漢字式星期顯示電路

劉安軍　劉俊生

常見的LED數字萬年歷，星期的顯示是在漢字“星期”兩個字之后，加上一位七段“8”字數碼管，星期一至星期六分別用阿拉伯數字“1 ～6”表示，而星期日則用“8”表示。這種采用漢字和數字混合使用的方法，顯示“星期1”、“星期2” ……“星期 8”等，既不符合人們已經熟悉了的使用習慣，更不符合漢字文字規范。

筆者設計了一種LED發光二極管矩陣組成的漢字式星期顯示數碼管，解決了上述問題。矩陣排列構成以及顯示結果見圖1。星期數碼管為共陽極，由九段共40個發光二極管組成。圖中的數字1～9表示九個段的位置，每個段由數量不同的發光二極管并聯組成，由控制電路使有關段點亮，分別組合成“一”、“二” ……至“日”等7個漢字。

圖2為控制、驅動、譯碼電路原理圖。控制電路IC1采用CD4017，設計成七進制計數器；T1～T7為驅動電路；用D1～D28共28個二極管構成譯碼電路。譯碼電路也可以用“卡諾圖”設計的數字電路實現，但電路要復雜一些，沒有直接用二極管譯碼的簡單。脈沖輸入端信號與常見的數字鐘或萬年歷電路星期脈沖連接。圖2中CT1為印刷板圖4的插座，CT2為印刷板圖2的插座。

由于各段的發光二極管數量不一，各段的工作電流也不同；而且在選用普亮、高亮或超高亮度不同種類的發光二極管，要達到亮度合適時，每一個發光二極管工作電流也不相同，必須選用合適的限流電阻。各段的限流電阻通過R =（VCC-VLED-VD-VT）/ I LED 可以算出，式中VCC為電源電壓，VLED為發光二極管管壓降，不同的發光二極管VLED不同，一般為1.6～1.9V。VD為二極管壓降，選0.6V。VT為三極管飽和壓降，選0.3V。ILED為段工作電流。一般單個發光二極管工作電流在5～20mA內選取，ILED為該段發光二極管工作電流的合計；也可以根據選用的發光二極管種類，實測出亮度適當時單個發光二極管工作電流來計算I LED。限流電阻的功率采用計算公式：PR = ILED×ILED×R，實際選用為計算值的2～3倍。圖2中電阻的參數是在電源為5V、每一個發光二極管電流為10mA時計算的。LED電源采用穩壓電路可使亮度一致。IC2要有足夠大的散熱板散熱。發光二極管選用φ5或φ3，要根據實際所需要字體大小選用。印制板根據所選的發光二極管設計排列。圖3是選用φ3時設計的印制板，圖4是控制電路印制板，圖3、圖4見本刊網站，供制作時參考。

電路安裝無誤，一般不需要調試即可正常工作。