单元板基本原理简介

笑问天 · 发表于 2012-5-26 12:14:21

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在这里给大家介绍一下LED单元板的原理，懂得原理后LED显示屏出现任
何问题都方便准确找出故障及维修。因为各种单元板的工作原理基本相同，这
里以常见的plo半户外型为例。
下面照片是单元板原件的组成：

I.电源
   注意观察有两个接线柱，一个是电源地另一个是电源正5伏，旁边有注明，一边写的
  是“UND”即电源地，另一边写的是“tiCC"即电源正5伏，这个很简单，不做过多说
  明。
2.电容
   这里用到的是电解电容470iiF，让电源输入更加稳定，不会出现突然上电或，突然掉
  电，其实做用也不是很大，如果没有它单元板也可以照常工作。
3.138芯片
   138芯片全名74HC138D，是很常用的三线八线译码器，即三路输入八路输出，输出
  脚为1如下图(左)所示，有1。到17共八个脚Y的上面有一个横杠，说明是低电平有
  效。123脚是输入脚，A的上面没有横杠说明是高电平有效。另外-l56脚为使能脚，这几
  个脚的作用着重说明一下，只有当4，接低电平并且6接高电平时芯片才响应输入，否则
  无论怎么输入均无输出，同样有横的为低电平有效，没有横杠的为高电平有效，所有芯片
  使用都是这个原则大家可以记住。它的真值表如下图(右)所示。

4.04芯片
   04芯片全名74HC04D，简单的说它就是六非门或六反
  向器，它集成6个单独的非门，所谓非门就是输入低电平输
  出高电平，输入高电平输出低电平，就是输入和输出总是相
  反的，所以又称为反向器。同样A是输入Y是输出。如右
  图所示。

5 .595芯片
   595芯片全名74HC595D，这个芯片是单元板的核心
  芯片，这个是串行输入并行输出，也称作移位器。Qo-Q7
  为8路输出高电平有效，DS为数据输入脚，OE为使能脚
  低电平有效，同样只有当OE为低电平时芯片才能正常工
  作，否则的话任何输入都不会有输出，SH CP为时钟线，
  当时钟线有上升沿(即由低电平变高电平的瞬间)的时候
  DS脚上的数据才写进芯片，STOP为输出锁存时钟钱，
  当该脚电平上升沿时把输入的数据输出。MR为数据清。
  脚，当该脚为低电平时芯片里面数据清。，Q7’为输出脚，
  可以接下一个595芯片的数据线即D.o

6 ,245芯片
   56芯片全名74HC24SD，每一个A与一个B相对
  应，总共有八对，可以选择在A输入B输出或是B输
  入A输出，G为使能脚低电平有效，同样只有当G为低
  电平时芯片才能正常工作，否则数据每个方向都是不通
  的，DIR是方向选择，可以选择数据是从A到B还是从
  B到A,当DIR为高电平时数据可以从A到B当DIR
  为低电平时数据从B到A。这个芯片不做数据处理用，
  只是提高数据的驱动能力。

7.输入输出接口
   这块单元板用的是12接口，接口定义如右图所示:
      各引月却说明如下:
         OE使能脚
         N电a地
         A丑CT)行选择线
         S时钟线
         L锁存
         RG分别是红绿数据线
   另外也有用Os接口的，只是引脚顺序不一样，多一组红绿
  数据线在单元板上一般也是不用的，而且每个引脚功能一样。

8.电容
   这个是电容是贴片电容，这种电容的容抗远比电解电容的小，主要用于滤波，这里也
  是用到了它的滤波功能，每个芯片附近都有一个104的贴片电容。那么104的电容的容抗
  是多少呢?这个是这么算的，104即10'' 104PF= 0.1 uF,同样的道理474就是474`104pF，另
  外电阻的阻值也是这么算的。

9 .4953芯片
   4953芯片全名MEM49 5 3，是一种场效应管，与三管类
  似，在这里可以当做无触点开关用，而且可以提高驱动能力。
  当G为低电平时D与S导通。

1 0.电阻
   电阴不用多说了，这里用到的电阻有八个脚，也相当于排阻，上下对应的一对引脚就
  是一个电阻，电阴的计算方法与电容一样。
1 1.LED灯
   这个没有什么可讲的。
1 2.固定螺丝
   固定螺丝当就是固定单元板的螺丝唆。
这个是1/4扫的单元板，所以AB CD四条行扫数据只用到了两条即AB，因为AB有
四种状态即00, 01, 10, 11，这样通过译码器就可以控制四行了;并且这块是单色的单
元板，所以G绿色数据线也是用不到的，所以只用到了OEAB SLR共6条线，分别通
过245芯片，在这里24，芯片不仅提高了数据的驱动能力，而且在这里有隔离作用，防止
接错时数据逆行，再说为什么接口中要有电源地呢?因为在单元板上的高低电平是相对
的，所有的单元板要把所有的地联起来才有相当的参考电平。
所有数据线通过了24，芯片之后就分别去了自己的岗位，AB接到了译码器138的Ao
与Al，因为高位匆没有用到，把A:接到了电源地，这里一定要接地的，如果悬空的话
它会默认为高电平，然后只有四路输出Y。·Y3，然后分别接到4953芯片来驱动行，Y4·Y7
可以悬空。AB除了接到译码器之外还接到了输出接口的AB因为以下的单元板也要靠它
来驱动行扫。
OE接到了04芯片的一个输入脚，输出接到译码器的S2脚，因为只要译码器不工作
整块单元板就不工作，S2脚是低电平有效的使能脚，所以接口的使能接高电平时单元板
才会工作，另外从前一个非门输出之后还接到了另一个非门的输入，输出之后接到输出接
口的OE，这样经过非门同样可以提高驱动能力，而且经过两个非门并不改变驱动电平。
1/4扫描的单元板上有16个59;芯片，这个芯片数与扫描方式是相关的，一般单元板
上都有32*16个LED灯，1/4扫描的每个595芯片可以带4'':8个灯，那个要多少个595来
驱动整块板可以这么算324:16/仕'} 8)=16。所有的;9;芯片通过行或列的顺序联起来，前一
个的Q7’接下一个的DS，第一个芯片的DS接到R红色数据线，最后一个芯片的Q7’接到
输出接口的R。另外所有59，芯片的OE接到了电源地，AIR接到了电源，还有每个595
芯片的时钟线SH一P锁存线ST CP分别接到了输入输出接口的S和Lo
单元板上还用到了两个101的电阴1000，这里是上接电阻也接到了行上，这样可以提高L
ED的亮度.
595芯片工作时接到第一个数据放在Q7位，接到下一位数据时把前面接到的向后移一位，新
接到的再放到Q 7位，当总共8位接收满时它会移到下一个芯片的Q 7位，以此类推把数据一直传送
下去。
当LED显示屏工作的时候，很把数据发送到每一块单元板上的各个5 9 5芯片中，每发一个数
据时钟线S给出一个上升沿，全部发完后锁存线给出一个上升沿将所有芯片中的数据输出，这时LE
D显示屏上就出现了想要的内容，但这个过程只输出了，/4还要经过三个这样的周期才显示一帧内容，
每完成像这样一个周期AB的值会改变一次，把数据输出到不同的行中，因为变化非常快，所以看上
去是一真亮的，其实每行LED灯只有1/4的时间是处于亮的状态。

发表于 2012-5-30 09:03:51

学习了[tthread=ssg2001, 石曙光]http://app.qlogo.cn/mbloghead/7dee19fb7f91dc67bce2[/tthread]

uljfv · 发表于 2012-5-30 12:43:15

有点深奥哦，好好读一下。。。。

dreamzyb · 发表于 2012-5-31 19:08:48

受益匪浅多谢楼主分享好东西

kingwin120 · 发表于 2012-10-21 17:37:26

学习了，谢谢啊，啊啊啊啊啊

txd517121 · 发表于 2012-11-30 19:50:21

有点深奥哦，好好读一下。。。。

綄.。娜①生 · 发表于 2013-1-11 16:12:36

经过自己的学习，再加上楼主的这番细细详解就明白了。

龙年光电科技 · 发表于 2013-1-30 20:55:16

慢慢来吧！................

bh7msc · 发表于 2013-3-2 13:41:40

有点深奥哦，好好读一下。。。。

BB21900 · 发表于 2013-3-3 22:11:19

新手到来，谢谢楼主分享。

有你的天空 · 发表于 2013-3-6 16:24:50

谢谢楼主分享！本人很受益呀！

jerrydong · 发表于 2013-7-3 05:09:02

收藏了，非常感谢楼主的分享。

andyhua · 发表于 2013-7-23 10:38:50

对于我们不懂的来说，确实是比较深奥，慢慢学习，谢谢楼主！

bomb_1999 · 发表于 2013-7-26 20:31:31

新手严重感谢坛主的诲人不倦。

I'm_BoBo · 发表于 2013-9-15 01:23:19

好东西，用单片机开发这块板子可以吗

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