【正文】 數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器是否將該列與電源的一端接通。接通的列，就在該行該列點(diǎn)亮相應(yīng)的LED；未接通的列所對應(yīng)的 LED 不亮。當(dāng)一行的掃描持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，下一行又以同樣的方式進(jìn)行顯示。全部各行都掃描一遍之后（一個(gè)掃描周期） ，又從第一行開始下一個(gè)周期的掃描。只要一個(gè)掃描比人眼 1/25 秒的暫留時(shí)間短，就不容易感覺出閃爍現(xiàn)象。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按 8bit 一個(gè)字的形式順序排放。顯示時(shí)要把每一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)列的驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)列數(shù)據(jù)傳輸方式的問題。從控制電路到驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹２捎么袀鬏數(shù)姆绞?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面是很經(jīng)濟(jì)的。但是串行傳輸過程較長，數(shù)據(jù)要經(jīng)過并行到串行和串行到并行兩次交換。首先，單片機(jī)從存儲(chǔ)中讀出的 8bit 并行數(shù)據(jù)要通過并串變換，按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器。與此同時(shí)，列驅(qū)動(dòng)器中每一列都把當(dāng)前數(shù)據(jù)串向后一列并從前一列接收新數(shù)據(jù)，一直到全部數(shù)據(jù)都傳輸完為止。只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。對于并行傳輸方式，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間很短，就是一次列數(shù)據(jù)打入時(shí)間，一個(gè)行掃描周期剩下的時(shí)間全部可以用于行顯示。因此，在時(shí)間安排上不存在任何問題。但是對于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到 LED 的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問題，可以采用重疊處21 / 29理的方法。即在顯示本行列數(shù)據(jù)的同時(shí)，準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。經(jīng)過上述分析，列數(shù)據(jù)電路應(yīng)具備以下功能：對于列數(shù)據(jù)來說，他應(yīng)該實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。集成電路74LS59CD4094 、MCI4094 恰好能夠滿足這樣的要求，它們都具有一個(gè) 8bit 串入并出的移位寄存器和一個(gè) 8bit 輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的?，F(xiàn)已 74LS595 為例進(jìn)行說明。74LS595 的外形如圖 所示74595 的數(shù)據(jù)端：QAQH:八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的 8 個(gè)段。QH39。:級聯(lián)輸出端。將它接下一個(gè) 595 的 SI 端。SI:串行數(shù)據(jù)輸入端。74595 的控制端說明：/SCLR(10 腳 ):低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常將它接 Vcc。SCK(11 腳)：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。QAQBQC...QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。 （脈沖寬度：5V 時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級）RCK(12 腳)：上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不變。通常將 RCK 置為低電平，當(dāng)移位結(jié)束后，在 RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（5V 時(shí)，大于幾十納秒就行了。通常都選微秒級） ，更新顯示數(shù)據(jù)。/G(13 腳): 高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)） 。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個(gè)引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。注：74164 和 74595 功能相仿，都是 8 位串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出移位寄存器。74164 的驅(qū)動(dòng)電流(25mA)比 74595(35mA)的要小,14 腳封裝，體積也小一些。74595 的主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，在移位的過程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。與 164 只有數(shù)據(jù)清零端相比，595 還多有輸出端時(shí)能/禁止控制端，可以使輸出為高阻態(tài)。74HC595 是具有 8 位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。數(shù)據(jù)在 SCHcp 的上升沿輸入，在 STcp 的上升沿進(jìn)入的存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（Ds） ，和一個(gè)串行輸出（Q7’ ）,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行 8 位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能 OE 時(shí)（為低電平） ，存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。74HC595 各個(gè)引腳的功能：Q1~7 是并行數(shù)據(jù)輸出口，即儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出口22 / 29Q739。串行輸出口，其應(yīng)該接 SPI 總線的 MISO 接口STcp 存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入口SHcp 移位寄存器的時(shí)鐘脈沖輸入口OE 的非輸出使能端MR 的非芯片復(fù)位端Ds 串行數(shù)據(jù)輸入端程序說明：每當(dāng) spi_shcp 上升沿到來時(shí),spi_ds 引腳當(dāng)前電平值在移位寄存器中左移一位，在下一個(gè)上升沿到來時(shí)移位寄存器中的所有位都會(huì)向左移一位,同時(shí) Q739。也會(huì)串行輸出移位寄存器中高位的值，這樣連續(xù)進(jìn)行 8 次，就可以把數(shù)組中每一個(gè)數(shù)（8位的數(shù)）送到移位寄存器；然后當(dāng) spi_stcp 上升沿到來時(shí)，移位寄存器的值將會(huì)被鎖存到鎖存器里，并從 Q1~7 引腳輸出 。圖 74LS595 外形由 74LS595 組成的列驅(qū)動(dòng)器在圖 中。該圖由 16 片 74LS595 組成 128 列的驅(qū)動(dòng)，由 16 個(gè)行驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng) 16 行。第一片列驅(qū)動(dòng)器的 SER 端連接單片機(jī)輸出的串行列顯示數(shù)據(jù)，其 Q7’端連接下一片的 SER 端，各片均采用同樣的方法組成16 片的級聯(lián)。各片相應(yīng)的 SRCLK、SRCLK* 、RCLK 端分別并聯(lián)，作為統(tǒng)一的串行數(shù)據(jù)移位信號(hào)、串行數(shù)據(jù)清零信號(hào)和輸出鎖存器打入信號(hào)。這樣的結(jié)構(gòu)，使得各片串行移位能把 128 列的顯示數(shù)據(jù)依次輸入到相應(yīng)的移位寄存器輸出端。移位過程結(jié)束之后，控制器輸出 RCLK 打入信號(hào)，128 列顯示數(shù)據(jù)一起打入相應(yīng)的輸出鎖存器。然后選通相應(yīng)的行，該行的各列就按照顯示數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行顯示。23 / 29圖 16 行 LED 點(diǎn)陣驅(qū)動(dòng)圖上圖分析是針對 16 行 128 列的 LED 點(diǎn)陣做出的。對于 32 行 LED 點(diǎn)陣的情況，需要把 32 行分成兩部分，即上部分的 16 行和下部分的 16 行分別各有一套獨(dú)立的 128 列驅(qū)動(dòng)器，而兩部分的控制信號(hào)是共用的，每行的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況是相同的。當(dāng)上半部分 1 行 128 列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之后，先不打入鎖存器，也不先選通該行，而是繼續(xù)為下半部分的同名行準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。只有當(dāng)下半部行的 128 列數(shù)據(jù)也準(zhǔn)備好以后，才把他們一起打入各自的輸出鎖存器，并發(fā)出該行信號(hào)。上下部分同名行的選通信號(hào)是連在一起的。這樣，上下兩部分的同名行是同時(shí)顯示的。顯然 32 行結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備時(shí)間要長些，如果不采用時(shí)間重疊方法進(jìn)行的話，顯示時(shí)間就更短了。在電路安排上上下兩部分的列串行數(shù)據(jù)（自第一片 595的 SER）是并聯(lián)的，上下兩部分的 RCLK 和 SRCLK*信號(hào)也是并聯(lián)的,而 SRCLK信號(hào)則是分開控制的。當(dāng)上下部分信號(hào)都準(zhǔn)備好之后，就發(fā) RCLK 信號(hào)將上下部分各自的列數(shù)據(jù)一起打入其輸出鎖存器，最后在發(fā)出該行的行選通信號(hào)。上下部分的信號(hào)與控制的安排見圖 24 / 29圖 各片驅(qū)動(dòng)器輸入串行移位過程25 / 29第 4 章　LED 散熱解決方案　 LED 鋁基板設(shè)計(jì)選擇LED 線路設(shè)計(jì)為了更好的解決散熱問題，LED 和有些大功率 IC 需要用到鋁基線路板。鋁基板 pcb 由電路層（銅箔層） 、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力，從而應(yīng)使用較厚的制箔，厚度一般 35μm~280μm；導(dǎo)熱絕緣層是 PCB 鋁基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構(gòu)成，熱阻小，粘彈性能優(yōu)良，具有抗熱老化的能力，能夠承受機(jī)械及熱應(yīng)力。IMSH0IMSH02 和 LED0601 等高性能 PCB 鋁基板的導(dǎo)熱絕緣層正是使用了此種技術(shù)，使其具有極為優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和高強(qiáng)度的電氣絕緣性能；金屬基層是鋁基板的支撐構(gòu)件，要求具有高導(dǎo)熱性，一般是鋁板，也可使用銅板（其中銅板能夠提供更好的導(dǎo)熱性） ，適合于鉆孔、沖剪及切割等常規(guī)機(jī)械加工。工藝要求有：鍍金、噴錫、osp 抗氧化、沉金、無鉛 ROHS 制程等?；模轰X基板產(chǎn)品特點(diǎn)：絕緣層薄，熱阻?。粺o磁性；散熱好；機(jī)械強(qiáng)度高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)厚度：、、 銅箔厚度： 35μm 70μm 105μm 140 特點(diǎn)：具有高散熱性、電磁屏蔽性，機(jī)械強(qiáng)度高，加工性能優(yōu)良。用途：LED 專用功率混合 IC(HIC)。鋁基板是承載 LED 及器件熱傳導(dǎo)，散熱主要還是靠面積，集中導(dǎo)熱可以選擇高導(dǎo)熱系數(shù)的板材，比如美國貝格斯板材；慢導(dǎo)熱或散熱國產(chǎn)一般材料即可。價(jià)格相差較大，貝格斯板材生產(chǎn)出成品大概需要 4000 多元/平米，一般國產(chǎn)材料就 1000 多元/平米。LED 一般使用電壓不是很高，選擇 1mil 厚度絕緣層耐壓大于2022V 即可?！?LED 散熱參考設(shè)計(jì)方法高溫對電于產(chǎn)品的影響：絕緣性能退化；元器件損壞；材料的熱老化；低熔點(diǎn)焊縫開裂、焊點(diǎn)脫落。溫度對元器件的影響：一般而言，溫度升高電阻阻值降低；高溫會(huì)降低電容器的使用壽命；高溫會(huì)使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降，一般變壓器、扼流圈的允許溫度要低于95C176。；溫度過高還會(huì)造成焊點(diǎn)合金結(jié)構(gòu)的變化—IMC 增厚，焊點(diǎn)變脆，機(jī)械強(qiáng)度降低；結(jié)26 / 29溫的升高會(huì)使晶體管的電流放大倍數(shù)迅遞增加，導(dǎo)致集電極電流增加，又使結(jié)溫進(jìn)一步升高，最終導(dǎo)致組件失效。 本章小結(jié)本章主要講述了 LED 散熱的解決方案，通過了解散熱設(shè)計(jì)的目的而進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案包括散熱器自然散熱和自然冷卻散熱器兩種。27 / 29結(jié)　論LED 圖文顯示屏涉及到 光學(xué)、電子學(xué)、數(shù)字電路、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)等各方面的知識(shí)。本論文主要完成了以下工作：LED 發(fā)展史以及基礎(chǔ)知識(shí)的介紹，整體優(yōu)勢和技術(shù)參數(shù)。微機(jī)的主板通過并行口和串行口等與外設(shè)交換數(shù)據(jù)，并行口主要進(jìn)行短距離的數(shù)據(jù)傳送，傳送速率較快，通常用作打印機(jī)的輸出。通過與 PC 機(jī)配置的RS232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口 COMl, COM2 等相連接來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與 PC 機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換