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LED胸牌拆解与分析,贴片LED实现汉字显示,无需74芯片

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出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 11:47:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
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

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(225681277)

出0入17汤圆

发表于 2014-11-24 12:08:41 | 显示全部楼层
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。
(225681080)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 12:11:58 | 显示全部楼层
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
(225680932)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 12:14:26 | 显示全部楼层
谢谢楼主,长见识了
(225680390)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 12:23:28 | 显示全部楼层
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~
(225679931)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 12:31:07 | 显示全部楼层
感觉和按键扫描有点类似,一个是输入,一个是输出
(225678814)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 12:49:44 | 显示全部楼层
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。
(225677863)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:05:35 | 显示全部楼层
胸牌?做成LED?挂胸前?
(225677564)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:10:34 | 显示全部楼层
电子胸牌都用在什么地方???
(225677505)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:11:33 | 显示全部楼层
用stc单片机就可以不用595实现很好的功能显示了
(225677170)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:17:08 | 显示全部楼层
我只数出了11×44个LED
(225676859)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:22:19 | 显示全部楼层
LED斜着贴, 这好像是无机酸大侠的方案哦.
(225676571)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:27:07 | 显示全部楼层
D1亮的时候D10是不是也亮?
(225676502)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:28:16 | 显示全部楼层
有启发,收藏了
(225676409)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:29:49 | 显示全部楼层
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。

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(225676305)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:31:33 | 显示全部楼层
这个红色led的点阵看着好廉价啊,
(225676263)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:32:15 | 显示全部楼层
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
(225674761)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 13:57:17 | 显示全部楼层
不错,三基色的LED如果可以这样处理能显示256色么
(225674007)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 14:09:51 | 显示全部楼层
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
(225672130)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 14:41:08 | 显示全部楼层
楼主给个链接吧,买个玩玩
(225669429)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 15:26:09 | 显示全部楼层
路过看看。
(225669052)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 15:32:26 | 显示全部楼层
学习了
(225668592)

出0入21汤圆

发表于 2014-11-24 15:40:06 | 显示全部楼层
学无止境,可惜一般数码管不是这结构
(225668161)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 15:47:17 | 显示全部楼层
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
(225667013)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 16:06:25 | 显示全部楼层
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


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(225666762)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 16:10:36 | 显示全部楼层
看了某宝,好像大多是AVR+595方案的
(225666646)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 16:12:32 | 显示全部楼层
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
(225664594)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 16:46:44 | 显示全部楼层
这个产品一年前就出来了,我大中国技术威武啊!
(225664338)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 16:51:00 来自手机 | 显示全部楼层
坛子里有个n脚驱动n*(n-1)引脚的,需要用三态。
(225661100)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 17:44:58 | 显示全部楼层
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?
(225659902)

出0入93汤圆

发表于 2014-11-24 18:04:56 | 显示全部楼层
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
(225655651)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:15:47 来自手机 | 显示全部楼层
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。
(225654423)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:36:15 | 显示全部楼层
这东西一个多大?
(225653801)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:46:37 | 显示全部楼层
学习了,   
(225653536)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:51:02 | 显示全部楼层
谢谢楼主
(225653425)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:52:53 | 显示全部楼层
就一般胸牌大小。前几天还看到有人带
(225653082)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 19:58:36 | 显示全部楼层
好贴,有意义。
(225652462)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 20:08:56 | 显示全部楼层
  还有这种东西啊! 怎么不搞个lcd液晶屏带上
(225649787)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 20:53:31 | 显示全部楼层
学习了        
(225648620)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 21:12:58 | 显示全部楼层
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
(225648580)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 21:13:38 | 显示全部楼层
思路很好。。学习了
(225645380)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 22:06:58 | 显示全部楼层
IO口是少用了很多,但是系统也消耗了很多
(225645299)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 22:08:19 | 显示全部楼层
顺便LPC11U3x替代LPC1114不需要那个USB转串口了。
(225645029)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 22:12:49 | 显示全部楼层
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
(225644917)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 22:14:41 | 显示全部楼层
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
(225644830)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-24 22:16:08 | 显示全部楼层
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
(225644088)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 22:28:30 | 显示全部楼层
看来不用我解释了,就是楼主改好后的方案三。
(225641255)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-24 23:15:43 | 显示全部楼层
09年在华强城见过,适合迎宾带,当时价格在100+
(225634724)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 01:04:34 来自手机 | 显示全部楼层
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
(225613210)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 07:03:08 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢分享!
(225609625)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:02:53 | 显示全部楼层
既然都有产品在手了,那就测绘一下原理图,就都清楚了
(225608829)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:16:09 | 显示全部楼层
mark 学习了
(225608458)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:22:20 | 显示全部楼层
好贴,学习了,多谢分享
(225608280)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-25 08:25:18 | 显示全部楼层
原理图改成这个样子应该更好些

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(225608236)

出0入4汤圆

发表于 2014-11-25 08:26:02 | 显示全部楼层
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。
(225608160)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:27:18 | 显示全部楼层
用PL2303和LPC的芯片直接驱动的,矩阵式的!~
(225607949)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-25 08:30:49 | 显示全部楼层
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
(225607645)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-25 08:35:53 | 显示全部楼层
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
(225606888)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:48:30 | 显示全部楼层
围观学习。。顶下楼主
(225606663)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 08:52:15 | 显示全部楼层
强帖,Mark!
(225605149)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 09:17:29 | 显示全部楼层
谢谢分享.
(225604668)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 09:25:30 | 显示全部楼层
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!
(225604490)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 09:28:28 | 显示全部楼层
不粗,学习了
(225604330)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 09:31:08 | 显示全部楼层
方案三下图右边的LED方向反了
(225604281)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 09:31:57 | 显示全部楼层
看着很好玩的样子,带在身上能用多久没电。
(225600299)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 10:38:19 | 显示全部楼层
看着还不错,佩服将这一创意做成产品的第一人
(225592655)

出0入0汤圆

发表于 2014-11-25 12:45:43 | 显示全部楼层

思路很好学习了.
(225591109)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-11-25 13:11:29 | 显示全部楼层
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
(224789176)

出0入0汤圆

发表于 2014-12-4 19:57:02 | 显示全部楼层
思路不错
(222138276)

出0入0汤圆

发表于 2015-1-4 12:18:42 | 显示全部楼层
这个成本节约成这样。不容易呀!连个电阻都没有了。学习了!
(222134800)

出5入42汤圆

发表于 2015-1-4 13:16:38 | 显示全部楼层
方案3,D6跟着D1亮,D8跟着D2亮,D10跟着D3亮,也不行啊
(222134555)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-1-4 13:20:43 | 显示全部楼层
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
(222124808)

出0入0汤圆

发表于 2015-1-4 16:03:10 | 显示全部楼层
电池能点多久?
(221153666)

出0入0汤圆

发表于 2015-1-15 21:48:52 | 显示全部楼层
楼主威武,顶一个。
(221151142)

出350入0汤圆

发表于 2015-1-15 22:30:56 来自手机 | 显示全部楼层
这个必须是独立LED驱动的!
(221150893)

出0入4汤圆

发表于 2015-1-15 22:35:05 | 显示全部楼层
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
(221147857)

出0入0汤圆

发表于 2015-1-15 23:25:41 | 显示全部楼层
可以试试这两片芯片

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(221090241)

出0入0汤圆

发表于 2015-1-16 15:25:57 | 显示全部楼层
funnybow 发表于 2015-1-15 23:25
可以试试这两片芯片

不如用TM1629,便宜
(221090192)

出0入17汤圆

发表于 2015-1-16 15:26:46 | 显示全部楼层
唉,都想节成本
(219008411)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-9 17:43:07 | 显示全部楼层
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!
(218869232)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-11 08:22:46 | 显示全部楼层
确实不错去。脑洞大开
(218867242)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-11 08:55:56 | 显示全部楼层
视觉效果怎么样?会不会有些灯不太亮
(218861873)

出350入0汤圆

发表于 2015-2-11 10:25:25 | 显示全部楼层
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!
(218679566)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-13 13:03:52 | 显示全部楼层
有人研究明白了么?
(218679132)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-2-13 13:11:06 | 显示全部楼层
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
(218677979)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-13 13:30:19 | 显示全部楼层
涨知识了,切换着用,输入输出切换+分时复用。
(218666216)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-13 16:46:22 | 显示全部楼层
有意思。比595的方案成本便宜不少啊。
(218521096)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-15 09:05:02 | 显示全部楼层
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!
(218496370)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-15 15:57:08 | 显示全部楼层
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
(218495565)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-15 16:10:33 | 显示全部楼层
有可借鉴的地方,先收藏了,谢谢
(217657553)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-25 08:57:25 | 显示全部楼层
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???
(217656154)

出0入0汤圆

发表于 2015-2-25 09:20:44 | 显示全部楼层
很有启发!谢谢楼主!
(217651843)

出50入0汤圆

发表于 2015-2-25 10:32:35 | 显示全部楼层
收藏了,技术无止境呀
(216097848)

出0入0汤圆

发表于 2015-3-15 10:12:30 | 显示全部楼层
谢谢分享
(215713496)

出0入0汤圆

发表于 2015-3-19 20:58:22 | 显示全部楼层
这种驱动方式会造成亮度不均匀,灯少的时候会亮一些
(214104104)

出0入0汤圆

发表于 2015-4-7 12:01:34 | 显示全部楼层
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。
(210267021)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-21 21:52:57 | 显示全部楼层
确实不错              
(210260921)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-21 23:34:37 | 显示全部楼层
很不错的资料,学习了
(210256457)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-22 00:49:01 | 显示全部楼层

那是一位大侠!
(210228353)

出0入0汤圆

发表于 2015-5-22 08:37:25 | 显示全部楼层
马克,电子胸牌原理图
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