LED顯示作為復(fù)雜的電子系統(tǒng)，容易受到各種干擾。從供電噪聲到空間電磁波，甚至接地不良都會(huì)影響顯示效果。干擾導(dǎo)致的故障直接影響用戶體驗(yàn)。LED驅(qū)動(dòng)電路本身是高頻開關(guān)設(shè)計(jì)，EMI特性就敏感，如果長(zhǎng)距離傳輸信號(hào)，極易容易受到干擾的影響。

為了提高LED驅(qū)動(dòng)控制電路抗干擾能力，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，我們從軟件及硬件兩方面提出幾點(diǎn)優(yōu)化措施：

1.軟件

1.顯示刷新策略

軟件上加入定時(shí)刷新初始化設(shè)置和顯示數(shù)據(jù)來減少顯示處于異常狀態(tài)的時(shí)間，使其能夠迅速恢復(fù)正常顯示。

IIC通信協(xié)議中加入超時(shí)檢測(cè)和失敗重發(fā)機(jī)制。

Figure 1

Figure 2

避免大跨度亮度等級(jí)，采用漸變動(dòng)畫（如每100ms調(diào)整一級(jí)），減少電流突變導(dǎo)致的電源噪聲。

帶有測(cè)試模式指令的芯片，在軟件上加入退出測(cè)試態(tài)指令，并定時(shí)刷新，來防止芯片誤入測(cè)試態(tài)引起的黑屏。

Figure 3

2.通信可靠性

當(dāng)顯示驅(qū)動(dòng)IC工作在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下時(shí)，建議適當(dāng)降低通信頻率，以減少干擾帶來的影響。

避免在強(qiáng)干擾源工作時(shí)刷新顯示（如電機(jī)啟動(dòng)瞬間）。

3.看門狗

確保MCU啟用了硬件看門狗，防止干擾導(dǎo)致程序跑飛。

軟件看門狗：在關(guān)鍵子任務(wù)（如顯示刷新、通信）中設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，獨(dú)立監(jiān)控任務(wù)檢測(cè)標(biāo)志更新超時(shí)則強(qiáng)制復(fù)位。

2.硬件

1.電源凈化

在電源輸入端增加EMI濾波器、防雷浪涌保護(hù)器。

采用隔離電源模塊或?yàn)椴煌娐纺K提供獨(dú)立隔離電源，避免與電機(jī)、繼電器等高噪聲器件共用電源。

在驅(qū)動(dòng)IC的電源端口加濾波電容，濾波電容需盡可能靠近IC電源端口。通常建議增加0.1uF陶瓷電容和10uF陶瓷電容并聯(lián)，形成高頻+低頻濾波；若因?yàn)殡娙萏匦猿霈F(xiàn)嘯叫問題，可以減小電容容值、封裝或改用電解電容、鉭電容。

Figure 4

選用高可靠性、低噪聲的電源模塊。

2.信號(hào)線處理

信號(hào)總線的保護(hù)

1）串聯(lián)電阻：在信號(hào)線上靠近MCU端串聯(lián)10Ω-100Ω電阻，抑制信號(hào)反射和瞬態(tài)尖峰。

2）RC低通濾波：在靠近IC的信號(hào)線引腳處，對(duì)地并聯(lián)100pF-220pF陶瓷電容 + 串聯(lián) 100Ω電阻（構(gòu)成RC低通濾波），濾除高頻噪聲。

Figure 5

3）ESD保護(hù)：在信號(hào)線上增加TVS二極管到GND，防止靜電和浪涌。

4）上拉電阻：確保信號(hào)總線的上拉電阻（通常4.7kΩ-10kΩ）可靠連接且阻值合適，避免過弱導(dǎo)致抗噪差。

Figure 6

縮短走線：盡量縮短MCU與IC之間的連線，避免走線過長(zhǎng)成為天線接收干擾。

信號(hào)線盡量平行等長(zhǎng)走線，并遠(yuǎn)離高頻、大電流線路（如電源線、電機(jī)驅(qū)動(dòng)線）。

3.優(yōu)秀的電路設(shè)計(jì)

優(yōu)化信號(hào)和電源路徑，電流環(huán)路面積盡可能小，通信線盡量緊貼地線排布。

電源線（VCC）走線盡量寬、短。

使用多層PCB板時(shí)，設(shè)置完整的地平面和電源平面。

關(guān)鍵信號(hào)線（時(shí)鐘、差分信號(hào)）做阻抗控制和包地處理。

加入必要的濾波電路（電源入口濾波、信號(hào)線濾波）。

電源和地線盡量并行走線。

在信號(hào)線下方或相鄰層保留連續(xù)的地平面。

4.屏蔽與接地

系統(tǒng)建立良好、可靠、單一接地點(diǎn)的接地系統(tǒng)，避免地線環(huán)路。

IC的GND引腳必須通過短而粗的走線或過孔直接連接到主地平面。

如果非PCB直連，線纜使用雙絞線或屏蔽線。屏蔽線屏蔽層單端接地。

外部EMI抑制：系統(tǒng)電源入口處增加共模電感和X/Y安規(guī)電容。

對(duì)產(chǎn)生干擾的設(shè)備（如電機(jī)）加裝磁環(huán)或使用屏蔽電纜。

關(guān)于中微愛芯

無錫中微愛芯電子有限公司成立于2004年，是一家以集成電路設(shè)計(jì)、測(cè)試、方案開發(fā)、銷售和服務(wù)為主的高新技術(shù)企業(yè)，是工信部認(rèn)定的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，是國(guó)家鼓勵(lì)的重點(diǎn)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。產(chǎn)品已形成MCU、LCD顯示、LED顯示、通用邏輯、信號(hào)鏈、馬達(dá)&柵驅(qū)動(dòng)、功率器件、電源、音響、遙控器、通信、配套等多個(gè)系列幾千款產(chǎn)品，覆蓋消費(fèi)電子、網(wǎng)通產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備、新能源、汽車電子等多個(gè)領(lǐng)域。