CN101707040B - 一种用于led显示驱动的pwm驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，属于LED驱动控制领域，以解决现有的LED驱动控制技术中存在的进行亮度调整时发生跳动现象、占用通讯带宽和电路资源较多的问题。本发明包括：根据接收到的8位PWM数据，生成相应的具有不同占空比的波形信号；根据生成的具有不同占空比的波形信号驱动LED。本发明通过生成的变占空比的波形信号对PWM控制波形直接驱动LED，以较少的控制位实现LED的亮度调节更为平滑，大大降低了对通讯速率的要求。

Description

一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法
技术领域
本发明涉及一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，属于LED驱动控制领域。
背景技术
在目前的户外/室内的LED驱动集成电路的显示数据的驱动方法中，普遍使用PWM(脉冲宽度调制)技术来控制LED的亮度或灰度，实现该技术采用的驱动方案的驱动集成电路一般采用2的n次方级数来完成，每一级的增加的脉宽是固定的，为1/2n。在实际应用中，由于LED灯芯片属于电流型器件，占空比与发光亮度表现是非线性的，即当PWM宽度线性增加时，LED发光的亮度是非线性的。尤其是前面的级数，在占空比逐渐增加的工程中，亮度在小占空比时每一级变化的非常明显，而在大占空比，LED亮度几乎看不出变化，因此会在亮度调整时发生跳动现象。为了达到亮度的平滑变化，一般要采用更高级数的PWM调制，但更高级数的PWM就意味着需要更多的控制位，就需要更多的通讯带宽资源，而绝大多数的应用场合只能提供有限的速率，是不能满足高级数PWM控制的需求，而且PWM控制器也相应的需要更多的电路资源。
发明内容
本发明提供了一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，以解决现有的LED驱动控制技术中存在的进行亮度调整时发生跳动现象、占用通讯带宽和电路资源较多的问题。
一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，它包括：
步骤一，根据接收到的8位PWM数据，通过变步长脉宽调制方式，生成相应的具有不同占空比的波形信号；
步骤二，根据生成的具有不同占空比的波形信号驱动LED。
本发明通过生成的变占空比的波形信号对PWM控制波形直接驱动LED，以较少的控制位实现LED的亮度调节更为平滑，大大降低了对通讯速率的要求。
附图说明
图1是本发明的一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法的流程示意图；
图2-4是本发明的变步长脉宽调制时钟PWMCP生成电路的结构示意图；
图5-7是本发明的变步长脉宽调制控制电路的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1-7所示，本具体实施方式由以下步骤组成：
步骤一，根据接收到的8位PWM数据，通过变步长脉宽调制方式，生成相应的具有不同占空比的波形信号；
步骤二，根据生成的具有不同占空比的波形信号驱动LED。
在本具体实施方式中，对LED的驱动控制包括可以包括两个步骤，首先，通过变步长脉宽调制时钟PWMCP生成电路根据接收到的8位PWM数据，生成相应的具有不同占空比的波形信号。输入8位数据与输出增强型PWM编码表如下所示：
  PWM控制   OUTX输出占空比   变化步长
  00H   0
  01H   1/2048   1/2048
  02H   3/2048   2/2048
  03H   5/2048   2/2048
  04H   7/2048   2/2048
  05H   9/2048   2/2048
  06H   11/2048   2/2048
  07H   13/2048   2/2048
  08H   15/2048   2/2048
  09H   18/2048   3/2048
  0AH   22/2048   4/2048
  0BH   26/2048   4/2048
  0CH   30/2048   4/2048
  0CH   34/2048   4/2048
  0DH   38/2048   4/2048
  0EH   42/2048   4/2048
  0FH   46/2048   4/2048
  10H   50/2048   4/2048
  11H   54/2048   4/2048
  12H   58/2048   4/2048
  13H   62/2048   4/2048
  14H   70/2048   8/2048
  15H   78/2048   8/2048
  …   …   …
  FFH   1940/2048   8/2048
步长变化依据PWM的正常占空比大小变化，步长变化大小是从小到大，符合LED灯亮度的非线性特征，变步长脉宽调制时钟PWMCP生成电路如图2-4所示，CP为芯片内部振荡时钟，PRSTH为上电复位信号，高电平复位。CP经过11级分频器，和若干组合电路，生成脉宽控制电路所需的变步长脉宽调制时钟信号PWMCP。具体分析如下，F8PL第8个时钟信号来时跳低，并在整个脉宽调制周期保持低电平，F16PL第32个时钟信号来时跳低，并在整个脉宽调制周期保持低电平。组合电路I239、I240、I241、I242、I243、I244生成了，脉宽调制控制模块所需的变步长时钟信号PWMCP。在前8个时钟阶段PWMCP的速率是最快时钟CP，这样PWMCP在输出8个脉冲后，也就是CP来了8个脉冲后，F8PL跳低时，PWMCP的速率切换到时钟OSCCP<0>，是时钟CP的2分频信号，这样，PWMCP再输出12个脉冲后，也就是CP再来24个脉冲后，F16PL跳低个时钟阶段，PWMCP的速率切换到时钟OSCCP<1>，是时钟CP的4分频信号，这样，PWMCP就可以再CP、CP的2分频、CP的4分频频率下变化。当CP来了1024个脉冲后，OSCCP<10>信号跳高，分频器重新复位，又开始下一轮脉宽调制。
然后，通过变步长脉宽调制控制电路根据生成的具有不同占空比的波形信号驱动LED。如图5-7所示，变步长脉宽调制控制电路用于生产脉宽调制信号RO。PWMCP是上个电路产生的变步长脉宽调制时钟信号，RQ<7>～RQ<0>为PWM设定信号，它的值决定了调制脉宽，RO是生成的脉宽调制信号。工作过程如下，在上次脉宽调制周期结束时PWMENDH产生个高电平脉冲，将I161、I178、I182、I187、I186、I196、I194、I195寄存器初始化，设定为RQ<7>～RQ<0>的值，同时置位RS触发器(I237、I238)，RO端口输出1。在脉宽调制周期开始时，随PWMCP作用下递减，递减到全零时，I233、I234、I235、I236译码为真，RS触发器(I237、I238)被清0，RO跳为0，并用I245、I174阻挡对PWMCP信号的计数，直至本次脉宽调制周期结束。

Claims (3)

1.一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，其特征在于它包括：
步骤一，根据接收到的8位PWM数据，通过变步长脉宽调制方式，生成相应的具有不同占空比的波形信号；
步骤二，根据生成的具有不同占空比的波形信号驱动LED。
2.根据权利要求1所述的一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，其特征在于，根据接收到的PWM数据，通过变步长脉宽调制方式，生成相应的具有不同占空比的波形信号；其步长变化的特征是从小到大的，即步长变化依据PWM的正常占空比大小变化，步长变化大小是从小到大，符合LED灯亮度的非线性特征。
3.根据权利要求1所述的一种用于LED显示驱动的PWM驱动方法，其特征在于，根据接收到的PWM数据，通过变步长脉宽调制方式，生成相应的具有不同占空比的波形信号；其步长变化的特征是从小到大的，即步长变化依据PWM的正常占空比大小变化，步长变化大小是从小到大，符合LED灯亮度的非线性特征。
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