一种减少LED驱动芯片管脚的结构的制作方法

本发明涉及led驱动芯片技术领域，特别是驱动多个显示窗口的应用领域。具体为一种减少led驱动芯片管脚的结构。本发明具体为复用led驱动口，减少通信控制线，从而在单面pcb板走线和驱动同样led数量的情况下，显著减少led驱动芯片的管脚。

背景技术：

传统led驱动芯片驱动led数等于seg数与grid数的乘积，驱动led的管脚数等于seg数与grid数的和。以tm1640为例，seg数为8，grid数为16，可以驱动的总led数为8×16＝128，驱动led的管脚数为8+16＝24。在电子秤市场，通常需要驱动3个显示窗口，分别为重量窗、单价窗和金额窗，其中重量窗为5位，单价窗为5位，金额窗为6位，3个显示窗口共需要的led数为(5+5+6)×8＝128。为了降低电子秤的成本，“红字”显示板已经由数码管驱动逐渐向led驱动过渡，而本发明的目的是进一步从led驱动芯片的角度降低“红字”显示板的成本。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种减少led驱动芯片管脚的结构，解决了技术的部分技术问题。

(二)技术方案

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种减少led驱动芯片管脚的结构。

本发明提出一种减少led驱动芯片管脚的结构，包括串行接口模块、显示存储模块、led驱动器模块、时基发生器模块；所述串行接口模块电性连接显示存储模块、led驱动器模块，所述显示存储模块电性连接led驱动器模块，所述led驱动器模块电性连接时基发生器模块，所述串行接口模块电性连接时基发生器模块；

串行接口模块主要用于与外部单片机连接进行通信的通道；更新显示存储模块的值、控制led驱动器模块和控制时基发生器模块的工作状态；所述led驱动器模块包含于芯片内；

所述串行接口模块、显示存储模块、led驱动器模块、时基发生器模块之间采用单线通信来减少芯片管脚，单线通信的编码规则为，每次通信时，外部单片机都先发送同步位，然后发送13位数据和1位奇偶检验位；每个位周期由低电平和高电平组成，其中低电平没有严格的时间要求，高电平有严格的时间要求，以高电平持续时间长短来区分数据0和数据1。

优选的，所述led驱动器模块用于产生驱动芯片管脚的驱动波形和驱动电压，所述led驱动器模块设置有a0、a1、a2、a3和b0、b1、b2、b3共8个驱动管脚，其中每个管脚又分成阳极和阴极两个驱动时刻；所述led驱动器模块还设置有c0、c1、c2、c3、c4管脚。

优选的，所述时基发生器模块用于产生工作时钟，驱动芯片内部各模块协同工作，在省电模式时，关闭时钟，所有电路停止工作，功耗降至最低。

优选的，所述显示存储模块主要用于存储所有led的值。

优选的，所述led驱动器模块包含13个led驱动管脚组成了8*16＝128bits的存储空间。

优选的，所述芯片管脚同时满足三种led显示板的单层pcb走线，走线分为三行、两行和一行，其中三行和一行布局的显示板会比两行布局显示板多3个0欧姆的跳线电阻。

(三)有益效果

本发明提供了一种减少led驱动芯片管脚的结构。具备以下有益效果：本发明在采用单面pcb板走线和驱动128个led的前提下，采用本发明设计的led驱动芯片的管脚数为16，相比tm1640的28个管脚，减少了约40％的管脚数，从而芯片封装从sop28变成sop16。

附图说明

图1为本发明实施例的总体结构框图；

图2为本发明实施例的displayram结构图；

图3为本发明实施例的驱动波形逻辑说明；

图4为本发明实施例的多窗口led显示板应用图一；

图5为本发明实施例的多窗口led显示板应用图二；

图6为本发明实施例的多窗口led显示板应用图三；

图7为本发明实施例的芯片管脚示意图；

图8为本发明的8段led对应的abcdefgdp示意图；

图9为本发明的8段led显示的pcb走线示意图一；

图10为本发明的8段led显示的pcb走线示意图二。

图中：串行接口模块(1)、显示存储模块(2)、led驱动器模块(3)、时基发生器模块(4)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明由串行接口模块1、显示存储模块2、led驱动器模块3和时基发生器模块4组成，本发明的总体结构框图如图1所示。

串行接口模块1主要用于与外部单片机进行通信，更新displayram的值、控制led驱动器模块3和控制时基发生器模块4的工作状态。本发明通过采用单线通信来减少芯片管脚，本实施例中单线通信的编码规则为，每次通信时，外部单片机都先发送同步位，然后发送13位数据和1位奇偶检验位；每个位周期由低电平和高电平组成，其中低电平没有严格的时间要求，高电平有严格的时间要求，以高电平持续时间长短来区分数据0和数据1，0为1t，1为3t，同步位时高电平为2t。如图8所示，外部单片机向led驱动芯片发送11000_01011010_0。

显示存储模块2主要用于存储所有led的值，值为1表示点亮led，“+”左边的led驱动管脚为v+电平，“+”右边的led驱动管脚为v-电平；值为0表示关闭led，“+”左边的led驱动管脚为v+电平，“+”右边的led驱动管脚为z状态；或者左边的led驱动管脚为v-电平，“+”右边的led驱动管脚为z状态或v+电平；或者左边的led驱动管脚为z状态，“+”右边的led驱动管脚为z状态或v+电平或v-电平。如图2所示，本实施例的13个led驱动管脚组成了8*16＝128bits的存储空间，其中8表示8段led显示，对应图8中的abcdefg和dp，16表示16个8段led显示，对应地址0～地址15，其中地址0为a0～a3驱动，pcb走线如图9所示；地址1～4为a0～a3分别与b3～b0驱动，pcb走线如图10所示；地址5～9为a0～a3分别与c4～c0驱动，pcb走线如图10所示；地址10为b0～b3驱动，pcb走线如图9所示，地址11～15为b0～b3分别与c0～c4驱动，pcb走线如图10所示。

led驱动器模块3用于产生驱动管脚的驱动波形和驱动电压，如图3所示，其中v-＝gnd、v+＝vdd、z＝高阻态；当led灯的阳极为v+，阴极为v-，该led灯点亮；其它状态，该led灯熄灭。如图3所示，驱动波形依次循环驱动a0、a1、a2、a3和b0、b1、b2、b3共8个驱动管脚，其中每个管脚又分成阳极和阴极两个驱动时刻，所以共有16个时间单位。而且为了保证所有led灯亮度的一致性，每个时间单位的驱动时间是一样的，即每个led灯点亮的时间是一样的。以驱动管脚a0为例，t0时刻，a0作为阳极共驱动了11个led灯；t1时刻，a0作为阴极共驱动了11个led灯。

时基发生器模块4用于产生工作时钟，驱动芯片内部各模块协同工作。在省电模式时，关闭时钟，所有电路停止工作，功耗降至最低。

图4、图5、图6为本发明实施例的多窗口led显示板应用说明。对于电子秤，通常需要两个显示板，分成前板(与键盘同边)和后板，前板给商户看，后板给客户看，其中前板多为两行(10+6)或三行(5+5+6)布局，后板多为一行(16)布局。采用本发明，减少led驱动芯片管脚，而且同时满足三种led显示板的单层pcb走线，其中三行和一行布局的显示板会比两行布局显示板多3个0欧姆的跳线电阻。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。