درایور نمایشگر LED چیست؟ آموزش درایور تابلو روان

در الکترونیک، درایور نمایشگر یک IC نیمه رسانا است که تابع رابط بین یک ریزپردازنده، میکروکنترلر و نوع خاصی از دستگاه نمایشگر مانند LED را فراهم می کند. یک درایور نمایشگر معمولاً دستورات و داده ها را با استفاده از یک رابط سری یا موازی استاندارد صنعتی برای صنعت می پذیرد. سپس، سیگنال هایی با ولتاژ، جریان و زمان بندی مناسب تولید می کند تا متن یا تصویر مورد نظر را روی نمایشگر نشان دهد.

درایور های LED میزان جریان و ولتاژ عرضه شده به دیود های ساطع کننده نور (LED) را کنترل می کنند. این درایور ها برای برآورده کردن بیشتر نیاز های صنعت طراحی و ساخته شده اند. حتی برخی از محصولات ویژه درایور نمایشگر LED معمولاً در دسترس هستند.

یک آی سی درایور LED یک مدار مجتمع (IC) است که روشنایی و کنترل رنگ نور پس زمینه را فراهم می کند. آن ها معمولاً در مدار درایور LED پیدا می شوند، که می تواند یک LED را برای حفظ روشنایی و افزایش عمر LED آزمایش کند. برخی از درایور های LED از نظر کاربرد در دستگاه های قابل حمل مانند تلفن های همراه، دوربین های دیجیتال، ساعت دیجیتال و شمارنده ها استفاده می شوند. سایر درایور های LED در دستگاه های پخش DVD و MP3 مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع درایور های نمایشگر LED

• درایور های LED سفید: این ها نور سفید را برای نور پس زمینه فراهم می کنند و صدای بسیار کمی را ارائه می دهند. کارایی معمول تا 90٪ است.
• درایور های LED PWM: این ها را می توان از طریق یک رابط سازگار با I2C برنامه ریزی کرد. درایور های LED PWM برای کاربرد هایی استفاده می شوند که نیاز به کنترل قابل برنامه ریزی رنگ، الگو و شدت نور دارند.
• درایورهای RGB LED: کلیه عملکرد  ها توسط نرم افزار از طریق رجیستر های داخلی و رابط SPI کنترل می شوند.
• درایورهای LED جریان ثابت: این ها مدار های داخلی هستند که جریان حلقه LED را کنترل می کنند و ولتاژ DC خروجی تولید شده را به طور خودکار تنظیم می کنند تا حداقل مقدار موردنیاز برای تولید بالاترین ولتاژ مستقیم باشد.
• درایور های LED 7 بخشی (سون سگمنت): این ها درایور های نمایشگر LED هستند که از یک مدار منطقی ترکیبی استفاده می کنند که ورودی 4 بیتی BCD را می پذیرد و هفت سیگنال خروجی برای کنترل هفت بخش نمایشگر تولید می کند.

دیودهای ساطع کننده نور (LED) دستگاه های نیمه رسانا هستند که با عبور جریان الکتریکی از مواد نیمه رسانا نور را ساطع می کنند. برای اینکه LED ها بهترین عملکرد خود را داشته باشند، به کمک درایور های LED نیازدارند تا کارایی، قابلیت اطمینان و طول عمر بهتری را ارائه دهند. درایور های LED دستگاه های الکتریکی یا الکترونیکی هستند که با تنظیم ولتاژ مستقیم آن که با تغییر دما تغییر می کند، از فرار حرارتی در حین رساندن جریان ثابت به LED جلوگیری می کنند.

کاربرد درایور نمایشگر LED

• روشنایی خودرو: هر روشنایی خودرو شامل یک درایور LED متمایز است. آن ها برای دید یا موارد کم مصرف استفاده می شوند. این درایور ها بسته به محیط و محل قرارگیری، گرما را در سطوح مختلف پخش می کنند. روشنایی LED می تواند با افزایش دامنه دید هنگام روشن بودن چراغ های جلو، خاموش یا کم نور شود تا ایمنی رانندگان و عابران پیاده را بهبود بخشد.
• نمایشگر های 16 × 16: این ها در حال گسترش هستند زیرا برای استفاده در فضای باز مانند تابلو های ذخیره سازی، بیلبورد ها، علائم حمل و نقل عمومی و موارد دیگر بسیار مناسب می باشند. ایجاد علائمی به چندین زبان که به LED بیشتری با نمایشگر 16 × 16 نیاز دارند امکان پذیر است.
• نور پس زمینه تلفن های هوشمند: میزان LED ها بسته به اندازه صفحه نمایش تلفن های هوشمند تغییر می کند. نمایشگر های بزرگتر به LED های بیشتری برای کاربرد های نور پس زمینه احتیاج دارند. درایورهای LED می توانند از طریق معماری های مختلف نور پس زمینه، کاهش توان قابل توجهی را ارائه دهند: نور پس زمینه مستقیم و لبه ای.

برای کاربرد های نور پس زمینه LED از دو حالت اصلی کم نور استفاده می شود: کم نور شدن همگانی (همه رشته های LED با هم کم نور می شوند) و کم نور شدن موضعی (رشته های LED به طور مستقل کم نور می شوند).

نحوه عملکرد درایور LED

برای عملکرد صحیح LED ها به یک درایور LED نیاز است. برخلاف اکثر دستگاه های الکترونیکی، LED ها دستگاه هایی هستند که با جریان راه اندازی می شوند نه ولتاژ. حتی یک تغییر کوچک ولتاژ نیز می تواند منجر به تغییر بزرگی در جریان شود. از این رو، مهم است که جریان درایو تنظیم شود و نه ولتاژ.

درایور های LED معمولاً دستگاه های حالت سوئیچینگ هستند که ولتاژ ورودی را به ولتاژی تبدیل می کنند که در آن جریان کشیده شده توسط LED ها برابر با جریان درایو آن باشد. جریان درایو برای روشنایی بهینه، عمر مفید LED و عمر باتری تنظیم می شود. جریان درایو کمتر از حداکثر جریان درایو LED می تواند عمر و سرویس دهی باتری را بسیار طولانی کند.

درایور LED تا حدودی شبیه به کروز کنترل (سیستم نگهدارنده سرعت) در اتومبیل است. درایور LED به کنترل جریانی که به LED می رود کمک می کند. بدون درایور LED ،LED ها بیش از حد داغ و ناپایدار می شوند و منجر به فرار گرمایی شده و در نتیجه عملکرد بدی یا خرابی ایجاد می شود. این به این معنی است که در یک چراغ LED، درایور تمام کار های سنگین را انجام می دهد.

LED شما ممکن است بهترین باشد، اما اگر درایور LED خوبی نداشته باشید، LED همانقدر خوب باقی نخواهد ماند. این به این دلیل است که بیشتر چراغ های LED در ولتاژ پایین DC کار می کنند. به طور کلی، یک درایور LED در ولتاژ بالا AC از منبع تغذیه شبکه به ولتاژ پایین DC برای چراغ های LED کمک می کند. LED ها در واقع با ولتاژ نسبتاً پایین (معمولاً بین 2 ولت تا 4 ولت) روی ولتاژ DC کار می کنند.

درایور نمایشگر LED (8 رقمی) – MAX7219CNG

MAX7219CNG یک درایور نمایشگر کاتد مشترک ورودی / خروجی است که می تواند ریزپردازنده ها را به نمایشگر های LED عددی سون سگمنت تا 8 رقم، نمایشگر های نمودار میله ای یا 64 تا LED جداگانه وصل کند. فقط یک مقاومت خارجی برای تنظیم جریان قطعه برای همه LED ها لازم است. این دستگاه در یک بسته 24 پین DIP ارائه می شود.

موارد استفاده

• وقتی می خواهید داده های سری را به داده های موازی تبدیل کنید.
• برای کاهش استفاده از پین ورودی و خروجی کنترل کننده یا پردازنده استفاده می شود.
• برای کنترل 64 تا LED فقط با استفاده از 3 پین استفاده می شود.
• برای نمایشگر های سون سگمنت ترجیح داده می شود.
• برای کنترل بخشهای نمایشگر با اتصال تراشه های بیشتر به صورت سری استفاده می شود.

نحوه استفاده از درایور نمایشگر LED

از این آی سی مانند هر شیفت رجیستر استفاده می شود. ابتدا داده های سری را ذره ذره به تراشه ارسال خواهیم کرد و پس از ارسال همه داده ها، به تراشه خواهیم گفت که با فعال کردن پین CS این داده های سری را به خروجی منتقل کند. اکنون پین های DIN  ،CS و CLK را بهم متصل کنید. این سه پایه برای کنترل تراشه مهم هستند. سپس، مقاومت ها را برای پین ISET را انتخاب کنید. برای راه اندازی صفحه نمایش بدون خطا، مقاومت مناسب را انتخاب می کنیم.

برای استفاده از این تراشه دو روش وجود دارد. یکی این است که دستورالعمل های داده شده در دیتاشیت را دنبال کنید تا داده ها را ذره ذره ارسال کنید. راه دوم استفاده از کتابخانه هایی است که قبلاً برای این تراشه نوشته شده است. استفاده از کتابخانه ها ساده ترین راه برای به دست آوردن نتیجه مورد نیاز است. با استفاده از کتابخانه، می توانید داده های مورد نیاز را برای ارسال بدون نگرانی در مورد چیزی وارد کنید.

ما داده ها را از طریق پین DIN به تراشه ارسال خواهیم کرد. داده ها با تنظیم clock تراشه برای هر بیت ذره ذره ارسال می شوند. این تراشه داده های سری را در رجیستر های خود ذخیره می کند تا زمانی که همه داده ها دریافت شوند.

پس از ارسال همه داده ها، پین CS را برای تراشه تنظیم می کنیم تا تمام داده های ذخیره شده در رجیستر آن به خروجی منتقل شود. وقتی داده های تراشه ارسال شد، LED های مربوطه را روشن می کند تا نتیجه را نشان دهد. برخی از کاربرد های آن شامل الکترونیک دیجیتال، سرور ها، واحد های حافظه، شبکه سازی و سیستم های دیجیتال است.