本發(fā)明涉及發(fā)光數(shù)碼管，尤其是涉及是一種節(jié)能發(fā)光數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

led數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)控制電路主要采用靜態(tài)掃描和動(dòng)態(tài)掃描兩種方式，所謂靜態(tài)掃描是指每一位數(shù)碼管的每一段都獨(dú)立控制，如顯示8段*16位的數(shù)碼管，則需要8×16＝128個(gè)控制管腳；所謂動(dòng)態(tài)掃描是指將數(shù)碼管的段選線連在一起，由獨(dú)立的位選線分時(shí)控制哪一位數(shù)碼管顯示，如顯示8段*16位的數(shù)碼管，則只需8+16＝24個(gè)控制管腳，可見(jiàn)動(dòng)態(tài)掃描方式非常適用于驅(qū)動(dòng)多位數(shù)碼管顯示場(chǎng)合。由于動(dòng)態(tài)掃描是分時(shí)向各位數(shù)碼管送出相應(yīng)的段選和位選，利用發(fā)光二極管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示，所以動(dòng)態(tài)掃描顯示的亮度比靜態(tài)掃描要低一些；而且驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管位數(shù)越多，每1位數(shù)碼管顯示的時(shí)間越短，從而led亮度越低。

對(duì)于采用動(dòng)態(tài)掃描方式的8段*16位的led數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)控制芯片，如ht16k33([1]datasheet.ht16k33:rammapping16*8ledcontrollerdriverwithkeyscan[z].holtek,2011)、tm1640([2]datasheet.tm1640:led驅(qū)動(dòng)控制專用電路[z].titanmicroelectronics,rev03)等，其驅(qū)動(dòng)方式為16位數(shù)碼管分時(shí)顯示，每個(gè)時(shí)刻只顯示某1位數(shù)碼管的8段，其它15位數(shù)碼管不顯示。假設(shè)顯示1位數(shù)碼管的時(shí)間為t1，則顯示16位數(shù)碼管的時(shí)間為t16＝t1*16；可見(jiàn)t16為一個(gè)顯示周期，則顯示1位數(shù)碼管的占空比為t1/t16＝1/16。由于采用了動(dòng)態(tài)掃描方式，在占空比一定的情況下，要提高led顯示亮度就只能通過(guò)提高led的驅(qū)動(dòng)電壓或驅(qū)動(dòng)電流；這對(duì)于供電電壓比較低的應(yīng)用場(chǎng)合，如采用1.8v～2.0v供電電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)紅光led數(shù)碼管，就很難提高led顯示亮度。所以在應(yīng)用環(huán)境不變的情況下，可以通過(guò)提高led顯示的占空比來(lái)提高led顯示亮度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能發(fā)光數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明設(shè)有串行接口模塊和段位驅(qū)動(dòng)模塊；

所述串行接口模塊用于與外部控制芯片進(jìn)行通信，所述串行接口模塊包括復(fù)位電路、命令譯碼電路、顯示存儲(chǔ)電路等，所述復(fù)位電路對(duì)時(shí)鐘腳sck的低電平狀態(tài)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)sck連續(xù)處于低電平的時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則復(fù)位信號(hào)rstb有效，芯片進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，功耗非常低；當(dāng)sck由低電平變?yōu)楦唠娖剑瑥?fù)位信號(hào)rstb失效，芯片進(jìn)入工作狀態(tài)；外部控制芯片通過(guò)時(shí)鐘腳sck和數(shù)據(jù)腳sda向芯片傳輸命令，所述命令譯碼電路對(duì)輸入的命令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)；所述顯示存儲(chǔ)電路用于儲(chǔ)存命令譯碼電路輸出的顯示數(shù)據(jù)；

所述段位驅(qū)動(dòng)模塊用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形，所述段位驅(qū)動(dòng)模塊包括段選驅(qū)動(dòng)、位選驅(qū)動(dòng)等，其輸入為驅(qū)動(dòng)波形wave和顯示數(shù)據(jù)，用動(dòng)態(tài)掃描的方式去驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管。

所述產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)可為驅(qū)動(dòng)波形選擇wave和更新顯示數(shù)據(jù)seg0[7:0]～seg15[7:0]。

本發(fā)明通過(guò)提高led數(shù)碼管顯示電路導(dǎo)通占空比，結(jié)合降低和優(yōu)化led驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓，實(shí)現(xiàn)在同等亮度情況下，顯著降低led數(shù)碼管的功耗。該電路方法與現(xiàn)有的數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)技術(shù)相比較，在同樣的使用環(huán)境和功耗下，可以顯著提高led數(shù)碼管顯示的亮度，并且減少對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的散熱要求，降低顯示驅(qū)動(dòng)相關(guān)部分的產(chǎn)品成本。

結(jié)合上述傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)多位led數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方法，提出了一種新型節(jié)能提高led顯示亮度的電路技術(shù)。該電路技術(shù)通過(guò)提高led顯示占空比來(lái)提高led顯示亮度，同時(shí)降低和優(yōu)化led驅(qū)動(dòng)電路的供電電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)降低功耗；如將8段*16位的結(jié)構(gòu)優(yōu)化成16段*8位的結(jié)構(gòu)，即每個(gè)時(shí)刻顯示2位數(shù)碼管；或者保持8段*16位的結(jié)構(gòu)不變，但16位數(shù)碼管的8段分時(shí)顯示，即每個(gè)時(shí)刻顯示16位數(shù)碼管的某1段。采用上述兩種方法均可以將led顯示占空比由1/16提高到1/8，比現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路顯示占空比提高了一倍；而且采用本發(fā)明實(shí)施的電路技術(shù)，不會(huì)增加芯片控制管腳。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的總體電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為現(xiàn)有的8段*16位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例16段*8位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例8段*16位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形。

圖5為8段*16位結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖。

圖6為16段*8位結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例由串行接口模塊、段位驅(qū)動(dòng)模塊組成，總體電路框圖如圖1所示，圖2給出現(xiàn)有的8段*16位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形。

本發(fā)明設(shè)有串行接口模塊和段位驅(qū)動(dòng)模塊；所述串行接口模塊用于與外部控制芯片進(jìn)行通信，所述串行接口模塊包括復(fù)位電路、命令譯碼電路、顯示存儲(chǔ)電路等，所述復(fù)位電路對(duì)時(shí)鐘腳sck的低電平狀態(tài)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)sck連續(xù)處于低電平的時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則復(fù)位信號(hào)rstb有效，芯片進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，功耗非常低；當(dāng)sck由低電平變?yōu)楦唠娖剑瑥?fù)位信號(hào)rstb失效，芯片進(jìn)入工作狀態(tài)；外部控制芯片通過(guò)時(shí)鐘腳sck和數(shù)據(jù)腳sda向芯片傳輸命令，所述命令譯碼電路對(duì)輸入的命令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)；所述顯示存儲(chǔ)電路用于儲(chǔ)存命令譯碼電路輸出的顯示數(shù)據(jù)；所述段位驅(qū)動(dòng)模塊用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形，所述段位驅(qū)動(dòng)模塊包括段選驅(qū)動(dòng)、位選驅(qū)動(dòng)等，其輸入為驅(qū)動(dòng)波形wave和顯示數(shù)據(jù)，用動(dòng)態(tài)掃描的方式去驅(qū)動(dòng)led數(shù)碼管。所述產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)可為驅(qū)動(dòng)波形選擇wave和更新顯示數(shù)據(jù)seg0[7:0]～seg15[7:0]。

串行接口模塊的輸入信號(hào)為2線串行接口sck和sda，輸出信號(hào)主要有驅(qū)動(dòng)波形選擇wave、顯示數(shù)據(jù)seg0[7:0]、seg1[7:0]、seg2[7:0]、seg3[7:0]、seg4[7:0]、seg5[7:0]、seg6[7:0]、seg7[7:0]、seg8[7:0]、seg9[7:0]、seg10[7:0]、seg11[7:0]、seg12[7:0]、seg13[7:0]、seg14[7:0]和seg15[7:0]等。

圖3為16段*8位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形，每個(gè)時(shí)刻16段seg15～0同時(shí)顯示，即每個(gè)時(shí)刻顯示2位數(shù)碼管，顯示1位數(shù)碼管的時(shí)間為t1，則顯示16位數(shù)碼管的時(shí)間為t16＝t1*8；可見(jiàn)t16為一個(gè)顯示周期，則顯示1位數(shù)碼管的占空比為t1/t16＝1/8。

圖4為8段*16位結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)波形，每個(gè)時(shí)刻顯示16位grid15～0的1段，顯示1段的時(shí)間為t1，則顯示8段的時(shí)間為t8＝t1*8；可見(jiàn)t8為一個(gè)顯示周期，則顯示1位數(shù)碼管的占空比為t1/t8＝1/8。

所述提高led顯示亮度的設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

⑴串行接口模塊檢測(cè)sck和sda，對(duì)各命令進(jìn)行譯碼，同時(shí)保存要顯示的數(shù)據(jù)。

⑵wave＝0，選擇16段*8位的驅(qū)動(dòng)方式；wave＝1，選擇8段*16位的驅(qū)動(dòng)方式。

圖5給出8段*16位結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖，圖6給出16段*8位結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種節(jié)能發(fā)光數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路，涉及發(fā)光數(shù)碼管。設(shè)有串行接口模塊和段位驅(qū)動(dòng)模塊；串行接口模塊用于與外部控制芯片進(jìn)行通信，串行接口模塊包括復(fù)位電路、命令譯碼電路、顯示存儲(chǔ)電路，復(fù)位電路對(duì)時(shí)鐘腳SCK的低電平狀態(tài)進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)SCK連續(xù)處于低電平的時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則復(fù)位信號(hào)rstb有效；當(dāng)SCK由低電平變?yōu)楦唠娖?，?fù)位信號(hào)rstb失效；外部控制芯片向芯片傳輸命令，命令譯碼電路對(duì)輸入的命令進(jìn)行譯碼；顯示存儲(chǔ)電路用于儲(chǔ)存命令譯碼電路輸出的顯示數(shù)據(jù)；段位驅(qū)動(dòng)模塊用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形，段位驅(qū)動(dòng)模塊包括段選驅(qū)動(dòng)、位選驅(qū)動(dòng)等，其輸入為驅(qū)動(dòng)波形WAVE和顯示數(shù)據(jù)，用動(dòng)態(tài)掃描的方式去驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管。

技術(shù)研發(fā)人員：林超;許肖鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海芯科技（廈門(mén)）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.07.18