本發明涉及電子技術領域，特別是涉及一種LED顯示屏驅動裝置及LED數碼萬年歷。

背景技術：
LED數碼萬年歷是一種應用廣泛的日常計時工具，數字顯示的日歷鐘已經越來越流行，特別適合在家庭居室、辦公室、會議室、車站和廣場等場所使用。數碼萬年歷作為小家電已經出現在人們的生活中很久了，并且已經逐漸代替了傳統鐘表，成為人們了解時間的重要渠道之一。現有LED數碼萬年歷掃描方式，是按傳統的專用COM線和專用的SEG線掃描，其端口利用率很低，比如：5條COM線和10條SEG線，只能最多掃描5×10＝50個點，目前LED數碼萬年歷常用7條COM線和17條SEG線，或7條SEG線和17條COM線，總共可以掃描7×17＝119個點。共使用了7+17＝24條掃描線。可見端口利用率很低，這樣也會給PCB布線帶來不便，走線麻煩。由于端口多，PCB板和帶控制芯片的COB板的連接也較麻煩，容易出現焊接連錫短路、接觸不良等問題。

技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是提供一種LED顯示屏驅動裝置及LED數碼萬年歷，其減少了LED顯示屏驅動裝置的控制芯片的控制端口使用量，提高芯片控制端口的利用率，降低了控制芯片性能的選擇要求，并且便于LED數碼萬年歷增加新功能。為解決上述技術問題，本發明提供一種LED顯示屏驅動裝置，包括控制芯片，所述LED顯示屏包括多個LED，所述控制芯片包括n個信號控制端口，其中n≥2，所述n個信號控制端口分別連接的n條掃描線，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，所述LED連接于任意兩條掃描線之間。根據本發明的驅動裝置，每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，所述LED配置在所述有效交叉點上以形成LED點陣。根據本發明的驅動裝置，所述信號控制端口為具有高電平、低電平及高阻態三態特性的I/O口，當所述其中一條掃描線為掃描電極線時，該掃描線對應的信號控制端口呈低電平；其他掃描線為信號電極線，需要點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口呈高電平，不需點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口輸出呈高阻態。根據本發明的驅動裝置，所述信號控制端口的驅動電流為：Icn≥(n-1)/2×{Inc1/ηc1+Inc2/ηc2+......+Inc(n-1)/ηc(n-1)}，其中，Icn表示控制芯片的信號控制端口Cn的驅動電流；n表示用于掃描的信號控制端口的個數；Inc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED的電流/亮度轉換系數，換算單位為電流值；ηc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED對信號控制端口Cn的顯示時間To/n的利用率，To表示n個信號控制端口每幀掃描所用的時間。本發明還提供一種LED數碼萬年歷，其包括LED顯示屏及驅動裝置，所述驅動裝置包括控制芯片，所述LED顯示屏包括多個LED，所述控制芯片包括n個信號控制端口，其中n≥2；所述n個信號控制端口分別連接的n條掃描線，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，所述LED連接于任意兩條掃描線之間。根據本發明的LED數碼萬年歷，每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，所述LED配置在所述有效交叉點上以形成LED點陣。根據本發明的LED數碼萬年歷，所述信號控制端口為具有高電平、低電平及高阻態三態特性的I/O口，當所述其中一條掃描線為掃描電極線時，該掃描線對應的信號控制端口呈低電平；其他掃描線為信號電極線，需要點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口呈高電平，不需點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口輸出呈高阻態。根據本發明的LED數碼萬年歷，所述信號控制端口的驅動電流為：Icn≥(n-1)/2×{Inc1/ηc1+Inc2/ηc2+......+Inc(n-1)/ηc(n-1)}，其中，Icn表示控制芯片的信號控制端口Cn的驅動電流；n表示用于掃描的信號控制端口的個數；Inc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的的電流/亮度轉換系數，換算單位為電流值；ηc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED對信號控制端口Cn的顯示時間To/n的利用率，To表示n個信號控制端口每幀掃描所用的時間。根據本發明的LED數碼萬年歷，所述LED數碼萬年歷還包括與所述控制芯片分別連接的芯片系統電路、電源及掉電檢測電路、按鍵輸入電路、選項電路、聲音輸出電路、測溫電路及動畫控制電路。根據本發明的LED數碼萬年歷，所述LED數碼萬年歷包括萬年歷控制盒和萬年歷機體，所述控制芯片、芯片系統電路、電源及掉電檢測電路、按鍵輸入電路、選項電路、聲音輸出電路、測溫電路及動畫控制電路內置于所述萬年歷控制盒，所述LED顯示屏設置于所述萬年歷機體，所述控制芯片與所述LED顯示屏通過多PIN接口連接。本發明通過LED顯示屏驅動裝置的控制芯片的n個信號控制端口分別連接的n條掃描線，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，所述LED連接于任意兩條掃描線之間。每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，LED配置在所述有效交叉點上以形成LED點陣，從而n條掃描線可對應配置n×(n-1)個LED。假設有4條掃描線，則可掃描4×3＝12個掃描點(掃描點即為配置在交叉點上的LED)，需要4個信號控制端口；而現有技術中若需配置12個掃描點，則需要4條掃描電極線和3條信號電極線，或者4條信號電極線和3條掃描電極線，從而需要7個信號控制端口。從而本發明相對于現有技術減少了控制端口使用量，提高芯片控制端口的利用率，并且本發明驅動裝置中控制芯片的信號控制端口采用同樣的掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，具有相同的電流驅動特性，不需要特殊電流的信號控制端口，對控制芯片性能的選擇要求有所降低。同時由于本發明采用掃描線復用的結構，極大的提高了掃描控制端口的利用率，可以剩余較多的顯示點，可用于使LED數碼萬年歷具有帶秒、帶24節氣等的多功能。優選的是，由于本發明的每一條掃描線，都可能做為掃描電極線或是信號電極線，所以分配給任意一條作為掃描電極線的掃描顯示時間To/n(To表示顯示點陣每幀掃描所用的時間，也叫周期；n表示控制芯片中用于掃描的控制端口個數)，比現有掃描方式的掃描電極線的顯示時間要短，所以對控制芯片的驅動電流有一定要求。根據LED發光管的物理特性可知：當輸入該LED的恒定電流值一定時，在一個掃描周期內，點亮的脈沖寬度越寬，有效的平均亮度越高，反之，點亮的脈沖寬度越窄，有效的平均亮度越低。所以，該LED的亮度與其點亮的脈沖寬度成正比。但是當輸入該LED的脈沖電流超過一定值(通常是其恒定工作電流的五倍左右)時，就不會再有恒定的正比關系。經過大量的試驗研究，得到以下結論：應用本發明掃描技術的LED控制芯片，其信號控制端口的驅動電流只要滿足Icn≥(n-1)/2×{Inc1/ηc1+Inc2/ηc2+......+Inc(n-1)/ηc(n-1)}時，控制芯片的信號控制端口就可以正常工作。而且由于信號控制端口具有恒流輸出特性，所以不用外接電阻，可以直接驅動負載。優選的是，LED數碼萬年歷包括萬年歷控制盒和萬年歷機體，控制芯片、芯片系統電路、電源及掉電檢測電路、按鍵輸入電路、選項電路、聲音輸出電路、測溫電路及動畫控制電路內置于萬年歷控制盒，LED顯示屏設置于萬年歷機體，控制芯片與LED顯示屏通過多PIN接口連接，便于做成顯示、控制分體的新型LED數碼萬年歷，使得生產、維修都更方便，也便于產品更新升級。同時使得制造成品簡單、可有效提高成品率，降低了生產成本。附圖說明圖1是本發明LED顯示屏驅動裝置一種實施例的原理結構圖；圖2是圖1的等效電路結構示意圖；圖3是本發明LED數碼萬年歷一種實施例的原理結構圖；圖4是本發明LED數碼萬年歷一種實施例中萬年歷機體示意圖；圖5是本發明LED數碼萬年歷一種實施例中LED顯示模塊的電路結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1所示，本發明提供一種LED顯示屏驅動裝置，包括控制芯片10，LED顯示屏包括多個LED，控制芯片10包括4個信號控制端口，4個信號控制端口分別連接的4條掃描線(C1、C2、C3、C4)，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，LED連接于任意兩條掃描線之間。其中，每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，LED配置在有效交叉點上以形成LED點陣，也即在有效交叉點上可設置一個與交叉的兩條掃描線連接的LED。在圖1中，有效交叉點表示為空心，無效交叉點表示為實心。在圖1中，當C1作為掃描電極線時，其它3條線，即C2、C3、C4作為信號電極線，可掃描3個點；同理，當C2作為掃描電極線時，其它3條線，即C1、C3、C4也作為信號電極線，又可掃描3個點......用同樣的方法掃描，總共可掃描4×3＝12個點，也即可配置12個LED，那么n條掃描線可對應配置n×(n-1)個LED。而在現有技術中，而現有技術中若需配置12個掃描點(一個掃描點對應一個LED)，則需要4條掃描電極線和3條信號電極線，或者4條信號電極線和3條掃描電極線，從而需要7個信號控制端口，配置n×(n-1)個LED則需要n+(n-1)個信號控制端口，從而本發明相對于現有技術減少了控制端口使用量，提高芯片控制端口的利用率，并且本發明驅動裝置中控制芯片的信號控制端口采用同樣的掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，具有相同的電流驅動特性，不需要特殊電流的信號控制端口，對控制芯片性能的選擇要求有所降低。顯而易見，在圖1所示的實施例中僅僅示意出了4條掃描線，在實際應用中，實際應用時，常用到12～18條掃描線，可以得到以下幾類掃描形式組合：12×11、13×12、14×13、15×14、16×15等，當然，本編碼式掃描技術可以用到任何種掃描形式組合，即可根據具體情況設置n條掃描線，n≥2。另外，在圖1所示的實施例中，每條掃描線被分為縱向段和橫向段，每個LED的正極與橫向段的掃描線連接，負極與縱向段的掃描線連接；或者，每個LED的正極與縱向段的掃描線連接，負極與橫向段的掃描線連接。下面將對本實施例中驅動裝置中控制芯片的掃描方式進行說明。為便于說明，將圖1中驅動裝置的電路結構可等效為如圖2所示的電路結構。如圖2所示，本發明可采用順序掃描方式和對稱掃描方式，例如圖1中相對于4條掃描線的順序掃描流程是：C1、C2、C3、C4；相對于掃描電極線的對稱掃描流程是：C1、C4、C2、C3。本發明的信號控制端口為具有高電平、低電平及高阻態三態特性的I/O口，當其中一條掃描線為掃描電極線時，該掃描線對應的信號控制端口呈低電平；其他掃描線為信號電極線，需要點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口呈高電平，不需點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口輸出呈高阻態。本發明應用一種全新的編碼式掃描技術，相對于掃描線可采用順序掃描和對稱掃描兩種掃描方式。現有技術通常使用的是掃描電極線的順序掃描，而本發明獨有的掃描線對稱掃描技術，可以使點陣掃描的視覺效果趨于平靜和安穩，具體原理如下：由于人眼具有視覺暫留特性，當顯示點陣的掃描幀頻率≥25Hz時，每幀掃描的不連續圖象，就會被人腦合成為連續的畫面。所以，只要滿足顯示點陣每幀掃描所用的時間即周期To不大于40mS，即可滿足人眼的視覺要求。從點陣最上面的第一條掃描線掃描開始，到點陣最下面的最后一條掃描線掃描結束，即完成一幀的掃描。在相同的時段內，比如40mS，當突然點亮的掃描線，與上一條點亮過的掃描線距離較近時，人眼感覺顯示平穩，當突然點亮的掃描線，與上一條點亮過的掃描線距離較遠時，人眼感覺顯示會跳動。即，在一幀掃描周期內，任意兩條掃描線的垂直距離和掃描時間間隔的乘積(L×T)越小越好。本發明采用對稱掃描技術，使得任意兩條掃描線的垂直距離和掃描時間間隔的乘積(L×T)只有其順序掃描的1/2，所以使得點陣掃描的視覺效果比較平靜和安穩。由于本發明的每一條掃描線，都可能做為掃描電極線或是信號電極線，所以分配給任意一條作為掃描電極線的掃描顯示時間To/n(To表示顯示點陣每幀掃描所用的時間，也叫周期；n表示控制芯片中用于掃描的控制端口個數)，比現有掃描方式的掃描電極線的顯示時間要短，所以對控制芯片的驅動電流有一定要求。根據LED發光管的物理特性可知：當輸入該LED的恒定電流值一定時，在一個掃描周期內，點亮的脈沖寬度越寬，有效的平均亮度越高，反之，點亮的脈沖寬度越窄，有效的平均亮度越低。所以，該LED的亮度與其點亮的脈沖寬度成正比。但是當輸入該LED的脈沖電流超過一定值(通常是其恒定工作電流的五倍左右)時，就不會再有恒定的正比關系。經過大量的試驗研究，得到以下結論：應用本發明掃描技術的LED控制芯片，其信號控制端口的驅動電流只要滿足下述的式(1)，控制芯片信號控制端口就可以正常工作，而且由于信號控制端口具有恒流輸出特性，所以不用外接電阻，可以直接驅動負載。當控制芯片的單個信號控制端口驅動電流不夠大時，可以將兩個、甚至多個同類型的信號控制端口并聯起來作為單條掃描線使用，使其電流驅動能力和其它信號控制端口一致。式(1)為：Icn≥(n-1)/2×{Inc1/ηc1+Inc2/ηc2+......+Inc(n-1)/ηc(n-1)}在式(1)中，Icn表示控制芯片的信號控制端口Cn的驅動電流；n表示用于掃描的信號控制端口的個數；Inc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED的電流/亮度轉換系數，換算單位為電流值；ηc1表示所述控制芯片的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED對信號控制端口Cn的顯示時間To/n的利用率，To表示n個信號控制端口每幀掃描所用的時間。在本發明中，當掃描線上顯示的點數少于該掃描線的最大顯示點數時，那么掃描線Cn所對應的顯示點，要降低其對該Cn線顯示時間To/N的利用率。如圖3所示，本發明提供一種LED數碼萬年歷200，其包括LED顯示屏20及驅動裝置，驅動裝置包括控制芯片10，LED顯示屏20包括多個LED。LED數碼萬年歷還包括與控制芯片10分別連接的芯片系統電路30、電源及掉電檢測電路40、按鍵輸入電路50、選項電路60、聲音輸出電路70、測溫電路80及動畫控制電路90。控制芯片10包括n(n≥2)個信號控制端口；n個信號控制端口分別連接的n條掃描線，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，LED連接于任意兩條掃描線之間。其中，每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，LED配置在所述有效交叉點上以形成LED點陣。其中，信號控制端口為具有高電平、低電平及高阻態三態特性的I/O口，當其中一條掃描線為掃描電極線時，該掃描線對應的信號控制端口呈低電平；其他掃描線為信號電極線，需要點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口呈高電平，不需點亮LED的信號電極線對應的信號控制端口輸出呈高阻態。信號控制端口的驅動電流為：Icn≥(n-1)/2×{Inc1/ηc1+Inc2/ηc2+......+Inc(n-1)/ηc(n-1)}，其中，Icn表示控制芯片10的信號控制端口Cn的驅動電流；n表示用于掃描的信號控制端口的個數；Inc1表示控制芯片10的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED的電流/亮度轉換系數，換算單位為電流值；ηc1表示控制芯片10的信號控制端口Cn連接到信號控制端口C1上的LED對信號控制端口Cn的顯示時間To/n的利用率，To表示n個信號控制端口每幀掃描所用的時間。優選的是，LED數碼萬年歷100包括萬年歷控制盒和萬年歷機體，控制芯片10、芯片系統電路30、電源及掉電檢測電路40、按鍵輸入電路50、選項電路60、聲音輸出電路70、測溫電路80及動畫控制電路90內置于萬年歷控制盒，LED顯示屏20設置于萬年歷機體，控制芯片10與LED顯示屏20通過多PIN(針腳)接口連接。便于做成顯示、控制分體的新型LED數碼萬年歷，使得生產、維修都更方便，也便于產品更新升級。同時使得制造成品簡單、可有效提高成品率，降低了生產成本。本實施例應用編碼式掃描技術，適合相對于每個掃描線的順序掃描或對稱掃描，減少信號控制端口使用量，提高芯片控制端口的利用率。并且本發明驅動裝置中控制芯片的信號控制端口采用同樣的掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，具有相同的電流驅動特性，不需要特殊電流的信號控制端口，對控制芯片性能的選擇要求有所降低。由于本發明的掃描方式特殊，極大的提高了掃描控制端口的利用率，可以剩余較多的顯示點，方便做成內含能夠驅動多種類型LED數碼萬年歷機體的多用途萬年歷控制盒，用該多用途萬年歷控制盒與不同類型的LED數碼萬年歷機體(比如帶秒、帶24節氣功能等等)通過多PIN接口直接連接。從而，本發明可以用一種萬年歷控制盒分別驅動多種LED數碼萬年歷機體，產品的更新換代將變得更加簡單、方便。圖4是本發明LED數碼萬年歷一種實施例中萬年歷機體示意圖。該萬年歷機體內有通過14PIN接口連接的LED顯示模塊，對外接口安裝在機體的外側，該萬年歷機體通過14PIN接口與萬年歷控制盒的控制芯片連接形成完整的LED數碼萬年歷，該14PIN接口對應14條掃描線，該萬年歷機體設有17個8段LED數碼管，該17個8段LED數碼管與14條掃描線的連接方式如圖5所示。14條掃描線可用掃描點數為182點，實際使用到的掃描點數為114點，多余的顯示點為68點。使用到的114個掃描點位包括：年十位：7點，年個位：7點，月十位：2點，月個位：7點，日十位：7點，加日個位：7點，星期：7點，小時十位：7點，小時個位：7點，分鐘十位：7點，分鐘個位：7點，農歷月十位：2點，農歷月個位：7點，農歷日十位：6點(此6點是一個關鍵點因為這個特殊的點位所以我們才能14條線完成基本點陣的掃描方式)，農歷日個位：7點，溫度十位：7點，溫度個位：7點，以及6個用于上下午燈、秒點、整點定鬧燈的指示燈點位。在本實施例中，除LED顯示模塊以外的所有部分和控制芯片直接連接在一起，形成一個整體的LED數碼萬年歷控制盒。綜上所述，本發明通過LED顯示屏驅動裝置的控制芯片的n個信號控制端口分別連接的n條掃描線，且每條掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，當其中一條掃描線為掃描電極線時，其他掃描線為信號電極線，所述LED連接于任意兩條掃描線之間。每條掃描線均回繞與自身及其他掃描線交叉形成矩陣狀，每條掃描線與自身交叉形成的點為無效交叉點，每條掃描線與其他掃描線形成的點為有效交叉點，LED配置在所述有效交叉點上以形成LED點陣，從而n條掃描線可對應配置n×(n-1)個LED。假設有4條掃描線，則可掃描4×3＝12個掃描點(掃描點即為配置在交叉點上的LED)，需要4個信號控制端口；而現有技術中若需配置12個掃描點，則需要4條掃描電極線和3條信號電極線，或者4條信號電極線和3條掃描電極線，從而需要7個信號控制端口。從而本發明相對于現有技術減少了控制端口使用量，提高芯片控制端口的利用率，并且本發明驅動裝置中控制芯片的信號控制端口采用同樣的掃描線復用為掃描電極線和信號電極線，具有相同的電流驅動特性，不需要特殊電流的信號控制端口，對控制芯片性能的選擇要求有所降低。同時由于本發明采用掃描線復用的結構，極大的提高了掃描控制端口的利用率，可以剩余較多的顯示點，可用于使LED數碼萬年歷具有帶秒、帶24節氣等的多功能。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。