用户自定制LED驱动器的设计

3 定制6位"米"字段LED显示驱动器芯片

　　通常,1位"米"字段LED显示器外形图如图4所示,其内部由多只发光二极管构成。如要组成6位"米"字段LED显示器,需将相同的段、位分别连接起来,每位公共端引出以便进行动态扫描。根据发光二极管连接极性不同,可分为共阳极与共阴极两种方式。6位"米"字段LED显示器由于输出段、位较多,可选用LPC系列的P89LPC932芯片实现显示驱动电路,其引脚为28脚封装,最大的I/O端口数目可达到26个,功能引脚如图5所示。P89LPC932具有与P87LPC762相同的端口电气特性,并且具有较多的I/O端口,因此可以将它作为6位"米"字段LED显示器的驱动器芯片。新定制的驱动器芯片引脚如图6所示:a～n为驱动段输出,n1～n6为驱动位输出;A/K作为共阳极与共阴极的选择端;A0～A2作为I2C总线外部地址选择,最多可连接8只外部芯片;SDA、SCL保持I2C总线接口功能不变。

图4 外形图

图5 P87LPC932芯片原引脚功能

图6 P89LPC932新定制芯片引脚定义
表1 修改后P87LPC762端口定义

图7 采用定制显示驱动芯片的LED显示驱动器原理图

图8 I2C中断流程图

　　根据I2C总线协议要求,对主控器发送来的数据有一定的响应时间要求。最短时间可由RC振荡器的倍频频率和中断响应时间来决定,最高速率可达到400kbs/s。最低速率可由LPC系列内部专用I2C定时器I来控制,为了适应非标准的低速率的I2C总线操作,可关闭定时器I。

6 芯片测试及主要性能指标

　　按照定制要求,将完整的LED显示驱动程序与芯片设置参数通过编程器固化后,要制作芯片测试连接图,如图7所示。这里采用89C52的P1.0与P1.1作为模拟I2C总线控制线,编写模拟I2C驱动程序。而且,89C52主机重新复位、I2C总线通讯断线等情况下均不能影响显示驱动器的下一次正常数据接收。如果关闭定制的LED驱动器中的定时器I,模拟I2C程序暂停、单步调试定制的LED驱动器也能正常驱动显示。由于Philips公司的LPC系列芯片端口输出电流能力较强,在驱动0.5英寸共阴极与共阳极LED时,LED亮度均达到要求。在长期全亮显示时,定制的LED驱动芯片温升正常,能够长期连续工作。在实际使用时,控制端口A/K及A0、A1、A2由于编程时设置成输入模式,故其悬空时输入电平为不确定状态,并随机变化,有可能造成不正常显示,应根据地址设定要求,强制接VCC或GND。

参考文献

1 张毅刚,彭喜源,谭晓昀等. MCS-51单片机应用设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1997
2 何立民. I2C总线应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社, 1995
3 周航慈.51LPC 系列OTP 单片机原理及应用设计. 北京:北京航空航天大学出版社,2000