs. In a preferred embodiment of the present invention, the DS5000 10 is used as a microcontroller for driving a plurality of LEDs in software. The DS5000 is a compatible chip with the 8051, which is widely used in the industry, and has ROM, RAM, timer, serial port, etc., and eight data lines.
DS5000(10)의 8개의 데이터 라인을 매트릭스 구조를 포함하는 다수의 LED의 애노드들(데이터 라인) 또는 캐소드들(스캔 라인)에 연결하기 위하여 래치들을 사용한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 4개의 래치(30∼60)을 사용하는데 4개의 래치들(30∼60)의 입력이 서로 연결되어 있고, DS5000(10)의 데이터 라인과 연결된다. DS5000(10)의 데이터 라인은 8개이므로, DS5000(10)의 데이터 라인과 연결되기 위하여 각 래치들은 모두 8개의 입력핀과 8개의 출력핀을 가지고 있다.Latches are used to connect the eight data lines of the DS5000 10 to the anodes (data lines) or cathodes (scan lines) of multiple LEDs comprising a matrix structure. In the preferred embodiment of the present invention, four latches 30 to 60 are used, and the inputs of the four latches 30 to 60 are connected to each other, and are connected to the data line of the DS5000 (10). Since there are eight data lines of the DS5000 (10), each latch has eight input pins and eight output pins in order to be connected to the data lines of the DS5000 (10).
도2에 도시된 다수의 LED들로 구성된 디스플레이부는 데이터 라인이 23개이고, 스캔 라인은 10개이다. 10 원소 디스플레이 소자(90)의 경우 5개마다 하나의 데이터 라인이 부여되고,6개의 LED들(100)은 6개에 대하여 하나의 데이터 라인이 부여되므로, 전체 데이터 라인은 101 원소 디스플레이 소자(70,80)에서 10개씩 20개와 10 원소 디스플레이 소자(90)에서 2개, 6개의 LED들(100)에서 1개로 총 23개가 된다. 10개의 스캔 라인으로 디스플레이부를 구성하는 226개의 LED 전체를 구동한다.The display unit composed of a plurality of LEDs shown in FIG. 2 has 23 data lines and 10 scan lines. In the case of the 10-element display element 90, one data line is given every five, and six LEDs 100 are given one data line for six, so that the entire data line is a 101-element display element 70. 20 at 10, 2 at 10 and 10 at 10 element display element 90, and 1 at 6 LEDs 100 in total. 10 scan lines drive the entire 226 LEDs that make up the display.
제1래치(30)는 첫 번째 101 원소 디스플레이 소자(A, 70)의 1∼8번의 8개의 데이터 라인을 구동하고, 제3래치(50)는 두 번째 101 원소 디스플레이 소자(B, 80)의 1∼8번의 8개의 데이터 라인을 구동하고, 제2래치(40)는 첫 번째 101 원소 디스플레이 소자(A,70)의 9∼10번의 2개의 데이터 라인과, 두 번째 101 원소 디스플레이 소자(B,80)의 9∼10번의 2개의 데이터 라인과, 10 원소 디스플레이 소자(90)의 데이터 라인 2개, 및 6개의 LED(100)의 데이터 라인 1개 등 총 7개의 데이터 라인을 구동한다. 제4래치(60)는 226개의 LED들의 스캔 라인 10개를 구동한다.The first latch 30 drives eight data lines 1 to 8 of the first 101 element display element A or 70, and the third latch 50 is connected to the second 101 element display element B or 80. The eighth data lines 1 to 8 are driven, and the second latch 40 includes two data lines 9 to 10 of the first 101 element display elements A and 70 and a second 101 element display element B and A total of seven data lines, such as two data lines of Nos. 9 to 10, two data lines of the ten element display element 90, and one data line of the six LEDs 100, are driven. The fourth latch 60 drives ten scan lines of 226 LEDs.
디코더(20)는 DS5000(10)의 어드레스 라인을 디코딩하여 4개의 래치들을 순환적으로 인에이블시킨다.The decoder 20 decodes the address line of the DS5000 10 to cyclically enable the four latches.
예를 들어 226개의 LED들 주에 148개의 LED들을 켜는 작동을 구동하다면, 본 발명에 의한 장치에서는 각 LED의 캐소드 및 애노드에 독립적인 라인을 부여하지 않기 때문에 148개의 LED들을 계속 켜놓을 수는 없다. 대신에, 사람의 눈은 1초에 30번 이상 깜박이는 빛에 대하여는 항상 켜져 있는 것으로 인식하기 때문에 이러한 성질을 이용하여 해당 LED의 캐소드 및 애노드에 입력되는 값들을 충분히 빠른 속도로 변환시키면 제한된 스캔 라인 및 데이터 라인을 가지고도 226개의 LED들을 구동할 수 있다.For example, if you drive the operation of turning on 148 LEDs per week for 226 LEDs, you cannot keep the 148 LEDs on because the device according to the invention does not give independent lines to the cathode and anode of each LED. . Instead, the human eye perceives that it is always on for light flashing more than 30 times per second, so using this property to convert the inputs to the cathode and anode of the LED at a sufficiently high rate can result in limited scan lines. It can also drive 226 LEDs with a data line.
이를 더욱 상세하게 설명하면, DS5000(10)의 타이머를 세팅하여 일정한 주기마다 인터럽트가 걸리도록 한다. 10개의 스캔 라인의 경우 DS5000(10)에 인터럽트가 걸릴 때마다 제4래치(60)를 통하여 10개의 스캔 라인이 123…101…의 순서로 순환적으로 인에이블되어, 매 주기마다 하나의 스캔 라인만이 인에이블된다. 특정 스캔 라인이 인에이블되면, 제1래치(30), 제2래치(40), 제 3래치(50)는 이 스캔 라인에 연결된 LED의 애노드에 연결된 데이터 라인으로 적절한 데이터를 인가한다.In more detail, by setting the timer of the DS5000 (10) to be interrupted at regular intervals. In the case of 10 scan lines, each time the DS5000 (10) is interrupted, 10 scan lines are 1 through the fourth latch 60. 2 3 … 10 One … It is circularly enabled in the order of, so that only one scan line is enabled every cycle. When a particular scan line is enabled, the first latch 30, the second latch 40, and the third latch 50 apply appropriate data to the data line connected to the anode of the LED connected to this scan line.
101원소 디스플레이 소자(70.80)의 경우 10×10의 100개의 LED가 하나의 단위가 된다. 즉, 100개의 LED가 동시에 켜지거나 꺼져야 하는데 10개의 스캔 라인이 있으므로 101원소 디스플레이 소자(70,80) 하나를 구동하기 위하여 10개의 데이터 라인이 필요하다. 그러나, DS5000(10)을 비롯한 소형 마이크로 콘트롤러는 8개의 데이터 라인을 가지고 있기 때문에 본 발명에서는 10개의 데이터를 8개와 2개로 나누어서 출력함에 의하여 이를 해결한다. 이 때 8개의 데이터와 2개의 데이터를 출력하는데는 약간의 시간차가 있지만 이러한 시간차는 사람의 눈으로 인식할 수 없을 정도로 짧은 순간이므로 문제되지 않는다.In the case of the 101 element display element 70.80, 100 LEDs of 10 × 10 become one unit. That is, since 100 LEDs must be turned on or off at the same time and there are 10 scan lines, 10 data lines are required to drive one 101 element display device 70 or 80. However, since the microcontroller including the DS5000 (10) has eight data lines, the present invention solves this problem by dividing the ten data into eight and two. At this time, there is a slight time difference in outputting the eight data and the two data, but this time difference is not a problem because it is a moment that cannot be recognized by the human eye.
이 때, 이전 주기에 인에이블된 스캔 라인과 해당 데이타가, 새로운 스캔 라인과 데이터로 업데이트될 때에 새로운 데이터를 먼저 출력하고 새로운 스캔 라인을 출력하면 순간적으로 이전에 인에이블된 스캔 라인에 현재의 데이터 출력이 인가되는 순간이 짧게 생겨서 새로운 스캔 라인에 이전의 데이터가 희미하게 남아있는 현상이 생긴다. 이를 잔상 현상이라고 하는데, 매트릭스 구조를 사용할 때 반드시 주의하여야 한다. 이러한 잔상은 출력을 다음과 같은 순서로 내보냄으로써 해결할 수 있다. 먼저, 모든 스캔 라인들을 디스에이블시킨 다음, 새로운 스캔 라인을 인에이블시키고, 새로운 데이터를 출력한다. 모든 스캔 라인을 디스에이블시키는 상기한 방법에 의하여, 이전의 인에이블된 스캔 라인이 현재 출력되는 데이터에 인가되어 나타나는 잔상 현상을 방지할 수 있다.At this time, when the scan line and the corresponding data enabled in the previous cycle are updated with the new scan line and the data, new data is first outputted and then the new scan line is output. The moment the output is applied is short, causing the old data to fade on the new scan line. This is called an afterimage phenomenon and care must be taken when using a matrix structure. This afterimage can be solved by exporting the output in the following order. First, disable all scan lines, then enable new scan lines and output new data. By the above-described method of disabling all scan lines, it is possible to prevent an afterimage phenomenon in which a previously enabled scan line is applied to data currently output.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 101 원소 디스플레이 소자를 포함하는 LED 구동 장치는, 8개의 데이터 라인을 가지는 마이크로 콘트롤러에서 충분히 짧은 주기로 인터럽트를 걸어서 데이터 라인 또는 스캔 라인을 인가하는 래치들을 순차적으로 인에이블시키는 방법을 사용하여 10개의 데이터 라인을 가지는 매트릭스 구조의 다수 LED를 구동하는 장치를 제공한다.As described above, the LED driving apparatus including the 101 element display device according to the present invention sequentially checks the latches for applying the data line or the scan line by interrupting at a sufficiently short period in a microcontroller having eight data lines. An apparatus for driving a plurality of LEDs in a matrix structure having ten data lines is provided using an enabling method.
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1996
- 1996-12-19 KR KR1019960068156A patent/KR100235247B1/en not_active IP Right Cessation
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| CN104099746A (en) * | 2013-04-04 | 2014-10-15 | Lg电子株式会社 | Control panel and control method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |