LED胸牌拆解与分析，贴片LED实现汉字显示，无需74芯片
本帖最后由 superrf 于 2014-11-25 08:34 编辑网上看到贴片LED胸牌，是LED矩阵实现汉字显示。觉得好奇买了一个拆解分析
拆解后可以看到正面是576（12*48）个贴片LED，可以显示4个12*12的汉字。第一感觉是常见的LED屏方案，应该MCU+74芯片扫描实现的
但是翻到背面一看一个74芯片都没有，而且电容电阻都很少。只有一个LPC1113和一个USB转串口芯片，余下的是电池和几个电容电阻二极管等。
之前在本论坛看到一下关于IO直接驱动LED的，可以很少几个IO直接驱动比较多的LED，所以觉得应该是这样实现的，分析如下，欢迎各位批评指正
N个IO可以驱动(N-1)*N个LED,25个IO最多驱动600个LED，(25-1)*25=600个LED，所以576LED需要25个IO即可
如果用两个IO驱动两个LED如下图
P01低电平，P02高电平时D1亮
P01高电平，P02低电平时D2亮
P01或P02开漏,D1和D2都不亮
方案一，(此分析有错误，谢谢hyz_avr的提醒)
如果用4个IO扫描驱动LED如下图
相同IO不能驱动，P01与P01,P02与P02等
不同IO扫描驱动原理与上例相同，这样4个IO能驱动4*4-4=12个LED
25个IO驱动600个LED原理图可以由上图类推，不再画出。行列扫描算法，网上资料很多，不再描述，想了解的可以搜索引擎网查
方案二
M个IO与N的IO扫描驱动LED，M+N个IO可以驱动2*M*N个LED。11+22共33个IO可以驱动2*11*22共484个LED
LPC1113共有42个GPIO，每个IO有20 mA的驱动能力，所以足够驱动这个LED矩阵了
方案三(最少IO驱动方案)
对方案一进行修改，渐少一半驱动避免冲突
N个IO可以驱动((N-1)*N)个LED,25个IO可以驱动(25-1)*25=600个LED
原理图改成这个样子应该更好些
大家都帮忙分析一下有没有更省IO的方案
有图，有原理，顶一下。
还有一个重要的一点，楼主忘写了，
P01，P02，都是开漏的话，D1，D2都不会亮。 wicy001 发表于 2014-11-24 12:08
有图，有原理，顶一下。
还有一个重要的一点，楼主忘写了，
谢谢提醒，已经更新 谢谢楼主，长见识了 必须IO口是全功能的IO口，这样才可行。。。不过除了古老的51，其他的基本都可以配置IO口的～ 感觉和按键扫描有点类似，一个是输入，一个是输出 确实不错，不过这种LED显示字得远观，就像第一张图片，有点闪眼。 胸牌？做成LED？挂胸前？ 电子胸牌都用在什么地方？？？ 用stc单片机就可以不用595实现很好的功能显示了{:lol:} 我只数出了11×44个LED LED斜着贴, 这好像是无机酸大侠的方案哦. D1亮的时候D10是不是也亮? 有启发，收藏了 DevLabs 发表于 2014-11-24 13:22
LED斜着贴, 这好像是无机酸大侠的方案哦.
不一样，无机酸那个是错位排列，用更少的LED达到同样的效果。
淘宝上一个才35，比自制成本低，可以自己买回来重写程序玩。但我看到一家店给出的电路图片，他们是用的4个74芯片。
方案上个有利弊，如果是纯用IO扫，占用系统时间多复杂任务不能处理，LED亮度也受限。 这个红色led的点阵看着好廉价啊， 这个红色led的点阵看着好廉价啊，把每一个隔开的那种好看一点 不错，三基色的LED如果可以这样处理能显示256色么 silence_sky 发表于 2014-11-24 13:17
我只数出了11×44个LED
这个产品显示11X11汉字，字符是比较拥挤，如果显示16X16点阵字符就清晰多了 楼主给个链接吧，买个玩玩 路过看看。 学习了{:lol:} 学无止境，可惜一般数码管不是这结构 hyz_avr 发表于 2014-11-24 13:27
D1亮的时候D10是不是也亮?
谢谢提醒，看来这个方案有问题，我再想想有无其他方案 本帖最后由 superrf 于 2014-11-24 16:13 编辑
hyz_avr 发表于 2014-11-24 13:27
D1亮的时候D10是不是也亮?
又想了一个方案，看看有没有问题
方案二
M个IO与N的IO扫描驱动LED，M+N个IO可以驱动2*M*N个LED。11+22共33个IO可以驱动2*11*22共484个LED
LPC1113共有42个GPIO，每个IO有20 mA的驱动能力，所以足够驱动这个LED矩阵了
看了某宝，好像大多是AVR+595方案的 bart 发表于 2014-11-24 16:10
看了某宝，好像大多是AVR+595方案的
那些是旧产品，这个产品成本更低 这个产品一年前就出来了，我大中国技术威武啊！ 坛子里有个n脚驱动n*（n-1）引脚的，需要用三态。 gao_hailong 发表于 2014-11-24 16:51
坛子里有个n脚驱动n*（n-1）引脚的，需要用三态。
我的第一个方案也是这样想的，可是证明有问题，谁有原理图证明n脚驱动n*（n-1）LED可行？ superrf 发表于 2014-11-24 17:44
我的第一个方案也是这样想的，可是证明有问题，谁有原理图证明n脚驱动n*（n-1）LED可行？ ...
错了，计算错误。
第一个方案明显错误，第三个是对的，但是计算错误了，n脚驱动n*（n-1）LED可行
比如你图上的4个IO，驱动了4*(4-1)=12个LED superrf 发表于 2014-11-24 17:44
我的第一个方案也是这样想的，可是证明有问题，谁有原理图证明n脚驱动n*（n-1）LED可行？ ...
手机不方便，晚上用电脑回复。 这东西一个多大？ 学习了， 谢谢楼主 就一般胸牌大小。前几天还看到有人带 好贴，有意义。 还有这种东西啊！{:biggrin:} 怎么不搞个lcd液晶屏带上 学习了 takashiki 发表于 2014-11-24 18:04
错了，计算错误。
第一个方案明显错误，第三个是对的，但是计算错误了，n脚驱动n*（n-1）LED可行
比如你 ...
谢谢提醒，看来这个胸牌最可能就是方案3了 思路很好。。学习了{:smile:} IO口是少用了很多，但是系统也消耗了很多 顺便LPC11U3x替代LPC1114{:biggrin:}不需要那个USB转串口了。 估计是厂家为了省去USB驱动的开发工作，直接用PL2302转串口了 embeddev_1 发表于 2014-11-24 20:08
还有这种东西啊！ 怎么不搞个lcd液晶屏带上
LED主动发光，更亮 bart 发表于 2014-11-24 14:41
楼主给个链接吧，买个玩玩
直接到某宝上搜吧，多的很，而且包邮 看来不用我解释了，就是楼主改好后的方案三。 09年在华强城见过，适合迎宾带，当时价格在100+ superrf 发表于 2014-11-24 22:16
直接到某宝上搜吧，多的很，而且包邮
看了一些，给出的图都是595的，不靠谱啊 谢谢分享！ 既然都有产品在手了，那就测绘一下原理图，就都清楚了 mark 学习了 好贴，学习了，多谢分享 原理图改成这个样子应该更好些
我想问一下，你计算过电流没有。。一般MCU的Io 也就10来个mA，总体电流还不能太高。你350个LED，一个1mA也有350mA。
你哪些方案有一个弊端。所有的LED不能同时亮。 用PL2303和LPC的芯片直接驱动的，矩阵式的！~ lixin91985 发表于 2014-11-25 08:26
我想问一下，你计算过电流没有。。一般MCU的Io 也就10来个mA，总体电流还不能太高。你350个LED，一个1mA也 ...
LPC1113共有42个GPIO，每个IO有20 mA的驱动能力，所以足够驱动这个LED矩阵了
扫描驱动，每两个IO同时只能点亮1个LED，20mA够了，而且已经有产品证明是没问题的 junjiedz 发表于 2014-11-25 08:27
用PL2303和LPC的芯片直接驱动的，矩阵式的！~
PL2303是USB转串口的，供电脑和LPC通信用的，LPC实现矩阵扫描LED 围观学习。。顶下楼主 强帖，Mark！ 谢谢分享. 呵呵，跟当年台系芯片横行时，面试时会出一道最少IO扫最多按键的方案有些类似！当年也借助二极管实现！ 不粗，学习了 方案三下图右边的LED方向反了 看着很好玩的样子，带在身上能用多久没电。 看着还不错，佩服将这一创意做成产品的第一人
思路很好学习了. creep 发表于 2014-11-25 09:31
看着很好玩的样子，带在身上能用多久没电。
说明书说13个小时，还没测过 思路不错 这个成本节约成这样。不容易呀！连个电阻都没有了。学习了！ 方案3，D6跟着D1亮，D8跟着D2亮，D10跟着D3亮，也不行啊 本帖最后由 superrf 于 2015-1-4 13:22 编辑
kevin_me 发表于 2015-1-4 13:16
方案3，D6跟着D1亮，D8跟着D2亮，D10跟着D3亮，也不行啊
不好意思，方案三第二个图，有一半方向画反了
时间久了，楼这位无法编辑 电池能点多久？ 楼主威武，顶一个。 这个必须是独立LED驱动的！ passage110 发表于 2014-11-24 13:10
电子胸牌都用在什么地方？？？
餐饮、娱乐服务员 等 可以试试这两片芯片 funnybow 发表于 2015-1-15 23:25
可以试试这两片芯片
不如用TM1629，便宜 唉，都想节成本 这个胸牌有电路图，能二次开发吗？拿来做过小闹钟还不错。自己焊500多个LED要崩溃！ 确实不错去。脑洞大开 视觉效果怎么样？会不会有些灯不太亮 cumthe 发表于 2015-2-11 08:55
视觉效果怎么样？会不会有些灯不太亮
不会，只要你按相同的PWM宽度去单颗驱动，看起来基本上亮度是一致的，当然必须是规格差不多的LED！{:lol:} 有人研究明白了么？ liqiinhit2 发表于 2015-2-13 13:03
有人研究明白了么？
方案三就是，前提是MCU管脚有足够的驱动能力 涨知识了，切换着用，输入输出切换+分时复用。
有意思。比595的方案成本便宜不少啊。 superrf 发表于 2015-2-13 13:11
方案三就是，前提是MCU管脚有足够的驱动能力
非常感谢！ 方案不错,但感觉这样做会给软件带来很大压力，驱动相当复杂 有可借鉴的地方，先收藏了，谢谢 silence_sky 发表于 2014-11-24 13:29
不一样，无机酸那个是错位排列，用更少的LED达到同样的效果。
淘宝上一个才35，比自制成本低，可以自己 ...
无机酸是啥？？？ 很有启发！谢谢楼主！ 收藏了，技术无止境呀 谢谢分享 这种驱动方式会造成亮度不均匀，灯少的时候会亮一些
superrf 发表于 2014-11-24 17:44
我的第一个方案也是这样想的，可是证明有问题，谁有原理图证明n脚驱动n*（n-1）LED可行？ ...
这个原理可以解释：http://en.wikipedia.org/wiki/Charlieplexing
charlieplexing驱动原理，谢谢前面的指引。 确实不错 很不错的资料，学习了 沉默胜过白金 发表于 2015-2-25 08:57
无机酸是啥？？？
那是一位大侠！ 马克，电子胸牌原理图
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