专利名称：一种光电设备的驱动电路及其驱动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种光电设备的驱动电路及其驱动控制装置。
背景技术：
目前，根据LED灯、数码管等光电设备的连接方式的不同，将光电设备驱动方式分 为静态驱动和动态驱动两种，所谓静态驱动是指每个光电设备的每一个段码都由一个单片 机的I/O端口进行驱动，此种方式占用单片机I/O端口非常多，硬件电路实现复杂，因此目 前多用动态驱动方式驱动LED灯、数码管等光电设备，所谓动态驱动方式是指将所有光电 设备的段选同名端连在一起，并为每个光电设备的公共极COM增加位选通控制电路，位选 通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出段信号时，所有光电设备都接收到相同的段信 号，但只有单片机控制位选通端COM打开的光电设备会显示。再通过分时轮流控制各个数 码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，每位数码管的点亮时间为1 ans，由于人的 视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，人们看到的依然是一组稳定的显示数据，而且功 耗更低。图1示出了现有光电设备的动态驱动电路，其中由单片机通过八位数据总线P2. 0 至P2. 7分别连接六个数码管八个显示笔划的同名段控制端A至DP，并且通过六位数据总线 P3. 0至P3. 5分别连接六个数码管的位选通端1至6。当单片机的数据总线输出段信号时， 所有数码管都接收到相同的段信号，但只有单片机控制位选通端COM打开的数码管会显示字形。虽然该动态驱动方式相对静态驱动方式占用较少的单片机I/O端口，但是当驱动 较多的光电设备时，依然无法减少对单片机I/O端口的占用，使单片机有限的I/O端口无法 完成更多的控制任务。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种光电设备的驱动电路，旨在解决降低对单片机I/ 0端口的占用率，简化电路，提高电路的可靠性。本实用新型是这样实现的，一种光电设备的驱动电路，所述驱动电路包括第一串并转换芯片，所述第一串并转换芯片通过时钟线、数据线和控制线与单片 机连接，将所述单片机输出的串行数据DIN，在时钟信号CLK有效时转换为并行数据，并在 所述控制线接收到控制信号OE时，并行输出到光电设备的段控制端；以及第二串并转换芯片，所述第二串并转换芯片通过时钟线和控制线与所述单片机连 接，并通过数据线与所述第一串并转换芯片的溢出端连接，将所述第一串并转换芯片溢出 的串行数据DIN，在时钟信号CLK有效时转换为并行数据，并于所述控制线接收到控制信号 OE时，并行输出到光电设备的位选通端，控制光电设备显示段数据。更进一步地，所述驱动电路还包括[0010]第三串并转换芯片，所述第三串并转换芯片通过时钟线和控制线与所述单片机连 接，所述第三串并转换芯片的数据线与所述第二串并转换芯片的溢出端连接，将所述第二 串并转换芯片溢出的串行数据，在时钟信号有效时转换为并行数据，并在所述控制线接收 到控制信号时，并行输出到光电设备的位选通端，控制光电设备显示段数据。更进一步地，所述第一串并转换芯片和第二串并转换芯片均为具有锁存功能的8 位移位寄存器。更进一步地，所述第一串并转换芯片和第二串并转换芯片均为74LS595芯片或者 74HC595 芯片。更进一步地，所述第三串并转换芯片为具有锁存功能的8位移位寄存器。更进一步地，所述第三串并转换芯片为74LS595芯片或者74HC595芯片。本实用新型的另一目的在于提供一种包括上述光电设备的驱动电路的光电设备 的驱动控制器。本实用新型在单片机与数码管之间增加两个串并转换芯片，其中第一串并转换芯 片将单片机发出的串行数据转换为并行数据作为数码管的段数据，第二串并转换芯片用来 控制数码管的位选通端，显示其段数据。本实用新型利用两个串并转换芯片将单片机输出 的串行数据转换为并行数据，仅利用三端总线实现了光电设备的驱动，降低了单片机I/O 端口的占用率，使单片机有限的I/O端口可以完成更多的控制任务，并且简化了电路，提高 了电路的可靠性。
图1是现有技术提供的数码管的驱动电路图；图2是本实用新型第一实施例提供的六个数码管的驱动电路图；图3是本实用新型第二实施例提供的十二个数码管的驱动电路具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型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 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型于单片机与数码管之间连接多个串并转换芯片，通过串并转换芯片完 成对数据串入并出的转换，实现了仅用三端总线控制驱动光电设备。图2为本实用新型第一实施例提供的六个数码管的驱动电路图，为了便于说明， 仅示出了与本实用新型相关的部分。在本实施例中，光电设备的驱动电路包括第一串并转换芯片(即Ul)，所述Ul可 以采用带锁存功能的8位移位寄存器74LS595或者74HC595，Ul的移位寄存器时钟输入端 SH_CP通过时钟线与单片机连接，输入时钟信号CLK，U1的存储寄存器时钟输入端ST_CP通 过控制线与单片机连接，输入控制信号0E，Ul的串行数据输入端DS通过数据线与单片机连 接，将单片机输出的串行数据DIN，在时钟脉冲信号上升沿时转换为并行数据，并在控制信 号OE输入时，由Ul的八位并行输出端QO至Q7分别输出至六个数码管的八位段控制端BO 至B7 ；以及
4[0024]第二串并转换芯片(即U2)，所述U2也可以采用带锁存功能的8位移位寄存器 74LS595或者74HC595，U2的移位寄存器时钟输入端SH_CP通过时钟线与单片机连接，输入 时钟信号CLK，U2的存储寄存器时钟输入端ST_CP通过控制线与单片机连接，输入控制信号 0E, U2的串行数据输入端DS通过数据线与Ul的溢出端Q7'连接，将Ul溢出的串行数据， 在时钟脉冲信号CLK上升沿有效时转换为并行数据，并在收到控制信号OE时，由U2的六位 并行输出端QO至Q5输出到六个数码管的位选通端AO至A5，控制数码管显示字形。在本实用新型实施例中，单片机通过三端总线控制第一串并转换芯片和第二串并 转换芯片将串行数据转化为并行数据，控制驱动数码管显示，并由第二串并转换芯片通过 分时轮流控制各个数码管的COM端，实现对数码管的动态驱动。作为本实用新型的一个实施例，还可以通过增加第三串并转换芯片(即U3)来扩 展驱动数码管等光电设备的数量。图3为本实用新型第二实施例提供的十二个数码管的驱动电路图，以下结合具体 实施例对本实用新型的实现进行详细说明。在本实用新型实施例中，采用三个串并转换芯片驱动十二个数码管，其中Ul的连 接方式不再赘述，U2的八位并行输出端QO至Q7输出到八个数码管的位选通端AO至A7，U3 的移位寄存器时钟输入端SH_CP通过时钟线与单片机连接，输入时钟信号CLK，U3的存储寄 存器时钟输入端ST_CP通过控制线与单片机连接，输入控制信号0E，U3的串行数据输入端 DS通过数据线与U2的溢出端Q7'连接，将U2溢出的串行数据，在时钟脉冲信号CLK上升 沿有效时转换为并行数据，并在收到控制信号OE时，作为扩展的位选通端，由U3的并行输 出端HO至H3输出到数码管的位选通端A8至All，由Ul和U2控制选择数码管显示字形。作为本实用新型一优选实施例，U3也可以采用带锁存功能的8位移位寄存器 74LS595或者74HC595，还可以增加若干第三串并转换芯片，进而扩展驱动光电设备的数 量，每增加一个第三串并转换芯片，可增加驱动八个数码管。本实用新型利用串并转换芯片将单片机输出的串行数据转换为并行数据，仅利用 三端总线实现了光电设备的驱动，降低了单片机I/O端口的占用率，简化了电路，提高了电 路的可靠性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种光电设备的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一串并转换芯片，所述第一串并转换芯片通过时钟线、数据线和控制线与单片机连 接，将所述单片机输出的串行数据DIN，在时钟信号CLK有效时转换为并行数据，并在所述 控制线接收到控制信号OE时，并行输出到光电设备的段控制端；以及第二串并转换芯片，所述第二串并转换芯片通过时钟线和控制线与所述单片机连接， 并通过数据线与所述第一串并转换芯片的溢出端连接，将所述第一串并转换芯片溢出的串 行数据DIN，在时钟信号CLK有效时转换为并行数据，并于所述控制线接收到控制信号OE 时，并行输出到光电设备的位选通端，控制光电设备显示段数据。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第三串并转换芯片，所述第三串并转换芯片通过时钟线和控制线与所述单片机连接， 所述第三串并转换芯片的数据线与所述第二串并转换芯片的溢出端连接，将所述第二串并 转换芯片溢出的串行数据，在时钟信号有效时转换为并行数据，并在所述控制线接收到控 制信号时，并行输出到光电设备的位选通端，控制光电设备显示段数据。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一串并转换芯片和第二串并转 换芯片均为具有锁存功能的8位移位寄存器。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一串并转换芯片和第二串并转 换芯片均为74LS595芯片或者74HC595芯片。
5.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第三串并转换芯片为具有锁存功 能的8位移位寄存器。
6.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第三串并转换芯片为74LS595芯片 或者74HC595芯片。
7.一种光电设备的驱动控制器，其特征在于，所述光电设备的驱动控制器包括单片机 和如权利要求1至6任一项所述的光电设备的驱动电路。
专利摘要本实用新型适用于电子技术领域，提供了一种光电设备的驱动电路及其驱动控制器，所述驱动电路包括第一串并转换芯片，所述第一串并转换芯片通过三线总线与单片机连接，将单片机输出的串行数据转换为并行数据，输出到光电设备的段控制端；以及第二串并转换芯片，所述第二串并转换芯片将第一串并转换芯片溢出的串行数据，转换为并行数据输出到光电设备的位选通端，控制光电设备显示段数据。本实用新型于单片机与数码管之间连接多个串并转换芯片，通过串并转换芯片完成对数据串入并出的转换，实现了仅用三端总线控制驱动光电设备，降低了单片机I/O端口的占用率，使单片机有限的I/O端口可以完成更多的控制任务，并且简化了电路，提高了电路的可靠性。
文档编号G09G3/14GK201868068SQ201020589368
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者王瑞春, 贺敬凯 申请人:深圳信息职业技术学院