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[参考译文] SN74HCS595:正在为驱动9x9 LED 矩阵的移位寄存器寻求指导

Guru**** 668880 points
Other Parts Discussed in Thread: SN74HCS164, SN74LVTH244A, SN74LVC1G175, SN74LVC1G374, TPL7407L, SN74HCS74
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/logic-group/logic/f/logic-forum/1239018/sn74hcs595-seeking-guidance-on-shift-registers-for-driving-a-9x9-led-matrix

器件型号:SN74HCS595
主题中讨论的其他器件:SN74LVTH244ASN74LVC1G175、SN74HCS164、 SN74LVC1G374TPL7407L、SN74HCS74

大家好!

我正在开发一种双色(红色/绿色) 9x9 LED 矩阵、它的工作电压为3V、每个 LED 的正向电流为3mA、并通过"共阴极"方法驱动。 我对能够提供3mA@3V 电流 来驱动色谱柱的移位寄存器感兴趣。  我正在考虑为行集成一个缓冲器、可能是 SN74LVTH244ARGYR、每行可管理高达54mA。  该架构类似于"TIDUC25–2016年11月"中所述的架构、但容纳了9x9而不是8x8矩阵。

以下是我的问题:

  1. 鉴于 SN74HCS595BQBR 在 Digi-Key 上的尺寸、价格和可用性、我正在考虑使用它。 它适用于小于1mm 的封装高度限制。 但是、IC 的输出电流似乎不足。 我从数据表中进行的插值计算(20uA@2V 到 6mA@4.5V)得出的电流约为2.41mA @3V、与之不足。 您能否验证此估算?

  2. 假设第一个要点是有效的、您能否推荐具有类似规格和类似占用空间/价格范围的 IC? SN74LV595ARGYR 似乎是理想之选、但其可用性和成本是个问题。

  3. 此设置的主要问题是我有 9x9矩阵、而不是8x8。 添加额外的移位寄存器会感觉效率低下、因此我的替代解决方案是利用 FET 驱动其余的 LED。 是否有解决此问题的标准解决方案?  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我不知道 SN74LVTH244A 是否可以通过 GND 引脚管理432mA。

    1.在3.3V 时、HCS 可实现4mA;请参阅 [FAQ]在3.3V 工作电压下、HCS 逻辑系列的性能规格是什么?

    3.移位寄存器由触发器组成。 您只需使用 SN74LVC1G175或 SN74LVC1G374再添加一个位即可。 (要获取595的移位寄存器和存储寄存器、您需要两个。 对于 LED、您实际上并不需要单独的存储寄存器;请考虑改用 SN74HCS164。)

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    嗨、Den:

    鉴于 SN74HCS595BQBR 在 Digi-Key 上的占用空间、价格和可用性、我正在考虑使用它。 它适用于小于1mm 的封装高度限制。 但是、IC 的输出电流似乎不足。 我从数据表中进行的插值计算(20uA@2V 到 6mA@4.5V)得出的电流约为2.41mA @3V、与之不足。 您能否验证此估计?

    在这种情况下、明显的内插应答并不起作用。

    每个电压下的额定电流特定于输出压降、而不是任何随电源电压直接调节的一致输出指标。

    在本例中、20uA 时2V 的压降高达0.1V、6mA 时4.5V 的压降高达0.5V。

    跳到典型特性部分并使用输出电阻 图会更容易:

    在高电平状态下、3.3V 输出的等效电阻约为40欧姆、压降为0.132V。

    -

    Clemens 对总电流提出了一个合理的问题——逻辑门通常无法驱动大量总电流——希望您计划对 LED 进行多路复用,以避免超过  SN74LVTH244A 的总电流限制。 您还可以考虑像 TPL7407L 这样一个更强大的驱动器、它可以处理很多电流、但只能驱动为低电平(应该适用于共阴极设计)、或者或许可以使用分立式晶体管来处理更高的电流。

    另一个寄存器选项是 SN74HCS74、该器件提供 BQA 封装、包含2个 D 型触发器、您可以将其配置为最后一个通道。

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    感谢您的反馈、@Clemens、B ü@ Emrys

    我打算按顺序扫描每一行、确保在任何给定时间通过 SN74LVTH244A 的 GND 引脚的最大电流为54mA。 由于整个设置将通过3V 纽扣电池运行、因此我负担不起浪费能源。

    1. 3.3V 时的拉电流能力与3.0V 时的拉电流能力是如何比较的? 我能指望接近4mA、比如至少3.5mA 吗?
    2. 很棒的建议! 我已经在数据表打印屏幕上整理了一个基本的 sketch。 您能否检查一下我是否全部正确连接了它?
      1. 关于 SN74HCS164:我不熟悉 LED 矩阵、所以如果我弄错了、但在发送输出之前不需要存储寄存器来保留"当前行值"以避免可见的"干扰"或位移?

    @埃姆里斯

    感谢您的澄清。 如果我弄对了、那么在计算 LED 的限流电阻时应该考虑40欧姆?  

    不过、我有点担心您如何达到0.132V 的压降。  

    另外、感谢 SN74HCS74的提示。 我在完成上面的图并意识到我需要两个触发器之后也遇到了它。  

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    1.从上图可以看出、3.0V 时的输出电阻大约为34 Ω 和42 Ω。

    3.您需要以与其他触发器完全相同的方式连接额外的触发器。 这看起来是正确的。

    a:如果时钟速度足够快、毛刺脉冲将不可见。 (HCS 在3.3V 时支持超过40MHz 的频率。)我不知道您是如何控制移位寄存器的;GPIO 应该足够快、但也可以使用 SPI 输出。