CN101150903A - 一种发光二极管驱动电路及其控制方法 - Google Patents

一种发光二极管驱动电路及其控制方法 Download PDF

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李志娟
刘建伟
首召兵
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Abstract

本发明公开一种发光二极管驱动电路，所述电路包括至少两个驱动端口，且每两个驱动端口之间连接有两个互相并联、极性相反的发光二极管。相应地，本发明还公开了一种发光二极管驱动控制方法。本发明节约了单片机I/O口资源，且无需采用LED专用驱动芯片，使驱动电路简单，从而降低成本。

Description

一种发光二极管驱动电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及电路技术，尤其涉及一种发光二极管驱动电路及其控制方法。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)的应用领域很广泛。其中，LED应用得最早、最广泛的领域是指示灯，因为其耗电量小、亮度稳定、使用寿命长，常常被用于电子仪器上或其他机械上的指示灯，像电脑开关、电视机遥控器上的小小的指示灯都是用LED材料制成。目前，工业上对LED指示灯一般采用I/O口静态显示驱动法，即是指以单片机(Micro Controller Unit，MCU)的I/O口作为LED的驱动端口，每一个LED分别对应一个独立的驱动端口；其点亮和关闭由该驱动端口对其进行控制，互不干扰。LED指示灯较多时采用LED驱动芯片。由于每一个LED需要一个驱动端口，因此对单片机I/O口的需求较大，而单片机I/O口的资源有限，应用的LED指示灯的增多直接导致了单片机I/O口资源的浪费，采用LED专用驱动芯片又提高了生成制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED驱动电路，该电路结构简单可以达到每个驱动端口同时驱动多个LED的效果。
本发明所要解决的技术问题是：提供一种LED驱动控制方法，该方法可以达到每个驱动端口同时驱动多个LED的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种发光二极管驱动电路，所述电路包括至少两个驱动端口，且每两个驱动端口之间连接有两个互相并联、极性相反的发光二极管。
相应地，本发明还提供了一种发光二极管驱动控制方法，包括以下步骤：
电路设置步骤，以单片机的至少两个I/O口作为驱动端口，在每两个驱动端口之间设置两个互相并联、极性相反的发光二极管；
电路控制步骤，根据单片机的控制指令点亮或关闭所述发光二极管。
本发明的有益效果是：
本发明通过以单片机I/O口作为驱动端口，达到每个驱动端口同时驱动多个LED的效果，从而节约了单片机I/O口资源，且无需采用LED专用驱动芯片，使驱动电路简单，从而降低成本。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明提供的发光二极管驱动电路一个实施例的电路原理图。
具体实施方式
参考图1，该图为本发明提供的发光二极管驱动电路一个实施例的电路原理图。如图所示，以MCU的4个I/O口P1、P2、P3、P4作为LED驱动端口为例，在每两个驱动端口之间分别设置有两个互相并联、极性相反的LED，则四个驱动端口共可设置12个LED，另外，在每个驱动端口的驱动输出线路上还分别设置有起限流作用的电阻R1、R2、R3、R4。
下面详细描述本发明提供的发光二极管驱动控制方法的一个实施例的具体流程。一次发光二极管控制流程包括以下步骤：
电路控制步骤，根据单片机的控制指令对单片机的两个驱动端口同时分别输出高电平和低电平，若驱动端口数量超过两个，则同时对剩下的驱动端口输出高阻，使连接在所述两个驱动端口之间的一个LED发光；
端口扫描步骤，若驱动端口数量超过两个，则在所有驱动端口中选取两个驱动端口，该两个驱动端口与前述电路控制步骤中的每两个驱动端口均不完全同，重复所述电路控制步骤，直到单片机接收到停止扫描命令，则使所有的驱动端口同时输出同一电平。
本实施例中的发光二极管驱动控制方法利用了人眼对物体的视觉延迟特性，当两个LED发光的时间间隔小于20ms时，人眼即无法分辨；当以高频率的电流脉冲驱动LED发光时，人眼感受到的是有效亮度的平均值。例如，以50％的占空比受到20mA电流脉冲的驱动LED发光，其发光效果相当于以10mA的恒直流(100％占空比)驱动LED。根据该原理，本实施例的电路控制步骤中，在人眼看来，发光间隔小于20ms的所有LED指示灯都是“同时”发光，而发光间隔大于20ms的LED给人的视觉效果则是“轮流”发光。
还是以MCU的4个I/O口P1、P2、P3、P4作为LED驱动端口为例，该4个I/O口共可驱动12个LED。当要求所有的LED都不亮时，使所有4个I/O口都输出同一电平(低或高)即可。当要求其中某一个LED亮时，可以让与其正极相连的单片机I/O口输出高电平，与其负极相连的单片机I/O口输出低电平，其余单片机I/O口高阻，然后动态扫描即可。例如，要单独点亮LED1时，使P1输出高电平，  P2输出低电平，P3、P4输出高阻；当要求其中两个或多个LED同时点亮时，则利用前述人眼的人眼对物体的视觉延迟来实现，实际上，在任一时刻，只有一个LED处于发光状态，而其他LED均为截止状态。例如：当要求LED1、LED5“同时”亮时，可以使P1输出高电平，P2输出低电平，P3、P4输出高阻，此时LED1灯亮，1ms后，使P3输出高电平，P2输出低电平，P1、P4输出高阻，此时LED2灯亮。1ms后，按如上方式再使LED1灯亮，动态扫描，使12个LED轮流发光一次的扫描周期为12ms。由于人眼的视觉延迟，LED1和LED5灯看起来是“同时”亮的。当需要控制的LED指示灯较多时，这种扫描驱动的控制方式的优势非常明显。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，所述电路包括至少两个驱动端口，且每两个驱动端口之间连接有两个互相并联、极性相反的发光二极管。
2.如权利要求1所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，在每个驱动端口的驱动输出线路上设置一个限流电阻。
3.如权利要求1或2所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，所述驱动端口为单片机的I/O口。
4.如权利要求1或2所述所述的发光二极管驱动电路，其特征在于，所述电路包括四个驱动端口。
5.一种发光二极管驱动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
电路设置步骤，以单片机的至少两个I/O口作为驱动端口，在每两个驱动端口之间设置两个互相并联、极性相反的发光二极管；
电路控制步骤，根据单片机的控制指令点亮或关闭所述发光二极管。
6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动控制方法，其特征在于，通过以下方法点亮发光二极管：
对与该发光二极管正极相连的驱动端口输出高电平，同时对与该发光二极管负极相连的驱动端口输出低电平，若驱动端口数量超过两个，则同时对剩下的驱动端口输出高阻；
通过以下方法关闭发光二极管：
使连接于所述发光二极管两端的驱动端口同时输出同一电平。
7.如权利要求5或6所述的发光二极管驱动控制方法，其特征在于，点亮两个或多个发光二极管的时间总间隔不超过20毫秒。
8.如权利要求5或6所述的发光二极管驱动控制方法，其特征在于，点亮每两个发光二极管的时间间隔均超过20毫秒。
9.如权利要求7所述的发光二极管驱动控制方法，其特征在于，在电路设置步骤中，以单片机的四个I/O口作为驱动端口；在电路控制步骤中，点亮每两个发光二极管的时间间隔为1毫秒。
10.如权利要求1所述的发光二极管驱动控制方法，其特征在于，在步骤选取驱动端口之前还包括：在每个驱动端口的驱动输出线路上设置一个分流电阻。
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