专利名称：一种led数码管检测装置和方法
技术领域：
本发明属于LED数码管检测领域，尤其涉及一种LED数码管检测装置和方法。
背景技术：
目前，LED作为一种新型光源，因其具备亮度高、功耗低且寿命长的优点而被广泛应用于各个领域，其中，LED数码管作为一种显示模组，也被应用于各种工业设备和民用家电中。为了保证LED数码管的质量，LED生产厂商在出厂前都会对LED数码管进行质量检测，而对于LED数码管采购商而言，同样需要对其所采购的LED数码管进行质量检测，以满足对LED数码管的质量要求。现有技术所提供的LED数码管质量检测方法需要由检测人员手动进行，容易出现漏测和虚侧，检测效率较低；而所使用的检测仪器大多较为笨重，且必须配备计算机进行操作，这在抽样和试产时不够便利，需要针对不同的检测需要进行软件开发，间接提高了检测成本；在检测过程中，通过恒定电压驱动LED数码管容易出现过流而使LED寿命降低；另外，对于LED数码管进行极性检测时需要手动设置极性，不具备自动识别数码管极性的功能，设置工作较为繁琐，且其还不具备检测数码管管脚位置是否插放正确和LED数码管合格率。因此，现有技术存在检测效率低和检测成本高，影响LED使用寿命且无法自动识别LED数码管的极性和LED数码管管脚位置是否插放正确，无法检验LED数码管合格率的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED数码管检测装置，旨在解决现有技术所存在检测效率低和检测成本高，影响LED使用寿命且无法自动识别LED数码管极性和LED数码管管脚位置是否插放正确，无法检验LED数码管合格率的问题。本发明是这样实现的，一种LED数码管检测装置，对被测LED数码管进行检测，包括电源供给模块，所述LED数码管检测装置还包括中央处理模块、与所述被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块；所述中央处理模块与所述被测LED数码管、所述电源供给模块、所述一个或多个驱动检测模块以及所述检测结果显示模块连接，且所述一个或多个驱动检测模块还与所述被测LED数码管连接，所述一个或多个驱动检测模块和所述检测结果显示模块还与所述电源供给模块连接以获得电源供给；所述中央处理模块同时向所述被测LED数码管的各个段选端和所述一个或多个驱动检测模块输出相同极性的检测电平，由所述一个或多个驱动检测模块以恒流源驱动的形式驱动所述被测LED数码管工作，再由所述中央处理模块对所述被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对所述被测LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动所述检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息。
本发明的另一目的还在于提供一种基于上述LED数码管检测装置的LED数码管检测方法，所述LED数码管检测方法包括以下步骤中央处理模块同时向被测LED数码管的各个段选端和一个或多个驱动检测模块输出相同极性的检测电平；所述一个或多个驱动检测模块以恒流源驱动的形式驱动所述被测LED数码管工作；所述中央处理模块对所述被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对所述被测LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动所述检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息。本发明通过采用包括中央处理模块、与被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块的LED数码管检测装置，由所述中央处理模块配合所述一个或多个驱动检测模块对所述被测LED数码管进行极性、合格性以及管脚位置插放情况进行判断，其电路结构简单，成本低，所述一个或多个驱动检测模块采用恒流源驱动保证了 LED数码管在检测过程中稳定工作，且不影响其寿命，此外，还通过所述检测结果显示模块显示判断结果信息以便检测人员可以直观获取检测结果，大大提高了检测效率，解决了现有技术所存在检测效率低和检测成本高，影响LED使用寿命且无法自动识别LED数码管极性和LED数码管管脚位置是否插放正确，无法检验LED数码管合格率的问题。
图1是本发明实施例提供的LED数码管检测装置的模块结构图；图2是本发明实施例所涉及的四位联体LED数码管的示意图；图3是本发明实施例所涉及的四位联体LED数码管为共阳极数码管时的内部结构图；图4是本发明实施例所涉及的四位联体LED数码管为共阴极数码管时的内部结构图；图5是本发明实施例提供的LED数码管检测装置的示例电路结构图；图6是本发明实施例所涉及的LED数码管电气特性曲线图；图7是本发明实施例所涉及的字符型液晶LCD的数码管字符显示图形的示意图；图8是本发明实施例提供的LED数码管检测方法的实现流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。本发明实施例通过采用包括中央处理模块、与被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块的LED数码管检测装置，由中央处理模块配合所述一个或多个驱动检测模块对被测LED数码管进行极性、合格性以及管脚位置插放情况进行判断，其电路结构简单，成本低，一个或多个驱动检测模块采用恒流源驱动保证了 LED数码管在检测过程中稳定工作，且不影响其寿命，此外，还通过检测结果显示模块显示判断结果信息以便检测人员可以直观获取检测结果，大大提高了检测效率。图1示出了本发明实施例提供的LED数码管检测装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下LED数码管检测装置100对被测LED数码管200进行检测，其包括电源供给模块101，LED数码管检测装置100还包括中央处理模块102、与被测LED数码管200的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块103以及检测结果显示模块104.中央处理模块102与被测LED数码管200、电源供给模块101、一个或多个驱动检测模块103以及检测结果显示模块104连接，且一个或多个驱动检测模块103还与被测LED数码管200连接，一个或多个驱动检测模块103和检测结果显示模块104还与电源供给模块101连接以获得电源供给。中央处理模块102同时向被测LED数码管200的各个段选端和一个或多个驱动检测模块103输出相同极性的检测电平，由一个或多个驱动检测模块103以恒流源驱动的形式驱动被测LED数码管200工作，再由中央处理模块102对被测LED数码管200的各个位选端进行电势检测以对被测LED数码管200的极性、合格率和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动检测结果显示模块104实时显示相应的检测结果信息。在本发明实施例中，为了方便检测人员在检测过程中可以通过声音提示获知被测LED数码管200的检测结果，LED数码管检测装置100还可以包括一声音提示模块105，声音提示模块105与电源供给模块101及中央处理模块102连接，其用于在中央处理模块102检测到被测LED数码管200不合格或者管脚位置插放错误时发出声音报警提示。进一步地，为了方便检测人员对LED数码管检测装置100进行软件调试和更新，LED数码管检测装置100还可包括一在线编程接口 106，在线编程接口 106与电源供给模块101及中央处理模块102连接，其用于为中央处理模块102提供软件调试和更新的数据传输通道。进一步地，为了方便检测人员通过计算机对LED数码管检测装置100在检测过程中所获得的检测结果信息等数据进行保存、备份以及LED数码管的合格率分析，LED数码管检测装置100还可包括一通讯串口模块107，通讯串口模块107与电源供给模块101及中央处理模块102连接，其用于在中央处理模块102与外部的计算机之间建立串口数据通讯通道。以下是以对四位联体LED数码管进行检测为例提供了本发明实施例所涉及的LED数码管检测装置的示例电路结构，如图2至图4所示，被测LED数码管200为四位联体LED数码管(共阳极和共阴极)，其包含五个位选端(1、2、4、6、8)和八个段选端(3、5、11、12、13、14、15、16)，为了便于说明，图5仅示出了与本发明相关的LED数码管检测装置的示例电路结构部分，详述如下驱动检测模块103包括电阻R5、电阻R6、PNP型三极管Q1、二极管D2、二极管D3、NPN型三极管Q2、电阻R7、电阻R8、稳压二极管D4、电阻R9、电阻RlO以及稳压二极管D5 ；电阻R5的第一端与稳压二极管D5的阴极共接于电源供给模块101所包含的电解电容C3的正极，电阻R6连接于电阻R5的第二端与PNP型三极管Ql的发射极之间，PNP型三极管Ql的集电极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极与二极管D3的阳极的共接点同时与被测LED数码管200的其中一个位选端(1、2、4、6、8)及中央处理模块102所包含的单片机U2的第一输入输出端PAO (ADCO)至第八输入输出端PA7(ADC7)中的其中一个端口连接，二极管D3的阴极连接NPN型三极管Q2的集电极，NPN型三极管Q2的发射极连接电阻R7的第一端，电阻R8的第一端接电阻R7的第二端，稳压二极管D4的阳极与电阻R8的第二端共接于地，稳压二极管D4的阴极与NPN型三极管Q2的基极共接于电阻R9的第一端，电阻R9的第二端与电阻RlO的第一端共接于单片机U2的第二十七输入输出端H)2 (INTO)至第三十二输入输出端PD7 (0C2)中的其中一个端口，电阻RlO的第二端与PNP型三极管Ql的基极共接于稳压二极管D5的阳极。如图5所不，单片机U2的第一输入输出端PAO(ADCO)和第二十七输入输出端PD2 (INTO)连接第一个驱动检测模块103 ;单片机U2的第二输入输出端PAl (ADCl)和第二十八输入输出端H)3 (INTl)连接第二个驱动检测模块103 ;单片机U2的第三输入输出端PA2 (ADC2)和第二十九输入输出端HM(OClB)连接第三个驱动检测模块103 ;单片机U2的第四输入输出端PA3(ADC3)和第三十输入输出端H)5 (OClA)连接第四个驱动检测模块103 ；单片机U2的第五输入输出端PA4(ADC4)和第三^ 输入输出端TO6 (ICP)连接第五个驱动检测模块103。对于上述驱动检测模块103的内部结构设计，其需要考虑LED的伏安特性，如果采用恒压源驱动LED，随温度的影响，驱动电流会大幅度增加且超出额定值，进而增加了光衰，并降低LED的使用寿命。而如果采用恒流源驱动LED就可避免驱动电流因超出额定值而影响可靠性，并可获得亮度色度要求的一致性，发光二极管亮度与通过的电流量几乎呈线性正比关系，那么要使LED发出相同亮度时，就必须保证LED电流量一致；输出电流恒定，输出电压会随LED的正向电压值去变化，这样很符合LED特性，可以延长LED的使用寿命。根据LED数码管的规格书中电气特性曲线(如图6所示)，在LED数码管适宜的工作电流5 20mA的区间内，每段LED的正向导·通压降都在2. 5V以内，所以应当对驱动检测模块103采用恒流源设计，且设计恒流源的时候应考虑要保证LED导通时两端压降有2. 5V的裕量。因此，本发明实施例所提供的驱动检测模块103所采用的恒流源设计实际上是PNP型三极管Ql的基极电压和NPN型三极管Q2的基极电压分别在稳压二极管D5和稳压二极管D4的作用下固定在2. 5V (即实现了两个恒流源)，且基极-发射极电压Vbe为O. 7V，所以发射极电压亦固定，从而保证了被测LED数码管各段导通时对压降的需求；调节PNP型三极管Ql的射极电阻(电阻R5和电阻R6)和NPN型三极管Q2的射极电阻(电阻R7和电阻R8)的阻值即可调节恒流值的大小，而此处设置两个电阻串联作为射极电阻是为了保证电阻调节搭配的灵活性，调整电流的电阻选择精度为1%。在上述两个恒流源中，当PNP型三极管Ql工作时，电流从其集电极流出，当NPN型三极管Q2工作时，电流从其集电极流入；如果被测LED数码管200的各个段选端和电阻R9与电阻RlO的共接点均置位为0，则被测LED数码管200为共阳极数码管时会被驱动发光，此时，以PNP型三极管Ql为核心的恒流源开始工作，而以NPN型三极管Q2为核心的恒流源停止工作，电流从被测LED数码管200的各个段选端流向每个驱动检测模块103中的二极管D2的阳极与二极管D3的阳极的共接点(即单片机U2的第一输入输出端PAO (ADCO)至第五输入输出端PA4(ADC4));如果被测LED数码管200的各个段选端和电阻R9与电阻RlO的共接点均置位为1，则被测LED数码管200为共阴极数码管时会被驱动发光，此时，以PNP型三极管Ql为核心的恒流源停止工作，而以NPN型三极管Q2为核心的恒流源开始工作，电流从每个驱动检测模块103中的二极管D2的阳极与二极管D3的阳极的共接点(即单片机U2的第一输入输出端PAO (ADCO)至第五输入输出端PA4 (ADC4))流向被测LED数码管200的各个段选端；二极管D2和二极管D3用于在单片机U2的第二十七输入输出端PD2 (INTO)至第三i^一输入输出端PD6 (ICP)置位为O且第九输入输出端PB0(XCK/T0)至十六输入输出端PB7 (SCK)置位为I时防止电流反灌进PNP型三极管Ql的集电极，达到保护PNP型三极管Ql的目的。电源供给模块101包括电源接口 JP1、二极管D1、电感L1、电容Cl、电容C2、电解电容C3、电感L2、电容C4、电容C5、稳压器U1、电阻R1、电阻R2、电容C6、电容C7、电阻R3以及发光二极管LEDl ；电源接口 JPl的第一端I接+12V直流电源，二极管Dl的阴极与电感LI的第一端共接于电源接口 JPl的第一端1，电感LI的第二端与电容Cl的第一端及电容C2的第一端共接于电解电容C3的正极，二极管Dl的阳极与电容Cl的第二端、电容C2的第二端、电解电容C3的负极以及电感L2的第一端共接于地，电感L2的第二端同时与电源接口 JPl的第二端2及第三端3连接，电容C4的第一端与电容C5的第一端及稳压器Ul的输入端IN共接于电解电容C3的正极，电阻Rl的第一端与电阻R2的第一端共接于稳压器Ul的接地端ADJ/GND,电阻Rl的第二端与电容C4的第二端及电容C5的第二端共接于地，稳压器Ul的第一输出端OUTl和第二输出端0UT2与电阻R2的第二端共接于电阻R3的第一端，电容C6与电容C7并联连接于电阻R3的第一端与地之间，发光二极管LEDl的阳极和阴极分别连接电阻R3的第二端与地。其中，稳压器Ul可以是型号为AP1084系列的稳压芯片。中央处理模块102包括电容C8、电容C9、晶振`X1、单片机U2、电阻R4、电容C10、按键开关S1、电感L3以及电容Cll ；电容C8的第一端与晶振Xl的第一端共接于单片机U2的振荡输出端XTAL2，电容C9的第一端与晶振Xl的第二端共接于单片机U2的振荡输入端XTAL1，电容C8的第二端与电容C9的第二端共接于地，电阻R4的第一端与电感L3的第一端、单片机U2的第一电源端VCC1、第二电源端VCC2、第三电源端VCC3以及模拟参考电压端AREF共接于稳压器Ul的第一输出端OUTl与第二输出端0UT2的共接点，电阻R4的第二端与按键开关SI的第一端及电容ClO的第一端共接于单片机U2的复位端RESET ,按键开关SI的第二端与电容ClO的第二端共接于地，电感L3的第二端与电容Cll的第一端共接于单片机U2的模拟电压端AVCC,电容Cll的第二端接地，单片机U2的第九输入输出端PB0(XCK/T0)、第十输入输出端PBl (Tl)、第i^一输入输出端PB2 (AIN0/INT2)、第十二输入输出端PB3 (AIN1/0C0)、第十三
输入输出端PB4(&)、第十四输入输出端PB5 (MOSI)、第十五输入输出端PB6 (MISO)及第十六输入输出端PB7 (SCK)分别连接被测LED数码管200的第一段选端14、第二段选端16、第三段选端13、第四段选端3、第五段选端5、第六段选端11、第七段选端15及第八段选端12，单片机U2的第一接地端GND1、第二接地端GND2、第三接地端GND3以及第四接地端GND4均接地。其中，单片机U2具体可以是型号为ATMEGA16的单片机，其是一种具有高性能、低功耗的8位微处理器，具备16K字节的系统内可编程闪存，输入输出端(即I/O 口)最大输出电流可达到40mA，远远满足驱动电路设计要求，这是常用的51系列单片机所无法达到的，因为51系列单片机的拉电流能力较弱；再者，ATMEGA16内部集成有8路10位ADC (模数转换器)，满足了对被测LED数码管200的位选端进行电压采样检测的需求。检测结果显示模块104包括电阻R11、电阻R12及字符型液晶IXD ;电阻Rll的第一端与字符型液晶IXD的第一脚I共接于地，电阻Rll的第二端与电阻R12的第一端共接于字符型液晶IXD的第三脚3，字符型液晶IXD的第二脚2与电阻Rl2的第二端共接于电解电容C3的正极，字符型液晶IXD的第十五脚15也连接电解电容C3的正极，字符型液晶IXD的第四脚4、第五脚5、第六脚6、第i^一脚11、第十二脚12、第十三脚13及第十四脚14分别连接单片机U2的第十七输入输出端PCO (SCL)、第十八输入输出端PCI (SDA)、第十九输入输出端PC2 (TCK)、第二i^一输入输出端PC4 (TDO)、第二十二输入输出端PC5 (TDI)、第二十三输入输出端PC6 (TOSCl)及第二十四输入输出端PC7 (T0SC2)，字符型液晶LCD的第七脚7、第八脚8、第九脚9及第十脚10均空接，且字符型液晶LCD的第十六脚16接地。其中，字符型液晶LCD具体可以是型号为1602的点阵型液晶模块，其是一种专用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，它由若干个5X7点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有一个点距的间隔，起到了字符间距和行间距的作用。+5V电压，对比度可调，内含复位电路，提供各种控制命令，如清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能，有80字节显示数据存储器DDRAM,内建有160个5 X 7点阵的字型的字符发生器CGR0M，8个可由用户自定义的5 X 7的字符发生器CGRAM。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成良好的人机交互图形界面，其可以显示字符和数字，也可完成简易图形显示，低电压低功耗是其一显著特点，且其具有硬件电路结构简单，体积小和显示内容丰富，超薄轻巧，性价比高等诸多优点。在实际应用过 程中，为了便于字符型液晶LCD在电路板上的拆卸和更换，可以在字符型液晶IXD与电阻R11、电阻R12及单片机U2之间设置一个IXD插口。声音提示模块105包括电阻R13、PNP型三极管Q3、二极管D6、电阻R14及蜂鸣器U3 ；电阻R13的第一端连接单片机U2的第二十输入输出端PC3 (TMS)，PNP型三极管Q3的基极和发射极分别连接电阻R13的第二端和电解电容C3的正极，PNP型三极管Q3的集电极与二极管D6的阴极共接于蜂鸣器U3的正电源端+，蜂鸣器U3的负电源端-与二极管D6的阳极共接于电阻R14的第一端，电阻R14的第二端接地。在线编程接口 106的第一脚1、第五脚5、第七脚7及第九脚9分别连接单片机U2的第十四输入输出端PB5 (MOSI)、复位端、第十六输入输出端PB7 (SCK)及第十五输入输出端PB6 (MI S0)。通讯串口模块107包括电感L4、电容C12、电阻R15、电阻R16、NPN型三极管Q4、电阻R17、电阻R18、电感L5、电容C13、电阻R19、NPN型三极管Q5、电阻R20、电阻R21、电阻R22及串口接头CONl ；电感L4的第一端与电容C12的第一端共接于电解电容C3的正极，电容C12的第二端接地，电感L4的第二端同时与电阻R15的第一端及电阻R21的第一端连接，电阻R15的第二端与电阻R16的第一端以及NPN型三极管Q4的集电极共接于单片机U2的第二十五输入输出端PDO (RXD)，NPN型三极管Q4的基极和发射极分别连接电阻R17的第一端和地，电阻R18连接于NPN型三极管Q4的基极与发射极之间，电阻R16的第二端与电阻R17的第二端共接于串口接头CONl的第三脚3，电阻R15的第一端与电容C13的第一端共接于电解电容C3的正极，电容C13的第二端接地，电感L5的第二端连接电阻R19的第一端，电阻R19的第二端与NPN型三极管Q5的集电极以及电阻R22的第一端共接于串口接头CONl的第二脚2，NPN型三极管Q5的基极和发射极分别连接电阻R20的第一端和地，电阻R20的第二端与电阻R21的第二端及电阻R22的第二端共接于单片机U2的第二十六输入输出端PDl (TXD)，串口接头CONl的第一脚I接地。图8示出了本发明实施例提供的LED数码管检测方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下在步骤SI中，中央处理模块同时向被测LED数码管的各个段选端和一个或多个驱动检测模块输出相同极性的检测电平。其中，检测电平分为高电平和低电平，相同极性是指同为高电平或低电平，即可对被测LED数码管的各个段选端同时置位为O (低电平)或I (高电平)。在步骤S2中，一个或多个驱动检测模块以恒流源驱动的形式驱动被测LED数码管工作。 在步骤S3中，中央处理模块对被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对被测LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息。步骤S3具体包括以下步骤中央处理模块将被测LED数码管的各个位选端的电势与第一参考电势、第二参考电势及第三参考电势进行对比以判断被测LED数码管中各段数码管的极性和合格性；中央处理模块根据被测LED数码管中各段数码管的极性判断被测LED数码管的管脚位置插放情况；中央处理模块驱动检测结果显示模块实时显示被测LED数码管中各段数码管的极性信息、合格性信息以及被测LED数码管的管脚位置插放情况信息。其中，第一参考电势、第二参考电势及第三参考电势是根据被测LED数码管的类型而定的，对于常用的LED数码管，共阳极的LED数码管的各个位选端的电势一般是处于
1.5疒2. 5V之间(如果位选端的电势低于1. 5V，该段数码管也是共阳极，但其是坏段)；共阴极的LED数码管的各个位选端的电势一般是处于2. 5V^3. 5V之间(如果位选端的电势低于
2.5V或高于3. 5V，该段数码管也是共阴极，但其是坏段)；因此，第一参考电势、第二参考电势和第三参考电势可分别为1. 5V、2. 5V和3. 5V。以下结合实例对上述的LED数码管检测方法作进一步说明当LED数码管检测装置100开始对被测LED数码管200进行检测时，单片机U2将其第二十七输入输出端ro2 (INTO)至第 三十二输入输出端ro7(0C2)均置位为0，并对其第九输入输出端PB0(XCK/T0)至第十六输入输出端PB7 (SCK)逐个置位为0，则单片机U2的第一输入输出端PAO (ADCO)至第五输入输出端PA4 (ADC4)开始对被测LED数码管200的五个位选端(1、2、4、6、8)逐个进行电势检测，这样就可以对被测LED数码管200进行逐段检测，如果被测LED数码管200的当前被测的位选端(1、2、4、6或8)的电势处于1. 5V至2. 5V之间，则表示该段数码管为共阳极数码管，则单片机U2会控制字符型液晶LCD显示共阳极标识以及如图7所示的四位数码字符，并在字符型液晶LCD上显示“PASS”字符表示被测LED数码管合格；此外，如果被测LED数码管200的当前被测的位选端(1、2、4、6或8)的电势小于1. 5V，则表明该段数码管为共阳极数码管，但其是坏段，则单片机U2会控制字符型液晶LCD显示共阳极标识但不显示该坏段的字符，且驱动蜂鸣器U3发出声音报警提示，并随后在字符型液晶IXD上显示“FAIL”字符表示被测LED数码管不合格。单片机U2将其第二十七输入输出端PD2 (INTO)至第三十二输入输出端PD7 (0C2)均置位为1，并对其第九输入输出端PB0(XCK/T0)至第十六输入输出端PB7 (SCK)逐个置位为1，则单片机U2的第一输入输出端PAO (ADCO)至第五输入输出端PA4 (ADC4)开始对被测LED数码管200的五个位选端(1、2、4、6、8)逐个进行电势检测，这样就可以对被测LED数码管200进行逐段检测，如果被测LED数码管200的当前被测的位选端(1、2、4、6或8)的电势处于2. 5V至3. 5V之间，则表示该段数码管为共阴极数码管，则单片机U2会控制字符型液晶LCD显示共阴极标识以及如图7所示的四位数码字符，并在字符型液晶LCD上显示“PASS”字符表示被测LED数码管合格；此外，如果被测LED数码管200的当前被测的位选端(1、2、4、6或8)的电势小于2. 5V或大于3. 5V，则表明该段数码管为共阴极数码管，但其是坏段，则单片机U2会控制字符型液晶LCD显示共阴极标识但不显示该坏段的字符，且驱动蜂鸣器U3发出声音报警提示，并随后在字符型液晶LCD上显示“FAIL”字符表示被测LED数码管不合格。此外，如果在上述极性检测过程中出现多段数码管的极性不同时，即可判定被测LED数码管200的管脚位置插反，并由单片机U2控制字符型液晶IXD显示“ERROR”字符，同时驱动蜂鸣器U3发出声音报警提示。在本发明其他实施例中，为了适应位数更多的联体LED数码管的检测，在中央处理模块102中加入38译码器与单片机U2配合使用以实现多路复用的目的，此外，单片机U2也可以采用具备更多I/O 口的芯片以满足多位联体LED数码管的检测需求；针对某些大电流电压需求的LED数码管，本发明还可以通过高电压和大功率驱动PNP型三极管Ql和NPN型三极管Q2工作，又或者可以在驱动检测模块103中加入采样电阻，并将PNP型三极管Ql的射极电阻(电阻R5和电阻R6)和NPN型三极管Q2的射极电阻(电阻R7和电阻R8)替换成可调电阻以实现可调恒流源驱动被测LED数码管200进行检测。本发明实施例通过采用包括中央处理模块、与被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块的LED数码管检测装置，由中央处理模块配合所述一个或多个驱动检测模块对被测LED数码管进行极性、合格性以及管脚位置插放情况进行判断，其电路结构简单，成本低，一个或多个驱动检测模块采用恒流源驱动保证了 LED数码管在检测过程中稳定工作，且不影响其寿命，此外，还通过检测结果显示模块显示判断结果信息以便检测人员可以直观获取检测结果，大大提高了检测效率，解决了现有技术所存在检测效率低和检测成本高，影响LED使用寿命且无法自动识别LED数码管极性和LED数码管管脚位置是否插放正确，无法检验LED数码管合格率的问题。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED数码管检测装置，对被测LED数码管进行检测，包括电源供给模块，其特征在于，所述LED数码管检测装置还包括中央处理模块、与所述被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块；所述中央处理模块与所述被测LED数码管、所述电源供给模块、所述一个或多个驱动检测模块以及所述检测结果显示模块连接，且所述一个或多个驱动检测模块还与所述被测 LED数码管连接，所述一个或多个驱动检测模块和所述检测结果显示模块还与所述电源供给模块连接以获得电源供给；所述中央处理模块同时向所述被测LED数码管的各个段选端和所述一个或多个驱动检测模块输出相同极性的检测电平，由所述一个或多个驱动检测模块以恒流源驱动的形式驱动所述被测LED数码管工作，再由所述中央处理模块对所述被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对所述被测LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断， 并根据判断结果驱动所述检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息。
2.如权利要求1所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述驱动检测模块包括 电阻R5、电阻R6、PNP型三极管Ql、二极管D2、二极管D3、NPN型三极管Q2、电阻R7、电阻R8、稳压二极管D4、电阻R9、电阻RlO以及稳压二极管D5 ；所述电阻R5的第一端与所述稳压二极管D5的阴极共接于所述电源供给模块所包含的电解电容C3的正极，所述电阻R6连接于所述电阻R5的第二端与所述PNP型三极管Ql的发射极之间，所述PNP型三极管Ql的集电极连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极与所述二极管D3的阳极的共接点同时与所述被测LED数码管的其中一个位选端及所述中央处理模块所包含的单片机的第一输入输出端至第八输入输出端中的其中一个端口连接， 所述二极管D3的阴极连接所述NPN型三极管Q2的集电极，所述NPN型三极管Q2的发射极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R8的第一端接所述电阻R7的第二端，所述稳压二极管D4的阳极与所述电阻R8的第二端共接于地，所述稳压二极管D4的阴极与所述NPN型三极管Q2的基极共接于所述电阻R9的第一端，所述电阻R9的第二端与所述电阻RlO的第一端共接于所述单片机的第二十七输入输出端至第三十二输入输出端中的其中一个端口，所述电阻RlO的第二端与所述PNP型三极管Ql的基极共接于所述稳压二极管D5的阳极。
3.如权利要求2所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述电源供给模块包括 电源接口、二极管D1、电感L1、电容Cl、电容C2、电解电容C3、电感L2、电容C4、电容C5、稳压器、电阻R1、电阻R2、电容C6、电容C7、电阻R3以及发光二极管LEDl ；所述电源接口的第一端接+12V直流电源，所述二极管Dl的阴极与所述电感LI的第一端共接于所述电源接口的第一端，所述电感LI的第二端与所述电容Cl的第一端及所述电容C2的第一端共接于所述电解电容C3的正极，所述二极管Dl的阳极与所述电容Cl的第二端、所述电容C2的第二端、所述电解电容C3的负极以及所述电感L2的第一端共接于地， 所述电感L2的第二端同时与所述电源接口的第二端及第三端连接，所述电容C4的第一端与所述电容C5的第一端及所述稳压器的输入端共接于所述电解电容C3的正极，所述电阻 Rl的第一端与所述电阻R2的第一端共接于所述稳压器的接地端，所述电阻Rl的第二端与所述电容C4的第二端及所述电容C5的第二端共接于地，所述稳压器的第一输出端和第二输出端与所述电阻R2的第二端共接于所述电阻R3的第一端，所述电容C6与所述电容C7并联连接于所述电阻R3的第一端与地之间，所述发光二极管LEDl的阳极和阴极分别连接所述电阻R3的第二端与地。
4.如权利要求3所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述中央处理模块包括电容C8、电容C9、晶振X1、单片机、电阻R4、电容C10、按键开关、电感L3以及电容Cll ；所述电容CS的第一端与所述晶振Xl的第一端共接于所述单片机的振荡输出端，所述电容C9的第一端与所述晶振Xl的第二端共接于所述单片机U2的振荡输入端，所述电容 CS的第二端与所述电容C9的第二端共接于地，所述电阻R4的第一端与所述电感L3的第一端、所述单片机的第一电源端、第二电源端、第三电源端以及模拟参考电压端共接于所述稳压器的第一输出端与第二输出端的共接点，所述电阻R4的第二端与所述按键开关的第一端及所述电容ClO的第一端共接于所述单片机的复位端，所述按键开关的第二端与所述电容ClO的第二端共接于地，所述电感L3的第二端与所述电容Cll的第一端共接于所述单片机的模拟电压端，所述电容Cll的第二端接地，所述单片机的第九输入输出端、第十输入输出端、第i 输入输出端、第十二输入输出端、第十三输入输出端、第十四输入输出端、第十五输入输出端及第十六输入输出端分别连接所述被测LED数码管的第一段选端、第二段选端、第三段选端、第四段选端、第五段选端、第六段选端、第七段选端及第八段选端，所述单片机的第一接地端、第二接地端、第三接地端以及第四接地端均接地。
5.如权利要求4所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述检测结果显示模块包括电阻R11、电阻R12及字符型液晶；所述电阻Rll的第一端与所述字符型液晶的第一脚共接于地，所述电阻Rll的第二端与所述电阻R12的第一端共接于所述字符型液晶的第三脚，所述字符型液晶的第二脚与所述电阻R12的第二端共接于所述电解电容C3的正极，所述字符型液晶的第十五脚也连接所述电解电容C3的正极，所述字符型液晶的第四脚、第五脚、第六脚、第十一脚、第十二脚、第十三脚及第十四脚分别连接所述单片机的第十七输入输出端、第十八输入输出端、第十九输入输出端、第二 i 输入输出端、第二十二输入输出端、第二十三输入输出端及第二十四输入输出端，所述字符型液晶的第七脚、第八脚、第九脚及第十脚均空接，且所述字符型液晶的第十六脚接地。
6.如权利要求5所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述LED数码管检测装置还包括声音提示模块，所述声音提示模块与所述电源供给模块及所述中央处理模块连接，所述声音提示模块用于在所述中央处理模块检测到所述被测LED数码管不合格或者管脚位置插放错误时发出声音报警提示。
7.如权利要求5所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述LED数码管检测装置还包括在线编程接口，所述在线编程接口与所述电源供给模块及所述中央处理模块连接，所述在线编程接口用于为所述中央处理模块提供软件调试和更新的数据传输通道。
8.如权利要求5所述的LED数码管检测装置，其特征在于，所述LED数码管检测装置还包括通讯串口模块，所述通讯串口模块与所述电源供给模块及所述中央处理模块连接，所述通讯串口模块用于在所述中央处理模块与外部的计算机之间建立串口数据通讯通道。
9.一种基于权利要求1所述的LED数码管检测装置的LED数码管检测方法，其特征在于，所述LED数码管检测方法包括以下步骤中央处理模块同时向被测LED数码管的各个段选端和一个或多个驱动检测模块输出相同极性的检测电平；所述一个或多个驱动检测模块以恒流源驱动的形式驱动所述被测LED数码管工作；所述中央处理模块对所述被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对所述被测 LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动所述检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息。
10.如权利要求9所述的所述LED数码管检测方法，其特征在于，所述中央处理模块对所述被测LED数码管的各个位选端进行电势检测以对所述被测LED数码管的极性、合格性和管脚位置插放情况进行判断，并根据判断结果驱动所述检测结果显示模块实时显示相应的检测结果信息的步骤具体包括以下步骤所述中央处理模块将所述被测LED数码管的各个位选端的电势与第一参考电势、第二参考电势及第三参考电势进行对比以判断所述被测LED数码管中各段数码管的极性和合格性；所述中央处理模块根据所述被测LED数码管中各段数码管的极性判断所述被测LED数码管的管脚位置插放情况；所述中央处理模块驱动所述检测结果显示模块实时显示所述被测LED数码管中各段数码管的极性信息、合格性信息以及被测LED数码管的管脚位置插放情况信息。
全文摘要
本发明适用于LED数码管检测领域，提供了一种LED数码管检测装置和方法。本发明实施例通过采用包括中央处理模块、与被测LED数码管的位选端的数量相同的一个或多个驱动检测模块以及检测结果显示模块的LED数码管检测装置，由中央处理模块配合所述一个或多个驱动检测模块对被测LED数码管进行极性、合格性以及管脚位置插放情况进行判断，其电路结构简单，成本低，一个或多个驱动检测模块采用恒流源驱动保证了LED数码管在检测过程中稳定工作，且不影响其寿命，此外，还通过检测结果显示模块显示判断结果信息以便检测人员可以直观获取检测结果，大大提高了检测效率。
文档编号G01R31/44GK103048583SQ20121057916
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者张嘉, 董平, 周俊杰 申请人:深圳市九洲电器有限公司