LED矩阵多样性及驱动方法

基于Charlieplexing算法(查理复用算法)的LED矩阵控制设计（图1）

图1

查理复用算法LED矩阵具体原理以及使用弊端详见：【1】基于Charlieplexing算法(查理复用算法)的LED矩阵控制设计 - 知乎 (zhihu.com)

【2】Peter Rust，LED矩阵驱动器拓扑结构的研究，《今日电子》  2013年第4期43-46,45-46,共4页

阅读以上材料发现

查理复用算法LED矩阵的使用当中的弊端很突出：

1，LED数量增加，引脚工作频率上升导致，MCU 调试过程，程序停止，LED常亮，电流过大导致烧毁，寿命缩短。

2，正向电压复杂性，一个LED未焊接（开路），引起两个LED串联亮起

3，LED灯故障难以排查，对阵列不了解的人难以找到问题所在。

4，需要三态控制。

在实际MCU应用中，MCU的三态很容易切换，这个问题忽略。

正向电压复杂性，这是一个很不好，对于3.3V电源系统，但又似乎能容忍的问题，因为3.3V不足以同时打开两个LED灯，矩阵的LED灯足够少，焊接脱焊不突出，用在小规模矩阵（n<=6），看起来可以容忍。

大规模阵列不行。以及电压足够引起两个LED灯串联同时亮的5V及以上系统。

LED灯故障，这是生产常出现的问题，似乎产线很不乐意处理这么复杂的问题。

电流，问题主要还是频率过高点亮LED的平均电流固定，那么常亮状态肯定受不了这么大的电流。

不过现在的集成IC可以处理，开路短路故障分析，以及控制电流，例如IC:AS1130（132LED），AS1119(144LED),AS1116(64LED)，国产芯片：IS31FL3732A（144LED）

传统LED矩阵（图2）

 

图2

4个引脚2ｘ2的矩阵点亮的LED

此矩阵既没有正向电压复杂性，也不需要三态进行控制，也没电流问题。

解决方案2：串转并IC，74HC595和74HC164等IC也可以帮助解决引脚缺少问题

再研究：对查理复用LED矩阵和XY传统LED矩阵研究，想在图二矩阵中添加任意LED灯都会存在正向电压复杂性问题，所以目前LED矩阵的研究止步于此。

综上：LED矩阵，常用的还是XY传统LED,查理复用矩阵的驱动需要LED crossplexing驱动IC的辅助，不过解决MCU引脚少的问题，也可以用串转并芯片。