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恒流驅(qū)動與非恒流驅(qū)動對LED數(shù)碼管的影響

LED數(shù)碼管要正常顯示,就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼,從而顯示出我們要的數(shù)位,因此根據(jù)LED數(shù)位管的驅(qū)動方式的不同,可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。

A、靜態(tài)顯示驅(qū)動:
靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)位管的每一個段碼都由一個單片機的I/O埠進行驅(qū)動,或者使用如BCD碼二-十進位解碼器解碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單,顯示亮度高,缺點是占用I/O埠多,如驅(qū)動5個數(shù)位管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O埠來驅(qū)動,要知道一個89S51單片機可用的I/O埠才32個呢。故實際應用時必須增加解碼驅(qū)動器進行驅(qū)動,增加了硬體電路的復雜性。

B、動態(tài)顯示驅(qū)動:
數(shù)位管動態(tài)顯示介面是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一,動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)位管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起,另外為每個數(shù)位管的公共極COM增加位元選通控制電路,位元選通由各自獨立的I/O線控制,當單片機輸出字形碼時,所有數(shù)位管都接收到相同的字形碼,但究竟是那個數(shù)位管會顯示出字形,取決于單片機對位元選通COM端電路的控制,所以我們只要將需要顯示的數(shù)位管的選通控制打開,該位元就顯示出字形,沒有選通的數(shù)位管就不會亮。

透過分時輪流控制各個LED數(shù)位管的COM端,就使各個數(shù)位管輪流受控顯示,這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中,每位元數(shù)位管的點亮時間為1~2ms,由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應,盡管實際上各位數(shù)位管并非同時點亮,但只要掃瞄的速度足夠快,給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料,不會有閃爍感,動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的,能夠節(jié)省大量的I/O埠,而且功耗更低。

恒流驅(qū)動與非恒流驅(qū)動對LED數(shù)位管的影響主要有以下幾點:

1、顯示效果:
由于LED基本上屬于電流敏感元件,其正向壓降的分散性很大, 并且還與溫度有關,為了保證數(shù)位管具有良好的亮度均勻度,就需要使其具有恒定的工作電流,且不能受溫度及其它因素的影響。另外,當溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流的大小以實現(xiàn)色差平衡溫度補償。
2、安全性:
即使是短時間的電流超載也可能對發(fā)光管造成永久性的損壞,采用恒流驅(qū)動電路后可防止由于電流故障所引起的數(shù)位管的大面積損壞。
另外,我們改采用的超大型積體電路還具有級聯(lián)延時開關特性,可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極體的損害。超大型積體電路還具有熱保護功能,當任何一片的溫度超過一定值時可自動關斷,并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。

為什么數(shù)位管亮度不均勻?

有兩個大的因素影響到亮度一致性。一是使用原材料芯片的選取,一是使用數(shù)位管時采取的控制方式。
1、原材料--LED芯片的VF和亮度和波長是一個正態(tài)分布,
即使篩選過LED芯片,VF和亮度和波長已在一個很小的范圍了,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品還是在一個范圍內(nèi),結果就是亮度不一致。
2、要保證LED數(shù)位管亮度一樣,在控制方式選取上也有差別
最好的辦法是恒流控制,流過每一個發(fā)光二極體的電流都是相同的,這樣發(fā)光二極體看起來亮度就是一樣的了。如恒壓控制,則導致VF不相同的發(fā)光二極體分到的電流不相同,所以亮度也不同。當然這兩個條件是相輔相成的。

怎樣測量數(shù)位管引腳,分共陰和共陽?

找公共共陰和公共共陽,首先,我們找個電源(3到5伏)和不同規(guī)格的電阻,VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上,組合有很多,但總有一個LED會發(fā)光的找到一個就夠了,然后用GND不動,VCC(串電阻)逐個碰剩下的腳,如果有多個LED(一般是8個),那它就是共陰的了。相反用VCC不動,GND逐個碰剩下的腳,如果有多個LED(一般是8個),那它就是共陽的。也可以直接用數(shù)位萬用表,紅表筆是電源的正極,黑表筆是電源的負極。

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