一种全字符LED数码管显示驱动电路制造技术

本发明专利技术提供了一种全字符LED数码管显示驱动电路，与CPU通信连接，其包括：供电及通信接口、MCU、按键检测电路、位驱动电路、段驱动电路以及全字符LED数码管；供电与通信接口，实现CPU和MCU的通信及供电；MCU，用于根据CPU的指令在外围电路的配合下控制全字符LED数码管的显示，向CPU返回按键信息；按键检测电路，用于实现按键检测；位驱动电路和段驱动电路，分别与全字符LED数码管连接，用于实现全字符LED数码管的位驱动和段驱动。本发明专利技术实施例实现了全字符LED数码管显示，可支持多种状态标志显示，且采用了比较优化的通信控制协议，不仅满足了复杂场景的使用需求，而且成本低、功耗小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED数码管
，尤其涉及一种全字符LED数码管显示驱动电路。
技术介绍
很多电器的控制显示面板都带有LED数码管显示功能，用于显示时间，工作状态等信息。比较常用的都为七段LED数码管和简单工作指示标志如待机显示符。由于七段码的段数有限只能显示0～9，和个别的几个英文字符，典型的应用原理框图如图1所示。对于一些复杂的应用如机顶盒的前控板用于显示英文节目信息，则无法满足应用要求。而这些应用还要求实时显示如信号强度，红外信号接收，WIFI标志，LAN标志，USB设备接入标志，Message标志等多达十几个显示标志。这些需求都是目前常用的七段LED数码管及其控制显示电路无法满足。另外一种可实现全字符显示功能的技术方案是采用VFD屏及其驱动电路，这种电路可满足这种复杂场景的需求，但存在的问题是成本比较昂贵，功耗较大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全字符LED数码管显示驱动电路，可实现全字符LED数码管显示和支持多种状态标志显示，提高降低成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种全字符LED数码管显示驱动电路，与CPU通信连接，其包括：供 电及通信接口、MCU、按键检测电路、位驱动电路、段驱动电路以及全字符LED数码管；所述供电与通信接口，与所述CPU和MCU连接，实现两者的通信，并为所述MCU供电；所述MCU，用于根据CPU的指令，在位驱动电路和段驱动电路的配合作用下控制全字符LED数码管的显示；还用于利用按键检测电路来检测按键信息并向CPU返回该按键信息；所述按键检测电路，用于利用显示扫描间隙来实现按键检测；所述位驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码管的选择位的显示，并提供驱动电流；所述段驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码管对应段的显示，并提供驱动电流。其中，所述MCU包括：通信控制模块，与所述供电及通信接口连接，用于实现本MCU与CPU之间的通信；显示控制模块，用于控制CPU显示信息到显示码之间的转换以及全字符LED数码管的定时刷新显示；显示存储器，用于存放各种数据信息。其中，所述位驱动电路的数量与全字符LED数码管的位数相同，与各位全字符LED数码管一一对应连接；所述段驱动电路的数量与全字符LED数码管的段数相同，与全字符LED数码管的各段一一对应连接。其中，该驱动电路包括有11位所述全字符LED数码管，每位全字符LED数码管有14段。其中，所述供电及通信接口与CPU之间采用串行通信方式。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例实现了全字符LED数码管显示，可支持多种状态标志显示，且采用了比较优化的通信控制协 议，不仅满足了复杂场景的使用需求，而且成本低、功耗小。附图说明图1是现有技术中七段LED数码管显示原理框图；图2是本专利技术提供的全字符LED数码管显示驱动电路原理图；图3是本专利技术实施例中全字符LED数码管显示驱动电路具体设计图；图4是本专利技术实施例中供电及通信接口的电路图；图5是本专利技术实施例中MCU电路图；图6是本专利技术实施例中按键检测电路图；图7是本专利技术实施例中位驱动电路图；图8是本专利技术实施例中段驱动电路图；图9是本专利技术实施例中单元全字符LED数码管；图10是本专利技术实施例中全字符LED数码管具体范例设计图；图11是本专利技术实施例中全字符数码管范例原理图；图12是本专利技术实施例中写操作时序图；图13是本专利技术实施例中读操作时序图；图14是本专利技术实施例中时序间隔说明图；图15是本专利技术实施例中协议流程图。图16是本专利技术实施例中全字符LED数码管真值表示意图。图17是本专利技术实施例中范例数码管状态标志位真值表示意图。图18是本专利技术实施例中帧结构示意图。图19是本专利技术实施例中台号和名称示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图2，本专利技术提供的全字符LED数码管显示驱动电路主要包括以下组成部分：供电及通信接口、MCU、按键检测电路、位驱动电路、段驱动电路以及全字符LED数码管。本实施例中，具体的电路图如图3所示，下面将结合附图对每个组成部分分别进行详细描述。一、供电及通信接口如图4所示，主要提供显示控制电路模块的供电，及与主控CPU的通信接口。二、MCU如图5所示，其配合其他外围电路及软件主要实现：a.与主控CPU通信，解析CPU指令及数据，同时也可传送按键信息给CPU；b.存储显示数据，显示译码功能及显示动态刷新；c.定时检测按键，并存储按键信息，根据主控指令传送按键给主控CPU；d.提供足够的IO口和驱动电流，配合外围电路实现数码管段驱动与位驱动。三、按键检测电路如图6所示，此按键检测电路采用高有效的方式，RXD KEY连接MCU的一个IO口并与每个按键的一端相连接用于检测按键是否按下，无按键按下时为低电平，有按键按下时为高电平；各个按键的另一端再分别连接MCU的对应IO口，按键扫描时，分别将对应的IO置高，有按键按下时RXD KEY对应的IO将检测到高电平，这样就可以判定哪个按键按下。为节省MCU的IO资源，按键所连接的IO与段驱动IO复用，利用显示扫描间隙来实现按键检测。四、位驱动电路如图7所示，位驱动电路主要用来选择动态显示时的数码管具体显示位，并提供驱动电流，本范例采用的共阴型的数码管，位选择时是对应的数码管位必须拉低并提供走够的电流。图中P10是连接MCU的一个IO口用于控制某位数码管的显示，Q1集电极连接数码管某位驱动脚，当P10置高时，Q1导 通选中对应的数码管位。位驱动电路根据数码管位数来配置，比如有11位的数码管必须配置11个位驱动单元电路，和11个MCU IO来控制。五、段驱动电路如图8所示，段驱动电路主要用来驱动全字符LED数码管对应某段的显示，并提供一定的驱动电流。本范例采用的是共阴型的数码管，段显示时对应MCU IO拉高通过限流电阻提供一定的驱动电流点亮对应数码管显示段。正常点亮数码管LED段时，驱动电流一般要求1～10mA左右(根据亮度及LED管参数可进行调整)，要求MCU IO对应的IO口可以提供强推挽驱动能力。段驱动电路根据数码管显示段数来配置，如本设计范例全字符LED数码管所需要的段为14段，需要14个段驱动单元电路。六、全字符LED数码管全字符LED数码管必须可以显示0～9，及A Z等26个英文字母。因此，每个位的段数相比七段数码管要多很多。另外，为支持多个状态标志位显示，可把标志位显示组单独设计成一个位，可支持的状态标志位最多为单位数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全字符LED数码管显示驱动电路，与CPU通信连接，其特征在于，其包括：供电及通信接口、MCU、按键检测电路、位驱动电路、段驱动电路以及全字符LED数码管；所述供电与通信接口，与所述CPU和MCU连接，实现两者的通信，并为所述MCU供电；所述MCU，用于根据CPU的指令，在位驱动电路和段驱动电路的配合作用下控制全字符LED数码管的显示；还用于利用按键检测电路来检测按键信息并向CPU返回该按键信息；所述按键检测电路，用于利用显示扫描间隙来实现按键检测；所述位驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码管的选择位的显示，并提供驱动电流；所述段驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码管对应段的显示，并提供驱动电流。

【技术特征摘要】
1.一种全字符LED数码管显示驱动电路，与CPU通信连接，其特征在
于，其包括：供电及通信接口、MCU、按键检测电路、位驱动电路、段驱动
电路以及全字符LED数码管；
所述供电与通信接口，与所述CPU和MCU连接，实现两者的通信，并为
所述MCU供电；
所述MCU，用于根据CPU的指令，在位驱动电路和段驱动电路的配合作
用下控制全字符LED数码管的显示；还用于利用按键检测电路来检测按键信息
并向CPU返回该按键信息；
所述按键检测电路，用于利用显示扫描间隙来实现按键检测；
所述位驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码
管的选择位的显示，并提供驱动电流；
所述段驱动电路，与全字符LED数码管连接，用于驱动全字符LED数码
管对应段的显示，并提供驱动电流。
2.如权利要求1所述的全字符LED数码管显示驱动电路，其特征在于，
所述MCU...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈向阳，李智，陈业英，
申请(专利权)人：深圳市视维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44