利用ARM LPC1112設(shè)計LED電子胸牌
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3．1 核心控制芯片
本系統(tǒng)采用的主控制芯片LPC1112具有33個引腳，工作頻率高達(dá)50 MHz，工作電壓3．3 V，具備3種節(jié)能方式。
由于LPC1112芯片擁有極低功耗的特性，可通過鋰電池進(jìn)行供電，能夠持續(xù)工作8～10小時，而且體積很小(7 mm×7 mm×0．85 mm)，非常適用于胸牌的應(yīng)用。使用起來簡單、便捷，可以通過USB接口對鋰電池進(jìn)行充電，還能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電子胸牌">電子胸牌中的顯示內(nèi)容和方式進(jìn)行更新。
3．2 電源供電系統(tǒng)
LPC1112芯片工作電壓為3．3 V，所以需要設(shè)計的電源電路輸出為3．3 V。為了最大限度地降低成本，可以采用1N4148降壓。1N4148是一種小型的高速開關(guān)二極管，開關(guān)比較迅速。電源電路圖如圖2所示。a點(diǎn)電壓為5 V，1N4148壓降為0．7 V，則b點(diǎn)的理想電壓為4．3 V，實(shí)際電壓稍小于4．3 V，此電壓為74HC595供電。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159563.htm
74HC595是8位串行輸入、并行輸出移位寄存器，可把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)，輸出到LED點(diǎn)陣屏。74HC595有一個級聯(lián)輸出端Q7，可連至下一片74HC595的數(shù)據(jù)輸入端，這樣就可以很方便地實(shí)現(xiàn)多片74HC595的芯片級聯(lián)，極大地節(jié)省了LPC1112的I／O引腳資源。LPC1112僅需要時鐘、數(shù)據(jù)、鎂存和片選4個I／O引腳即可實(shí)現(xiàn)通信。
電源電路再經(jīng)過一個1N4148降壓0．7 V，c點(diǎn)理想電壓為3．6V，實(shí)際測試電壓稍小于3．6 V，輸出為LPC1112供電。本系統(tǒng)工作時采用鋰電池供電，同時還可充電，充電時通過USB接口即可實(shí)現(xiàn)。
3．3 USB串口轉(zhuǎn)換電路
筆記本電腦因?yàn)榭臻g的限制和其他原因都沒有串口，這為某些需要串口通信功能的人們帶來了苦惱。為解決此問題，本文采用PL2303HX芯片，為客戶解決無串口的問題。PL2303HX是Prolific公司生產(chǎn)的一種高度集成的RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器，可提供一個RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利連接的解決方案。
PL2303HX采用28引腳貼片SOIC封裝，工作頻率為12 MHz，符合USB1．1通信協(xié)議，可以直接將USB信號轉(zhuǎn)換成串口信號，波特率范圍很寬，支持5、6、7、8、16共5種數(shù)據(jù)位。
當(dāng)胸牌需要更新顯示內(nèi)容時，可通過miniUSB接口電纜線連到電腦的USB接口，安裝驅(qū)動程序后，會在電腦上出現(xiàn)一個虛擬串口，上位機(jī)軟件可以通過這個串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下載。PL2303HX將USB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串口數(shù)據(jù)，連至LPC1114的UART接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。USB一串口轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。
3．4 12×36 LED點(diǎn)陣顯示電路
LED點(diǎn)陣顯示電路由12×36個LED組成的點(diǎn)陣屏和行列驅(qū)動電路構(gòu)成。由于LED數(shù)量較多，點(diǎn)亮整個LED屏需要很大的功率，需要驅(qū)動電路對LED各行各列驅(qū)動顯示。為實(shí)現(xiàn)低功耗，行列均用74HC595芯片來驅(qū)動，并通過LPC1112來控制行列的選通。圖4是顯示驅(qū)動電路。74HC595是一款漏極開路輸出的CMOS移位寄存器，輸出端口是可控的三態(tài)輸出端。電路中74HC595供電電壓為4．2 V，Q0～Q7為三態(tài)輸出，Q7’為串行輸出，Ds為串口輸入。從74HC595A的Q7’引腳輸出信號到74HC595B的Ds引腳。
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