如今人们看到最多的显现装置是什么?咱们的答复想必都是显现屏,其实有一个现已融入咱们日子各个旮旯的重要显现装置,那就是常见的小LED,他们是怎么完成显现呢?
上期咱们从“蓝黑白金裙”之争提到屏幕图形格局转化,(详细可点击检查《【干货】从颜色视点看人机交互界面规划》),但显现装置除了屏幕外,还有许多不起眼但却融入咱们日子各个旮旯的重要小角色,比方咱们常见的LED,想要点亮他们其实能够更简略。
LED咱们族简述
LED是Light Emitting
Diode的缩写,即发光二极管,是一种运用十分广泛的半导体发光/显现元件。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其间心是PN结。因而它具有一般P-N结的I-N特性,即正导游通,反向截止、击穿特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区,进入对方区域的少量载流子(少子)一部分与大都载流子(多子)复合而发光。通过运用不同的资料及工艺,LED能够宣布赤色、绿色、黄色、白色、蓝色、橙色等光。
在市面上,LED产品有发光二极管、数码管、米字管、符号管、点阵显现屏、LED背光、LED照明灯等,参阅如下图1所示。事实上,数码管、米字管、符号管、点阵显现屏……傍边的每个发光单元都是一个发光二极管。
图1 常见LED显现模块
LED特性剖析
运用不同资料(管芯资料)的LED,其正向电压也有所不同,在规划电路前要先了解一下它们的根本特性,参阅如表1所列。
表1 常用发光二极管根底特性表
留意:规划LED电路时,作业电流最好小于0.6 IFM,这样LED运用寿命会更长。
独立LED灯驱动电路
1、电源指示灯
图2 5V和3.3V电源指示灯电路
D1选用赤色LED灯(GaAsp管芯),封装方法由产品要求决议。作业电流核算如下:
惯例规划,If要在0.5~3mA范围内,削减电源指示灯对电能的耗费。关于5V电源,限流电阻R1引荐选用3K;关于3.3V电源,限流电阻R1引荐选用1K。
2、状况指示灯
关于单片机,其I/O灌电流可达20mA(详细芯片要以数据手册为准),能够直接运用I/O操控LED灯作为状况指示。
图3 独立LED灯驱动—灌电流方法
当相应的I/O输出0时LED灯点亮,输出1时LED灯平息。电流核算公式如下:
惯例规划,If要在2~15mA范围内。当驱动多个LED时要留意,因为CPU对总电流约束,比方100mA,所以要确保多个LED一起点亮的电流要小于总电流。假如运用了绿色的LED灯,因为绿色LED正向压降比赤色的大,所以其限流电阻要小一点。
关于单片机,其I/O能够设置为推挽输出形式,驱动电流可达20mA,这类CPU能够选用拉电流的方法驱动,如图4所示。
图4 独立LED灯驱动—拉电流方法
当相应的I/O输出1时LED灯点亮,输出0时LED灯平息。电流核算公式如下:
通常设I/O的Voh等于VCC。惯例规划,If要在2~15mA范围内。当驱动多个LED时要留意,因为CPU对总电流约束,比方100mA,所以要确保多个LED一起点亮的电流要小于总电流。关于其它类型的CPU(如3.3V的ARM),依据其I/O特性,也能够选用这两种驱动方法。
关于2引脚的双色LED,其驱动方法如图5所示。关于I/O能够设置为推挽输出形式的CPU,能够直接运用I/O直接驱动;关于规范51单片机,则需求外加驱动电路,如2个非门。当一个口输出1,另一个口输出0时,其间一个LED灯点亮;假如两个操控口均输出1或均输出0,则LED灯平息。
图5 2引脚双色LED灯驱动电路
总结
本文仅是简略的介绍了嵌入式硬件规划中LED驱动,但全体嵌入式硬件规划关于技能指标的要求是较高的,若产品规划环节能够选用适宜中心板进行开发规划。ZLG致远电子嵌入式产品通过近二十年的规划经历堆集,从产品的RTC时钟,电源办理,ESD防护电路,各类通讯接口等方面全面确保产品的安稳性。
ZLG致远电子从2001年从8位单片机方案规划开端,逐渐把握ARM7、ARM9、Cortex-A7、A8、A9、M7以及最前沿的A53等ARM系统的处理器运用技能,具有全系列的工业级ARM中心板与工控机。
一起,根据对嵌入式技能的了解与堆集,ZLG自主研制下一代软件开发渠道-Aworks实时操作系统,协助用户根据安稳的软硬件渠道快速完成产品开发,根据ZLG工业级中心板/工控板开发的产品已广泛运用于电力、轨道交通、工业现场、医疗等对产品牢靠性要求较为严苛的场合,并不断深入为各职业供给整套职业运用解决方案。