LED胸牌拆解与分析，贴片LED实现汉字显示，无需74芯片

superrf · 发表于 2014-11-24 11:47:38

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

wicy001 · 发表于 2014-11-24 12:08:41

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。

superrf · 发表于 2014-11-24 12:11:58

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

xujian · 发表于 2014-11-24 12:14:26

谢谢楼主，长见识了

huangdog · 发表于 2014-11-24 12:23:28

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～

10646686 · 发表于 2014-11-24 12:31:07

感觉和按键扫描有点类似，一个是输入，一个是输出

liuerbin · 发表于 2014-11-24 12:49:44

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。

Chuda · 发表于 2014-11-24 13:05:35

胸牌？做成LED？挂胸前？

passage110 · 发表于 2014-11-24 13:10:34

电子胸牌都用在什么地方？？？

RudeBoy · 发表于 2014-11-24 13:11:33

用stc单片机就可以不用595实现很好的功能显示了

silence_sky · 发表于 2014-11-24 13:17:08

我只数出了11×44个LED

DevLabs · 发表于 2014-11-24 13:22:19

LED斜着贴, 这好像是无机酸大侠的方案哦.

hyz_avr · 发表于 2014-11-24 13:27:07

D1亮的时候D10是不是也亮?

superlsl · 发表于 2014-11-24 13:28:16

有启发，收藏了

silence_sky · 发表于 2014-11-24 13:29:49

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。

xuyuetc · 发表于 2014-11-24 13:31:33

这个红色led的点阵看着好廉价啊，

xuyuetc · 发表于 2014-11-24 13:32:15

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

makathy · 发表于 2014-11-24 13:57:17

不错，三基色的LED如果可以这样处理能显示256色么

superrf · 发表于 2014-11-24 14:09:51

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

bart · 发表于 2014-11-24 14:41:08

楼主给个链接吧，买个玩玩

dj1981812 · 发表于 2014-11-24 15:26:09

路过看看。

机器人天空 · 发表于 2014-11-24 15:32:26

学习了

qd118118 · 发表于 2014-11-24 15:40:06

学无止境，可惜一般数码管不是这结构

superrf · 发表于 2014-11-24 15:47:17

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

superrf · 发表于 2014-11-24 16:06:25

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

bart · 发表于 2014-11-24 16:10:36

看了某宝，好像大多是AVR+595方案的

superrf · 发表于 2014-11-24 16:12:32

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

zhuxm · 发表于 2014-11-24 16:46:44

这个产品一年前就出来了，我大中国技术威武啊！

gao_hailong · 发表于 2014-11-24 16:51:00

坛子里有个n脚驱动n*（n-1）引脚的，需要用三态。

superrf · 发表于 2014-11-24 17:44:58

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？

takashiki · 发表于 2014-11-24 18:04:56

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

gao_hailong · 发表于 2014-11-24 19:15:47

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。

huangqi412 · 发表于 2014-11-24 19:36:15

这东西一个多大？

majialou · 发表于 2014-11-24 19:46:37

学习了，

wwkkww · 发表于 2014-11-24 19:51:02

谢谢楼主

myouravr · 发表于 2014-11-24 19:52:53

就一般胸牌大小。前几天还看到有人带

就在今天 · 发表于 2014-11-24 19:58:36

好贴，有意义。

embeddev_1 · 发表于 2014-11-24 20:08:56

还有这种东西啊！

怎么不搞个lcd液晶屏带上

suda2008wuli · 发表于 2014-11-24 20:53:31

学习了

superrf · 发表于 2014-11-24 21:12:58

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

pic_flash · 发表于 2014-11-24 21:13:38

思路很好。。学习了

whxiaowang · 发表于 2014-11-24 22:06:58

IO口是少用了很多，但是系统也消耗了很多

magicoe · 发表于 2014-11-24 22:08:19

顺便LPC11U3x替代LPC1114

不需要那个USB转串口了。

superrf · 发表于 2014-11-24 22:12:49

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

superrf · 发表于 2014-11-24 22:14:41

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

superrf · 发表于 2014-11-24 22:16:08

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

gao_hailong · 发表于 2014-11-24 22:28:30

看来不用我解释了，就是楼主改好后的方案三。

Yoran · 发表于 2014-11-24 23:15:43

09年在华强城见过，适合迎宾带，当时价格在100+

bart · 发表于 2014-11-25 01:04:34

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

gonggu8181 · 发表于 2014-11-25 07:03:08

谢谢分享！

yht0312 · 发表于 2014-11-25 08:02:53

既然都有产品在手了，那就测绘一下原理图，就都清楚了

doushinide · 发表于 2014-11-25 08:16:09

mark 学习了

jasper_xu · 发表于 2014-11-25 08:22:20

好贴，学习了，多谢分享

superrf · 发表于 2014-11-25 08:25:18

原理图改成这个样子应该更好些

lixin91985 · 发表于 2014-11-25 08:26:02

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。

junjiedz · 发表于 2014-11-25 08:27:18

用PL2303和LPC的芯片直接驱动的，矩阵式的！~

superrf · 发表于 2014-11-25 08:30:49

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

superrf · 发表于 2014-11-25 08:35:53

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

AAKKS · 发表于 2014-11-25 08:48:30

围观学习。。顶下楼主

heimareed · 发表于 2014-11-25 08:52:15

强帖，Mark！

995971182 · 发表于 2014-11-25 09:17:29

谢谢分享.

wangpengcheng · 发表于 2014-11-25 09:25:30

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！

SmartlifeStyle · 发表于 2014-11-25 09:28:28

不粗，学习了

hzyyl2008 · 发表于 2014-11-25 09:31:08

方案三下图右边的LED方向反了

creep · 发表于 2014-11-25 09:31:57

看着很好玩的样子，带在身上能用多久没电。

john_8 · 发表于 2014-11-25 10:38:19

看着还不错，佩服将这一创意做成产品的第一人

fujianhua · 发表于 2014-11-25 12:45:43

思路很好学习了.

superrf · 发表于 2014-11-25 13:11:29

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

s1j2h3 · 发表于 2014-12-4 19:57:02

思路不错

levinxia · 发表于 2015-1-4 12:18:42

这个成本节约成这样。不容易呀！连个电阻都没有了。学习了！

kevin_me · 发表于 2015-1-4 13:16:38

方案3，D6跟着D1亮，D8跟着D2亮，D10跟着D3亮，也不行啊

superrf · 发表于 2015-1-4 13:20:43

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

interxiaodao · 发表于 2015-1-4 16:03:10

电池能点多久？

tigerman520 · 发表于 2015-1-15 21:48:52

楼主威武，顶一个。

bmagui · 发表于 2015-1-15 22:30:56

这个必须是独立LED驱动的！

ilan2003 · 发表于 2015-1-15 22:35:05

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

funnybow · 发表于 2015-1-15 23:25:41

可以试试这两片芯片

magicoe · 发表于 2015-1-16 15:25:57

funnybow 发表于 2015-1-15 23:25
可以试试这两片芯片

不如用TM1629，便宜

cddxhy · 发表于 2015-1-16 15:26:46

唉，都想节成本

cddx · 发表于 2015-2-9 17:43:07

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！

caiseyuzhou · 发表于 2015-2-11 08:22:46

确实不错去。脑洞大开

cumthe · 发表于 2015-2-11 08:55:56

视觉效果怎么样？会不会有些灯不太亮

bmagui · 发表于 2015-2-11 10:25:25

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！

liqiinhit2 · 发表于 2015-2-13 13:03:52

有人研究明白了么？

superrf · 发表于 2015-2-13 13:11:06

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

shell.albert · 发表于 2015-2-13 13:30:19

涨知识了，切换着用，输入输出切换+分时复用。

jymt · 发表于 2015-2-13 16:46:22

有意思。比595的方案成本便宜不少啊。

liqiinhit2 · 发表于 2015-2-15 09:05:02

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！

boat030 · 发表于 2015-2-15 15:57:08

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

livekoko · 发表于 2015-2-15 16:10:33

有可借鉴的地方，先收藏了，谢谢

沉默胜过白金 · 发表于 2015-2-25 08:57:25

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？？？

yangxizhong · 发表于 2015-2-25 09:20:44

很有启发！谢谢楼主！

yuzr · 发表于 2015-2-25 10:32:35

收藏了，技术无止境呀

dgdzas · 发表于 2015-3-15 10:12:30

谢谢分享

tkggsai2008 · 发表于 2015-3-19 20:58:22

这种驱动方式会造成亮度不均匀，灯少的时候会亮一些

jackmony · 发表于 2015-4-7 12:01:34

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。

videofun · 发表于 2015-5-21 21:52:57

确实不错

homay · 发表于 2015-5-21 23:34:37

很不错的资料，学习了

LSZD · 发表于 2015-5-22 00:49:01

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！

jiespring · 发表于 2015-5-22 08:37:25

马克，电子胸牌原理图

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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