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在LED设计中使用移位寄存器缩小尺寸并降低BOM

上传人:LEDth/整理

上传时间: 2014-08-29

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  在使用LED的设计中,移位寄存器可能是十分有用的器件。例如,假设系统包括七段显示器、单个指示器或LED阵列组成网格或面板,可以使用标准8位移位寄存器,以便允许低引脚数微控制器驱动多个LED。

  图1给出一个例子。单个5V 74HC595移位寄存器集成串行输入和串行或并行输出,为微控制器提供I/O扩展。串行数据施加至74HC595的串行输入,并通过输入时钟获取时钟信息。74HC595载入后,输出时钟将数据施加至存储寄存器和并行与串行输出。74HC595控制的外部驱动器随后便激活相应的LED。

  

图1. 8位移位寄存器7HC595驱动多个LED

  将7HC595用于I/O扩展意味着它只需三个MCU控制引脚便可驱动多达八个LED。降低控制引脚数使得使用低引脚数的MCU成为可能,最终实现尺寸更小、性价比更高的设计。

  另外,由于7HC595集成串行输出,因此可级联多个器件。图2为布局图。

  

图2. 级联74HC595器件以驱动更多LED

  这样,级联之后,同样三个微控制器引脚可以用来控制多达16或24个LED,而非仅仅8个。移位寄存器的级联能力可降低设计所需的微控制器总数,有助于降低成本并缩小尺寸。

  某些情况下,5 V、8位寄存器(比如75HC595)可用来直接驱动LED。当LED额定具有相对较低的电压和正向电流时,这样做可获得最佳效果。若LED工作电压高于6 V,或者要求正向电流超过70 mA,那么通常需要用到外部驱动器。

  开漏输出

  为移位寄存器加入开漏输出可构成单芯片解决方案,无需使用外部驱动器。这样可以大幅减少物料清单,因为每个移位寄存器输出都能直接驱动LED。

  图3给出了这类器件——恩智浦的NPIC6C596A LED驱动器——的输出原理图,它结合了类似于74HC595的移位寄存器功能,具有高压(HV) MOSFET驱动器。

  

图3. 带开漏输出的移位寄存器输出原理图

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