驱动20个对数/线性点/柱状LED的微控制器

自做模拟电路到LM3914显示驱动为用户提供可编程性。

　　美国国家半导体公司的老产品LM3914点/柱状显示驱动器已面市20多年了，但仍被广泛应用。LM3914可以感知模拟电压，并通过点状模式点亮10个LED中的一个，或以柱形图模式逐个点亮LED的方法，显示电压大小。

最近，有个应用需要显示模拟输入电压，要求具有线性或对数刻度格式下10个以上等级的LED显示。根据 LM3914的数据手册，可以将多个3914级联，从而获得10个以上LED的显示（参考文献1），但即使这么做，LM3914也只能线性显示输入电压。（编辑注：美国国家半导体还提供 LM3915，这是一款对数型3dB步长版，而LM3916适于音频应用，以音量单位显示输入。）

　　本应用的要求超出LM3914提供的灵活性，使用一个基于Atmel AVR系列ATTiny13微控制器电路，其具有1kB程序存储器、一个四通道10位ADC，以及6个通用I/O 口。调整电路固件就可以实现0~5V输入电压范围内的线性或对数型转换。

　　图1中电路以20个LED连续显示输入电压。当开关S1关闭时，将显示冻结在其后电流水平的读数上。微控制器6个I/O口中的5个控制着所有20个LED和开关。剩下的I/O口配置成ADC输入通道，接收模拟输入电压。微控制器采用 Charlieplexing的方法（这是一种用I/O口线驱动多达N×(N-1)个LED的方法），只用５个I/O口就可以驱动20个 LED（参考文献2 ~ 4）。

　　固件用C语言编写，并用AVR-GCC编译，这是Windows和Linux版本下C和汇编编译器的免费软件。它使用可自由运