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LED电子礼花树控制器设计


3如同74LS273与MC1413的结合体(MC1413仅7路输出驱动,而TPIC6B273为8路输出驱动),它是由美国TI公司生产的集8位数据锁存、功率驱动为一体的8通道D型触发器功率输出器件,具有8位数据锁存、数据驱动输出控制的复合功能。因此,该器件的应用电路设计十分简洁。
  
  图2中,通过比较译码芯片74HC688(IC2)和2-4译码芯片74HC393(IC6)与跳线开关K1等相配合能完成可变地址的译码,并可选择各个输出驱动芯片(IC1、IC3、IC4和IC5)的选通、数据锁存工作。由于采用了六位可变地址译码,因此,本LED电子礼花树控制器可扩展驱动26=64块驱动板。
  
  电子礼花树上的LED工作状态是短时动态工作状态,且都选用超高亮度的LED作为发光元件,设其短时瞬态工作电流为45mA(3~4倍的额定静态工作电流),混合搭配使用的各色LED的平均管压降为2.5伏,则各芯片的每一路输出(依据TPIC6B273负载的性能和电流限定)可驱动三个并联(3×45=135mA<150mA)和(依据TPIC6B273的负载电压限定)20只串联LED(2.5×20=50V)。因此,TPIC6B273的每一位驱动输出在理论上可驱动的LED为:?2.5×20?×3=150个。实际上,为了工作的可靠,应采用降额工作方式,即选择驱动一半数量的LED(约80个)。每个电子礼花树驱动板有四个驱动芯片,每个芯片8位,则每个电子礼花树驱动板可驱动LED为:80×8×4=2560个。设计时可以此为基础并根据电子礼花树的大小(使用LED的多少)来选择不同数量的驱动电路板。
  
  2控制软件设计
  
  LED电子礼
  
  
  
  花树由树干(用于模拟礼花弹发射升空过程)和树枝(用于模拟礼花弹高空爆炸显示景观)两个显示部分组成。由于电子礼花树工作在夜晚,作为支撑体的树枝、树干已极为模糊,树枝、树干上不同的LED显示源的受控工作点亮过程将模拟出礼花弹由发射升空到爆炸的全部工作过程。
  
  电子礼花树软件设计的主要任务是模拟礼花弹的工作过程(发射-爆炸),尤其是以高空爆炸的显示景观。设计时?应首先为高空显示景观命名(如梦幻世界、大地红、满天星等)?然后依据其景观现象描绘和设计其具体工作过程,并依此来编写相应的显示工作软件模块。一个电子礼花树可设计10~16种显示工作模块,以增加显示花样。为了防止电子礼花树长时间工作使观赏者感到乏味,每一个工作周期都以随机方式产生一个显示模块工作顺序并存于线性工作表中,控制程序通过依次查对线性工作表中的数据来决定哪一个模块工作。由于显示工作模块的工作状态千差万别,图3仅给出了该电子礼花树的主程序工作流程。
  
  3结束语
  
  该LED电子礼花树及其控制器经过冬、夏恶劣环境条件下的长时间使用证明,系统工作可靠,优点突出、明显。
  
  
  
 

《LED电子礼花树控制器设计(第2页)》
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