TPIC6B595与LED大屏幕

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《国外电子元器件》1999年第9期1999年9月

图1TP IC6B595器件的内部结构

●实用电路

TPIC6B595与L ED 大屏幕

赵建洋

严石

丁卫红

Device TPIC6B595and It ’s A pp l ication in L ED Lar g er Screens

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摘要:文章介绍T I 仪器公司DMOS 器件TP IC6B595,以及利用TP IC6B595构成L ED 显示器的

方法。该显示器可用于各种单色显示。关键词:TP IC595;L ED ;显示器分类号:TN 432文献标识码:B 文章编号:1006-6977(1999)09-0016-03

1.TPIC6B595的基本原理

T I 公司的DMOS 器件TP IC6B595,除具有T TL 和CMOS 器件中移位寄存器595的逻辑功能

外,其最大的特点是驱动功率大,可直接用作L ED 的驱动。

TP IC6B595器件的内部逻辑电路及引脚如图1

所示,其工作原理为:在13脚串行移位寄存器时钟

(SRC K )的上升沿作用下,串行输入数据从3脚输入到8-bit 移位寄存器C1,再由12脚寄存器时钟(RC K )控制并行输出,当需要输出时控制9脚G 为高电平,这时8-bit 的输入数据就被送到8个DMOS 管的栅极,由于这些MOS 管是D 沟道的,它的导通电阻只有5

Ω,可以提供150mA 连续输入工作电流,最大可达500mA 。因此,可用它直接驱动L ED 。

2.用TP IC6B595构成L ED 显示器

L ED 点阵显示屏象素较多,使用普通T TL

或CMOS 移位寄存器595驱动时,因为要加三极管作为末级驱动,使整个电路复杂化。但若采用T I 公司DMOS 器件TP IC6B595就无需再接驱动元器件,以下介绍TP IC6B595及利用

TP IC6B595构成的L ED 点阵显示屏。2.1一块2个16点阵汉字L ED 显示器的构成

图2是一个16点阵汉字“卜”的显示图案。16×32个L ED 点阵构成一个L ED 显示单元,L ED 板的具体连接如图2中右下方的虚线框F 所示,采用行共阳列共阴的编排方式。其驱动分为行列两部分,分别来自于行、列移位寄存器。行数据是扫描数据,16行中每次只有一行被驱动,采用逐行扫描方式,列数据则为汉字的点阵码。下面结合汉字“卜”的扫描显示过程说明L ED 显示器的驱动显示过程(即编程时序)。

使两个行寄存器U 2和U 3的9脚为高电平关闭行扫描,将第一组16位的列点阵码“000000010000000”在16个时钟脉冲的作用下通过两个寄存器U4和U5送到列线上,再将16位行

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TP IC6B595与L ED 大屏幕

图

2L

E D 显示的构成

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图5

反正切近似计算电路

图3集群L ED 系统的构成

扫描码“1000000000000000”在16个行时钟的作用

下送到两个行寄存器中,使两个行寄存器U2和U3的9脚为低电平开启第一行,完成第一组数据的显示。然后使两个行寄存器U2和U3的9脚为高电平关闭第一行扫描,将第二组的列点阵码“000000010000000”在16个时钟脉冲的作用下通过两个列寄存器(TP IC6B595)送到列线上,再将16位行扫描码“0100000000000000”在16个行时钟的作用下送到两个行寄存器中,使两个行寄存器的9脚为高电平关闭第二行,完成第二行扫描。如此反复16个周期直到将32个字节的点阵码全部送完,就完成了“卜”的一次扫描显示。以上是以汉字显示为例说明点阵屏的工作过程。实际上,不管是字符还是图形都是作为点阵处理,其显示过程相同。

2.2级联构成大屏幕

事实上,我们在实际制作时总是先做出若干2×16×16的点阵单元,然后用这些单元级联得到更大的屏幕。级联的方法是:将第二块点阵单元板的末尾连接器J 2和第一块点阵板的首连接器J 1用短线相连就构成了一块4个16点阵的汉字显示屏,同样再级联下去即可构成更长的一个显示屏(称条屏)。如果想得到更宽的屏幕,将用以上方法构成的条屏并在一起就构成了大屏幕。

应该说明的是,屏中L ED 最好使用市售8×

8L ED 阵列,这样会使焊接工作量大大减少。2.3计算机集群L ED 显示屏系统的构成

图3是一个集群L ED 显示系的统组成框图。整

个系统由上下位机协作完成,上位机接受用户信息,完成编辑和向下位机发送显示信息和控制代码,上位机由PC 机来完成;下位机可有多台,每一台下位机接收上位机送来的显示信息,完成L ED 显示驱动,一般应考虑具有脱机时数据的缓冲存取问题。下位机由单片机构成,较大的显示屏有时也用PC 机套装集成作为下位机的控制机,但需要制作接口板。远程数据传输问题是上下位机之间在传输距离大于15米以后需要考虑的问题,本系统中采用422接口标准。图3上下位机之间RS232C 和422进行转换的目的是,将计算机的RS232C 电平转变为422电平再进行远距离传送到显示屏一边的422接收端口处,然后将其变为T TL 电平;同样可以进行从下位机到上位机的传输。编者注:

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(上接15页)的100k Ω反馈相连的1μF 电容作为网

络(由V θ和V Y 间的放大器形成)的频率补偿。电阻

RA (一般为931

Ω)用来调节指数因子m 。为了得到更高的反正切精度,外加的电阻R1和R2应该匹配。但是,因为非线性影响在这里是主要的误差来源,所以在其他电路中的偏移调整电路就不再需要。另外,还需要注意的是在输出接近90°时会产生不稳定性,这是因为这时的反正切函数值无穷大,于是AD538的增益将会特别高的缘故。编者注:

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