圖2是使用8051串行口的靜態LED顯示電路,74LS164是串行輸入、并行輸出的移位寄存器,7408是驅動器。這種接法減少了限流電阻的數目,但會造成數碼管亮度不穩,甚至不夠亮,因為數碼管中LED的正向電壓為1.5~2V范圍,工作中如提供給數碼管的電壓低于2V,一般無實用價值。另外,數碼管中LED全亮和部分亮時,亮度不均,有可能造成LED上電流過大,損壞器件。為此,筆者經多次試驗證實,可以用LM317代替多個限流電阻。
圖3為LM317作為限流電阻驅動8位數碼管的電路接法,若將LM317加裝一塊散熱片,可驅動此8位數碼管長期可靠工作,并且在印制板上安裝非常方便。若考慮到LED管壓降為1.5~2V之間,穩壓電路穩定電壓應略大于2V,取2~2.2V,取R1=300歐,R2=200歐即可。此外還可以在R2兩端加接受單片機口線電平控制的三級管來導通和關閉LM317,以進一步降低電路功耗。
實際應用時還要考慮LM317與顯示器的匹配問題。LED數目太少,一是不經濟不實用,并且可能造成LED電流過大損壞顯示器。LED數目過多,將會造成LED工作電流過小,亮度太暗,甚至不顯示。實際應用時,一片LM317能驅動LED的多少應該根據LM317的輸出電流范圍和LED的工作電流范圍進行選擇,即所有LED管的工作電流之和應處在LM317的輸出電流范圍之內,并且留有余量,若是大電流LED還要考慮驅動電路的驅動能力。把LED管按一定的規則排成特定燈光矩陣,在單片機的控制下,可以顯示各種燈光圖案。同樣可以用LM317替代多個燈段的限流電阻,效果十分理想。圖4為燈光圖案控制電路結構示意圖,所需LM317片要與LED多少配合。LM317替代LED的限流電阻必須把LED組合中的陽極接在一起,驅動電路驅動陰極發光,也就是LM317作為限流電阻使用僅適用共陽極結構LED組合。
二、采用LM317構成的LED恒流源電路
本電路圖為一款利用LM317的LED恒流源電路圖。LED要恒流供電,不然容易老化損壞??梢杂肔M317,原理是利用317的啟探控電壓不變,再除電阻,就是恒流值。燈可以根據需求接多少個。改變R1可改變電流,電流=1.25/R1.電路如下圖所示。
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