1.2 ULN2803驱动电路

ULN2803是摩托罗拉公司生产的具有高电压、大电流的8路达林顿驱动器,广泛应用于计算机、工业和消费类产品中。管脚连接见图2所示,引脚1~8为8路输入端,TTL电平驱动,引脚11~18为对应的8路集电极开路输出口,上挂负载,最大工作电压50 V,驱动电流可达500 mA,引脚10为COM端,当上挂电阻性负载时,引脚10开路;当上挂电感性负载时,引脚10接负载电源,构成在每个感性负载两端并联一个续流二极管以防止反电势击穿器件。

基于MAX7219芯片的LED数码显示电路设计

图2 ULN2803管脚连接

1.3 大尺寸数码管特性

图3是型号80011B共阳高亮红色8英寸数码管各字段的组成。A~G 7个段都是由8只发光二极管串、并联而成;DP是小数点,由3只发光二极管并联而成。单个发光二极管的正向电压标准值为2.1 V,极限值为2.5 V;正向电流标准值为20 mA,峰值为100 mA;功耗40 mW。正向电流If(20 mA)是长时间静态驱动时的电流最大值,如果超过此值,将导致数码管寿命下降,甚至损坏。峰值电流Ipeak(100 mA)是动态驱动时的脉冲电流最大值。80011B的A~G字段的导通电压为10.5~12.5 V,单管脉冲电流一般选50 mA,超过50 mA后其亮度就不与电流成比例增加了。DP小数点要串接限流电阻,否则会造成发光二极管器件损坏。

基于MAX7219芯片的LED数码显示电路设计

图3 80011B各字段的组成

2 大尺寸LED数码显示驱动电路设计

2.1 电路组成与原理

MAX7219工作时,在内部硬件动态扫描显示控制电路作用下,实现动态显示。DIG0~DIG7引脚接8位数码管的公共端,其信号时序见图4。当输出数码管位选信号DIG0~DIG7某位为低电平时,段码线SEGA~SEGG和SEGDP输出数据为所要显示段码,并驱动共阴极LED,实现8位数码管动态循环显示。

基于MAX7219芯片的LED数码显示电路设计

图4 DIG0~DIG7引脚信号时序

图5为8位共阳LED数码显示电路,图中MAX7219引脚DIG0~DIG7位码线分别接8片74LS273锁存器11(CP)脚锁存控制端,相当于片选信号;段码线SEGA~SEGG和SEGDP以数据总线形式接在8片74LS273触发器器的D0~D7输入端;当DIG0~DIG7片选信号某一位是低电平时,数据总线D0~D7为对应的段码数据;当片选信号11(CP)脚有一个上升沿,立即锁存输入脚的电平状态,并立即呈现在输出脚Q0~Q7上锁存:DIG0~DIG7片选低电平信号循环扫描,将要显示的数据段码,分别送入对应的触发器锁存。