LED光柱顯示器因具有顯示直觀,，亮度均勻，可靠性高以及成本低,、抗振、耐沖擊等特點已用于各種顯示調(diào)節(jié)儀表,，作為過程量或控制量以及閥位的模擬指示,，已成為當(dāng)代國際面板表的最新潮流。但是以往見到的驅(qū)動方法復(fù)雜,，需用很多集成電路,，難以實現(xiàn)高可靠和簡單實用。本文巧妙地利用點/柱顯示驅(qū)動器LM3914和一些分立器件設(shè)計了一種101線光柱驅(qū)動電路,，簡單實用,。
1 LED光柱顯示器簡介
　　LED光柱顯示器是由若干LED管芯按規(guī)定長度等距排列組成，按所含發(fā)光二極管數(shù)有101線,，51線,、41線，線間距有1mm,、0.9mm,、0.75mm，可視寬度一般為3.5mm,，具有紅,、橙、綠等顏色,。下面是JDG101A光柱使用的極限參數(shù)：
　　·環(huán)境溫度：－25°C～+60°C
　　·存儲溫度：－30°C～+70°C
　　·每段正向電流：10mA,，其中正向脈沖電流15mA(脈寬3ms，占空比1：1)
　　·耗散功率：2200mW
　　光電特性(25°C,，每段)：
　　·正向電壓(10mA):2.2V
　　·反向電流：最大10μA
　　·發(fā)光強(qiáng)度(5mA):0.4～0.5mcd
　　其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示(以共陽極為例),。
　　它有10組發(fā)光二極管(1)～(10)，也稱為10段,，每段又有10個發(fā)光二極管,，也稱為10個點,。每段的陽極相連，共引出10個陽極,，依次標(biāo)記為A～J,，各段的相應(yīng)發(fā)光二極管陰極相連，共引出10個陰極,，依次標(biāo)記為1～10,，另外還有一個發(fā)光二極管一般用于電源指示，也可以不用,。
2 驅(qū)動電路設(shè)計
　　LED光柱的點陣結(jié)構(gòu)決定了其顯示方式必然是段掃描及點顯示的掃描顯示,。驅(qū)動電路的基本原理就是把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并用動態(tài)掃描方法輸出轉(zhuǎn)變的數(shù)字量,。
　　LM3914是10位發(fā)光二極管驅(qū)動器,，它可以把輸入模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出驅(qū)動10位發(fā)光二極管來進(jìn)行點顯示或柱顯示。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及基本應(yīng)用電路如圖2所示,。

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　　4腳和6腳之間連接有10個精密分壓電阻,，7腳和8腳之間是一個參考電壓源，9腳為點/柱模式選擇,，5腳為信號輸入端,。LM3914參考電壓源輸出約
　　1.2V，即在7腳和8腳之間維持一個1.2V的基準(zhǔn)電壓V_ref,，該基準(zhǔn)可以直接給內(nèi)部分壓器使用,，這樣當(dāng)V_in(5腳)輸入一個0～1.2V電壓時，通過比較器即可點亮0～10個發(fā)光二極管,。
　　8腳也可以按需要調(diào)整到合適的電位上,，此時需要8腳對地接電阻R2(圖中未畫出)，則8腳電位為：V_⑧＝(V_ref/R1)×R2,。利用這一關(guān)系可以將8腳電位設(shè)計為浮動的,，即段掃描時同時改變R2，則可在8腳產(chǎn)生一個階梯電位,，6腳和4腳則可以產(chǎn)生一個階梯基準(zhǔn),，這樣當(dāng)掃描到第N(N＝1～10)段時，該段基準(zhǔn)電壓即決定了該段光柱所點亮的線數(shù),。
　　所設(shè)計的驅(qū)動電路如圖3所示,，圖中GV即表示101線LED光柱。555和R1,，R2,，C1組成振蕩器，為4017提供時鐘信號,，4017是十進(jìn)制計數(shù)器/脈沖分配器,，每來一個時鐘周期,，Q0～Q9依次輸出一個高電平，T1～T10依次導(dǎo)通,，進(jìn)行光柱段掃描,，同時T11～T20也依次導(dǎo)通，改變每段的基準(zhǔn)電壓,，通過LM3914進(jìn)行點顯示,，這樣不斷的進(jìn)行段掃描和點顯示，當(dāng)掃描頻率大于50Hz時,，人的肉眼不會感覺到顯示閃爍,。