P2.5LED显示屏

P2.5LED显示屏

深圳市亿光科技有限公司，桂朝华133********，P2.5/P3/P4室

内全彩LED显示屏专业供应商

盲点检测、电源检测

设计手册

及

检测程序操作说明

V1.0

2012/6/15

目录

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第一章概述 (3)

第二章检测电路 (3)

§2.1 原理图 (3)

§2.2 说明——接口 (5)

§2.3 说明——检测电路的供电 (5)

§2.4 说明——移位检测原理 (5)

§2.5 说明——TLC5921的检测原理 (5)

§2.6 说明——电源电压阈值检测 (6)

§2.7 说明——级联 (6)

第一章概述

SuperComm在静态驱动，三色64级灰度模式下支持盲点及电源电压检测。

盲点检测及电源电压检测要求显示驱动板使用TI公司的TLC5921恒流驱动芯片。控制系统显示测试图形，利用74HC165芯片回读TLC5921的XDOWN信号，在控制系统的整个控制范围内施盲点检测。在74HC165的检测信号回读链路中插入电源电压检测电路，可以同时检测户外箱体供电电压的阈值变化。

每个4行x8列(或2行x16列)共32个全彩象素单元，采用一套检测电路。该检测电路仅由四个芯片及一些电阻、电容组成。这四个芯片分别是：7805电压转换芯片、74HC245总线驱动芯片、74HC165移位芯片和电压比较芯片。

若显示单元为8x8或16x8规格，则在维持标准检测电路中74HC164的级联关系不变的情况下，可以适当减少7805电压转换芯片、74HC245总线驱动芯片的数量:

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第二章检测电路

§2.1 原理图

检测电路的原理图如下图所示：

§2.2 说明——接口

显示驱动板采用IDC26接插件。

JIN的引脚定义中，R_IN、G_IN、B_IN为颜色数据输入，CK_IN为提供给TLC5921芯片的移位时钟信号，LT_IN为提供给TLC5921的并行锁存信号，OE_IN为提供给TLC5921的输出使能信号。上述6个信号是常规的显示接口信号。CHK_STA是检测电路的并行锁存信号，CHK_CLK为检测电路的移位时钟信号，CHK_DOUT为回读的检测数据输出，该信号中的低电平均表示有某方面的故障。

JOUT的引脚定义中，R_OUT、G_OUT、B_OUT、CK_OUT、LT_OUT是给下一显示驱动板使用的由常规显示驱动电路提供的信号；CHKSTA_OUT、CHKCLK_OUT是由检测电路提供给下一显示驱动板使用的控制信号，CHK_DIN是由下一显示驱动板给出的它自身以及它的后级的检测数据信号。

CHK_DIN经过HC245整形去干扰后，进入74HC165的移位输入链。CHK_DIN通过1个3.3K的电阻下拉到GND。若与后级显示驱动板的连接排线被拔除，检测数据输入呈低电平，控制系统立即可以检测到该现象。

§2.3 说明——检测电路的供电

VCHKIN是由控制系统通过连接排线给出的9V到15V的直流电压，经7805变压后给显示驱动板内的检测电路单独供电。在显示驱动板自身的芯片电压或灯电压有故障时，检测电路依然能正常工作。若显示屏比较宽，连接排线比较长，为了保证在较远端检测电路中的7805依然可以正确的转换出5V给检测电路工作，VCHKIN要使用比较高的电压。

因为控制系统控制的最大宽度为640点，在一个数据口带8点高的情况下，控制点数为8x640=5120点，需要5120/32=160套检测电路，每套检测电路需要的电流为2片74HC电路、6个10K上拉电阻，以及电源检测电路所需要的电流。前者为uA级，就假设为1mA。电源检测电路预留14mA，合计15mA，160套检测电路的总电流为160x0.015A=2.4A，完全可以通过显示驱动板之间的连接排线中的4根线来统一提供。

§2.4 说明——移位检测原理

74HC165是一个8输入的并入串出的移位寄存器。当控制系统发出的CHKSTA信号为低电平时，所有显示驱动板上的74HC165均将本板内的检测结果锁存到内部的寄存器中，然后由控制器发出多个CHKCLK信号逐级将所有检测结果移回到控制系统中进行分析判断。

§2.5 说明——TLC5921的检测原理

TLC5921芯片的XDOWN是一个集电极开路的输出信号。当它的某个输出引脚要求拉入根据恒流偏置电阻设定的电流，但实际上又得不到该电流时，TLC5921将认为该输出开路，从而将XDOWN信号输出低(LOD，LED Open Detection)。另外，若TLC5921的内部温度超过极限，它将自动关闭所有恒流输出，同时XDOWN信号也将为低(TSD,Thermal Shutdown)。

利用LOD功能，若每次仅让TLC5921的16路输出中仅有一路输出恒流点亮一个LED，其它15路输出都关断，然后回读所有检测信号，则可以判断相应的LED灯是否能正常点亮。

接入74HC165的R_XDOWN1、G_XDOWN1、B_XDOWN1、R_XDOWN2、G_XDOWN2和B_XDOWN2即是从6片TLC5921引过来的检测信号(6片TLC5921对应2组RGB驱动，一共32个象素)。

§2.6 说明——电源电压阈值检测

74HC165的G、H输入为显示驱动板的电源电压检测。

当显示驱动板的电源电压高出某个阈值时，需给G输入端一个低电平信号。若显示驱动板的电源电压低于某个阈值时，需给H输入端一个低电平电压。这两个输入端中，若不使用某个检测信号，则需要用10K电阻将该信号上拉，防止误报故障。例如，若不做电源电压过高的检测，则需将74HC165的H输入端通过10K电阻上拉。

电源检测的方式有多种。可以利用单片机的复位电路做检测电路，也可以用比较器，还可以用简单的分压电路。

例如，设显示驱动板的电源电压为5V，电压偏低检测阈值为4V，则可以用单片机的IMP809J。当电源电压高于4V时，IMP809J输出高电平；当电源电压低于4V时，IMP809J输出低电平，正好可以检测出电压过低的现象。

也可以用电压比较器。用稳压二极管做参考电压输入，直接检测显示驱动板的电源电压，当电压变低时，给出低电平信号报告电源故障。

下面是一个成本较低，工作电流也只有几个mA的电源电压检测电路：

VLED是显示驱动板的LED灯电源电压。Z1是与比较阈值下限相同的稳压管，Z2是与比较阈值上限相同的稳压管。当VLED大于Z1的稳压值时，PowerLow 输出高电平(正常)，当VLED小于Z1的稳压值时，PowerLow输出低电平(故障)；当VLED小于Z2的稳压值时，PowerHigh输出高电平(正常)，当VLED大与Z2的稳压值时，PowerHigh输出低电平(故障)。

LM393的输出为集电极开路型，10K的RZ3和RZ4上拉电阻合计消耗电流1mA。RZ1和RZ3的选择要求既能使Z1和Z2能正常工作，又能保证消耗最小的电流，一般选用2K就可以了。

此检测电路要求VCHKIN的电压值比VLED的电压值至少高2-3V。

§2.7 说明——级联

若显示驱动板为8x8规格，则可以只使用1片7805、1片HC245和一套电源检测电路，而使用2片74HC165，这样就可以减少检测电路的数量，提高检测电路的可靠性。

使用两片74HC165的级联设计原理如下图：