LED无疑是目前最热门的应用之一。
不论是手持设备,游戏机,霓虹灯,广告牌等,令人眼花colors乱的色彩和高品质的灯光总能在第一时间吸引人们的注意力。
面对当前的许多LED控制器,如何选择具有丰富功能和高性价比的产品来迎合自己的设计无疑是每个设计师都面临的问题。
最简单的LED驱动器,我们可以使用普通的I / O来实现。
但是,I / O控制只能实现LED的开和关,不能用于混光和闪烁之类的功能。
而且,每个LED需要占用一个单独的I / O资源,这无疑是非常低的性价比。
我们也可以使用专用的大电流LED控制器进行设计,但是首先要解决的问题是昂贵的成本,并且设计复杂,并且随着各种干扰的出现,程度也会相应增加。
基于这些,恩智浦(NXP)推出了一系列使用I2C接口的LED驱动器,该驱动器可以通过I2C的两条线同时控制4至24个LED的开/关,闪烁和RGB混合。
界面。
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在混合光方案中,每个LED由独立的8位/ 256级PWM驱动。
目前,芯片本身可驱动的每个LED的电流范围在25mA至100mA之间。
当然,对于某些大电流应用,我们仅需使用外部FET即可实现。
这种基于I2C的LED控制方法增加了设计的便利性和灵活性,并且减少了对软件和硬件的投资,使神秘的LED突然变得对我们简单而美妙。
下面,我们将以NXP LED驱动器PCA9633为例,通过一些简单的应用程序来充分说明该LED驱动器的优点。
PCA9633是一个四通道LED驱动器,每个通道最多可驱动25mA。
根据该软件包,它提供了一个可选的固定I2C地址和一个4位或7位硬件可编程硬件地址(图1)。
图1:PCA9633引脚和内部结构图从图1中,我们可以看到每个LED由单独的8位/ 256级PWM控制,并且由于PWM足够快,因此理论上可以通过它。
被驱动的四个LED可以混合任何颜色的光。
除了为每个通道提供单独的PWM之外,PCA9633还提供了Group PWM,通过它我们可以控制混合色光的亮度和频率,从而弥补了仅通过调整单个PWM便无法实现的某些功能。
那么PCA9633如何实现调光?秘密仍然在PWM中。
如果不使用PWM,则只能完成打开和关闭操作;低速PWM只能实现LED闪烁,不足以达到混色的目的;高速PWM可以实现RGB色彩混合;如果PWM速度是可控制的,则可以实现闪烁和混色的双重功能。
通过可控的8位/ 256级PWM,可以增加颜色等级并改善颜色层次(请参见图2)。
图2:混色原理(单击图片可查看清晰的原始图片)了解混色原理,那么特定的颜色是如何产生的?我们知道人眼对颜色的感知是各种颜色的平均亮度的叠加。
我们可以通过控制PCA9633的每个PWM的占空比来控制驱动LED的亮度。
根据三种原色的原理,如果我们要驱动RGB(或RGBA)LED,则可以通过调整这三种LED的不同亮度来获得所需的颜色。
图3是PCA9633控制三个RGB LED调节粉红光的示例。
图3:PCA9633控制RGB的三个LED来调节粉红光