CN108207058A - 一种用于智能终端的指示灯控制电路、芯片及智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于智能终端的指示灯控制电路、芯片及智能终端，所述指示灯控制电路包括串行通信单元、与所述串行通信单元连接的配置寄存器、与所述串行通信单元和配置寄存器连接的时钟单元以及与所述配置寄存器连接的恒流驱动单元、RC延时电路，包括串接的第一电阻和第一电容，其中所述第一电阻的第一端与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与地连接；三级管，所述三级管的基极与所述第一电阻的第二端连接，所述三级管的集电极与所述指示灯的电流流出端连接，所述三级管的发射极接地。采用上述技术方案后，降低了指示灯控制的成本；简化了软件控制逻辑。

Description

一种用于智能终端的指示灯控制电路、芯片及智能终端

技术领域

本发明涉及智能终端领域，尤其涉及一种用于智能终端的指示灯控制电路、芯片及智能终端。

背景技术

目前，智能手机、平板电脑、多媒体播放器等智能终端设备常用于日常生活、工作中，方便人们实现联系外部、文件浏览、娱乐等功能。所述智能终端上设有指示灯，提示用户所述智能终端是否处于某种工作状态，例如充电状态、有未接收信息的状态等。所述指示灯在工作时会按照工作周期不断地点亮和熄灭，且点亮和熄灭的频率与人的呼吸节奏近似，因此又被称为“呼吸灯”。为了给用户展现较为柔和的视觉效果，所述指示灯的点亮和熄灭会采用渐变式的控制方式。

参阅图1，展示了现有技术中指示灯控制模块100的结构框图，所述指示灯控制模块100包括：

串行通信单元101，通过通信接口与外部连接，可接收所述智能终端内其他模块或主CPU的控制指令；

电源单元102，接收所述智能终端内提供的外部电源，为所述指示灯控制模块100内各单元供电，为避免线路过于复杂，图1中并未画出电源线路；

配置寄存器103，分别连接所述串行通信单元101和恒流驱动单元106，所述串行通信单元101可对所述配置寄存器103内的配置信息进行读写，改变所述指示灯的工作状态；

脉宽调制控制器104，分别连接所述串行通信单元101和恒流驱动单元106，接收所述串行通信单元101的控制信号，通过脉宽调制(PWM)手段控制所述恒流驱动单元106工作于不同的占空比；

时钟单元105，与所述串行通信单元101、配置寄存器103及脉宽调制控制器104连接，为上述单元提供时钟信号；

恒流驱动单元106，受所述配置寄存器103及脉宽调制控制器104的控制进行工作，为指示灯提供工作电流；所述恒流驱动单元106可提供多个驱动通道(如图中的驱动通道1、驱动通道2、驱动通道3)，分别为多个指示灯提供工作电流或者使同一指示灯工作于不同的驱动通道，实现多个级别的工作电流，以实现不同的点亮效果。

现有技术通过改变指示灯的工作电流来实现不同的亮度等级，比如目前市场上的主流方案是将LED灯的亮度分为256级别，以实现亮度逐渐变化的视觉效果。然而现有技术仍存在以下问题：

1、实现过程较为复杂，需要软件控制所述指示灯控制模块100的工作状态，为指示灯提供不同等级的工作电流；

2、需要多种单元配合实现，增加了硬件成本；

3、256种亮度级别对于用户而言过于冗余，人的肉眼无法区分这么精细的亮度等级。

因此，需要一种新的指示灯控制方案，在保证指示灯亮度渐变的效果时，降低硬件成本，简化控制逻辑。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种低成本、结构简化的指示灯控制电路、芯片及智能终端。

本申请的第一方面，公开了一种用于智能终端的指示灯控制电路，设于所述智能终端内，包括串行通信单元、与所述串行通信单元连接的配置寄存器、与所述串行通信单元和配置寄存器连接的时钟单元以及与所述配置寄存器连接的恒流驱动单元，所述串行通信单元接收外部控制指令并读写所述配置寄存器的配置信息，所述时钟单元为所述串行通信单元及配置寄存器提供时钟信号，所述恒流驱动单元根据所述配置寄存器的配置信息输出驱动电流，所述指示灯控制电路还包括：RC延时电路，包括串接的第一电阻和第一电容，其中所述第一电阻的第一端与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与地连接；三级管，所述三级管的基极与所述第一电阻的第二端连接，所述三级管的集电极与所述指示灯的电流流出端连接，所述三级管的发射极接地；所述恒流驱动单元的电源输入端与外部电源连接，所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流输入端连接；所述恒流驱动单元的输出端开始输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管的基极电压逐渐增大，使所述指示灯逐渐点亮；所述恒流驱动单元的输出端停止输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管的基极电压逐渐减小，使所述指示灯逐渐熄灭。

优选地，所述指示灯控制电路还包括：第二电阻，串接于所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流流入端之间。

优选地，所述指示灯控制电路还包括：二极管，所述二极管的阴极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接。

优选地，所述第一电阻的电阻值为100千欧姆；所述第二电阻的电阻值为1千欧姆；所述第一电容的电容值为1微法。

优选地，所述指示灯为LED。

本申请的第二方面，公开了一种用于智能终端的指示灯控制芯片，包括上述的指示灯控制电路，通过引脚分别与通信接口、外部电源、地及指示灯连接。

优选地，所述指示灯控制芯片包括电源单元，所述电源单元与外部电源连接，并为所述指示灯控制芯片内的串行通信单元、配置寄存器及恒流驱动单元供电。

优选地，所述指示灯控制芯片还包括：第二电阻，串接于所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流流入端之间。

优选地，所述指示灯控制芯片还包括：二极管，所述二极管的阴极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接。

本发明的第三方面，公开了一种智能终端，包括上述的指示灯控制电路或上述的指示灯控制芯片。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.降低了指示灯控制的成本；

2.简化了软件控制逻辑。

附图说明

图1为现有技术中用于智能终端的指示灯控制模块的电路图；

图2为符合本发明一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图；

图3为符合本发明另一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图；

图4为符合本发明再一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图；

图5为符合本发明一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制芯片的结构框图。

附图标记：

100-指示灯控制模块、101-串行通信单元、102-电源单元、103-配置寄存器、104-脉宽调制控制器、105-时钟单元、106-恒流驱动单元、200-指示灯控制芯片、201-第一电阻、202-第一电容、203-指示灯、204-三极管、205-第二电阻、206-二极管。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图2，为符合本发明一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图，所述指示灯控制电路设于所述智能终端内，包括：

-串行通信单元101

所述串行通信单元101通过通信接口与外部连接，可接收所述智能终端内其他模块或主CPU的控制指令。所述串行通信单元101将与外部通信的串行信号转换为并行的数字信号。所述串行通信单元101可以是I²C芯片，通过时钟引脚(SCL)及数据引脚SDA与外部支持I²C协议的模块通信。

-配置寄存器103

所述配置寄存器103与所述串行通信单元101连接，所述串行通信单元101可对所述配置寄存器103内的配置信息进行读写，改变所述指示灯的工作状态。所述配置寄存器103为具备存储功能的器件，能够存储多组参数。所述串行通信单元101接收外部控制指令并读写所述配置寄存器103的配置信息。

-时钟单元105

所述时钟单元105与所述串行通信单元101及配置寄存器103连接，为所述串行通信单元101及配置寄存器103提供时钟信号。数字逻辑芯片的工作均需要以时钟信号为基准，以保证信号的同步。所述时钟单元105可以是晶振，还可以进一步包括分频器，以输出所述指示灯203控制电路所需的时钟信号。

-恒流驱动单元106

所述恒流驱动单元106与所述配置寄存器103连接，根据所述配置寄存器103的配置信息输出驱动电流。所述恒流驱动单元106输出的电流是恒定的大小。所述恒流驱动单元106具有信号输入端，所述信号输入端接收所述配置寄存器103的配置信息，例如并行的数字逻辑电平信号。所述恒流驱动单元106还具有电源输入端，与外部电源连接，接收外部电源供电，例如USB接口的5V供电，或者所述智能终端内部的电源供电。所述恒流驱动单元106还具有输出端，能够输出恒定电流，与所述指示灯203的电流流入端连接。所述指示灯203工作时，电流从一端流入，再从另一端流出，故流入电流的一端为电流流入端，流出电流的一端为电流流出端。所述恒流驱动单元106可以是驱动芯片，具备信号输入端、电源输入端以及输出端，能够输出稳定电流；所述恒流驱动单元106还可以是可控的恒流源，接收外部控制信号输出或不输出恒定电流。

-RC延时电路

所述RC延时电路包括串接的第一电阻201和第一电容202，其中所述第一电阻201的第一端与所述恒流驱动单元106的输出端连接，所述第一电阻201的第二端与所述第一电容202的第一端连接，所述第一电容202的第二端与地连接。

-三极管204

所述三级管204为一NPN三极管，所述三级管204的基极与所述第一电阻201的第二端连接，所述三级管204的集电极与所述指示灯203的电流流出端连接，所述三级管204的发射极接地。

所述恒流驱动单元106的输出端开始输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管204的基极电压逐渐增大，使所述指示灯203逐渐点亮。所述恒流驱动单元106的输出端开始输出电流的同时也会具有一工作电压。所述RC延时电路接收一工作电压时，所述第一电阻201的第二端的电压并不会直接变为所述工作电压大小，

1而是根据所述第一电阻201及第一电容202的参数进行逐渐变化，所述延时周期为RC秒。所述RC延时电路是最简单的积分电路，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的时间宽度，输出电压近似与输入电压的时间积分值成比例，所述第一电阻201及第一电容202构成了RC时间常数，其乘积的倒数即为积分电路的工作周期。当所述RC延时电路的工作时间自有工作电压起到延时周期结束，所述第一电阻201的第二端的电压从0V逐渐增加到等于所述恒流驱动单元106的输出端的工作电压值。

所述三极管204的工作特点为，当所述三极管204工作于放大区，基极电流与集电极电流呈正比，因此，当所述第一电阻201的第二端的电压逐渐增加时，基极到地的阻抗可视为恒定，故基极电流也同步增加，使得集电极电流也同比例增加，最终使通过所述指示灯203的工作电流逐渐增加，所述指示灯203的亮度与工作电流呈正比，故实现了逐渐点亮的效果。

所述恒流驱动单元106的输出端停止输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管204的基极电压逐渐减小，使所述指示灯203逐渐熄灭。同样地，当所述恒流驱动单元106停止输出电流时，也就不再具有工作电压，所述RC延时电路失去输入电压时，根据积分电路的特点，所述第一电阻201的第二端并不会电压直接变为0V，而是根据积分曲线逐渐变为0V，从而使所述三极管204的基极电压逐渐减小至0V，同步使所述指示灯203的工作电流逐渐变小，实现所述指示灯203逐渐熄灭的效果。

所述恒流驱动单元106的工作状态受到外部控制指令的控制，外部模块可通过串行通讯对所述串行通信单元101下达控制指令，控制所述恒流驱动单元106处于电流输出或不输出的状态，从而改变所述指示灯203的点亮和熄灭状态。

本实施例无需借助脉宽调制即可实现对所述指示灯203的亮度变化调节，减少了脉宽调试相关电路部件的成本，增加的电阻、电容、三级管的成本非常低。且本实施例无需通过软件控制所述恒流驱动单元106工作于不同的电流等级，只需控制所述恒流驱动单元106输出或不输出电流即可，简化了软件控制逻辑。

参阅图3，为符合本发明另一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图，所述指示灯控制电路还包括：

-第二电阻205

所述第二电阻205串接于所述恒流驱动单元106的输出端与所述指示灯203的电流流入端之间。由于所述恒流驱动单元106的输出电流是恒定的，而所述指示灯203的工作极限电流很可能小于所述恒流驱动单元106的输出电流，故串接所述第二电阻205进行限流，防止电流过大烧坏所述指示灯203。

参阅图4，为符合本发明再一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制电路的结构示意图，所述指示灯控制电路还包括：

-二极管206

所述二极管206的阴极与所述恒流驱动单元106的输出端连接，所述二极管206的阳极与所述第一电阻201的第二端连接。所述二极管206起到稳压作用，当所述恒流驱动单元106的输出端的工作电压超过所述二极管206的击穿电压时，所述二极管206会被击穿，阻抗变小，将所述工作电压维持在一定范围内，保护指示灯203、三极管204等部件不受损害。所述二极管206还起到了反向过流的作用，由于所述指示灯203常工作于周期性的点亮和熄灭状态，所述指示灯控制电路的电压状态会不断变化，所述二极管206能够将反向的电压释放掉，防止电压异常。

作为所述指示灯控制电路的进一步改进，所述第一电阻201的电阻值为100千欧姆；所述第二电阻205的电阻值为1千欧姆；所述第一电容202的电容值为1微法。所述第一电阻201的电阻值较大，以控制所述三极管204的基极电流大小，同时减小了指示灯控制电路的功耗。所述第二电阻205的电阻值与所述指示灯203的阻抗匹配，使所述指示灯203的工作电流处于正常范围内。所述第一电容202的电容值设计考虑了延时周期，与所述第一电阻201的电阻值搭配使用。

作为所述指示灯控制电路的进一步改进，所述指示灯为LED。LED即发光二极管，是一种特殊的二极管，当LED有电流通过时，会发出光亮。LED的工作电流大小与亮度成正相关。

上述指示灯控制电路的各实施例均可直接应用在所述智能终端内，例如布设于所述智能终端的主板上，与所述智能终端提供的通信接口、外部电源连接，控制所述智能终端上指示灯203的点亮与熄灭。

参阅图5，为符合本发明一优选实施例中用于智能终端的指示灯控制芯片200的结构框图，所述指示灯控制芯片200包括图2所示的指示灯控制电路，通过引脚分别与通信接口、外部电源、地及指示灯连接。所述指示灯控制电路可集成在一个芯片内，提升了电路的模块化和集成化程度，减少了占用的空间结构，有利于智能终端的模块化设计。

所述指示灯控制芯片200中，可保留现有技术中串行通信单元101、时钟单元105、配置寄存器103及恒流驱动单元106的设计，增加了第一电阻201、第一电容202、三极管204，并重新设计引脚，具备对应所述指示灯203电流流入端和电流流出端的引脚。

作为所述指示灯控制芯片200的进一步改进，所述指示灯控制芯片200还包括：

-电源单元102

所述电源单元102与外部电源连接，并为所述指示灯控制芯片200内的串行通信单元101、配置寄存器103及恒流驱动单元供电106。本实施例中，由所述电源单元102统一接收外部电源，为所述指示灯控制芯片200内的各单元提供工作电源，保证了供电的同一性。

作为所述指示灯控制芯片200的进一步改进，所述指示灯控制芯片200还包括：

-第二电阻205

所述第二电阻205串接于所述恒流驱动单元106的输出端与所述指示灯203的电流流入端之间。本实施例对应图3中所述指示灯控制电路的改进，增加了所述第二电阻205。

作为所述指示灯控制芯片200的进一步改进，所述指示灯控制芯片200还包括：

-二极管206

所述二极管206的阴极与所述恒流驱动单元106的输出端连接，所述二极管206的阳极与所述第一电阻201的第二端连接。本实施例对应图4中所述指示灯控制电路的改进，增加了所述二极管206。

本发明还公开了一种智能终端，包括上述的指示灯控制电路或上述的指示灯控制芯片200。所述智能终端可选择布设所述指示灯控制电路或指示灯控制芯片200，这是两种可选的集成方式。当选择所述指示灯控制芯片200时，可将该芯片布设与所述智能终端的主板上，并将该芯片的引脚与通信接口、外部电源、指示灯203连接，实现对所述指示灯203的点亮和熄灭控制。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于智能终端的指示灯控制电路，设于所述智能终端内，包括串行通信单元、与所述串行通信单元连接的配置寄存器、与所述串行通信单元和配置寄存器连接的时钟单元以及与所述配置寄存器连接的恒流驱动单元，所述串行通信单元接收外部控制指令并读写所述配置寄存器的配置信息，所述时钟单元为所述串行通信单元及配置寄存器提供时钟信号，所述恒流驱动单元根据所述配置寄存器的配置信息输出驱动电流，其特征在于，

所述指示灯控制电路还包括：

RC延时电路，包括串接的第一电阻和第一电容，其中所述第一电阻的第一端与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与地连接；

三级管，所述三级管的基极与所述第一电阻的第二端连接，所述三级管的集电极与所述指示灯的电流流出端连接，所述三级管的发射极接地；

所述恒流驱动单元的电源输入端与外部电源连接，所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流输入端连接；

所述恒流驱动单元的输出端开始输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管的基极电压逐渐增大，使所述指示灯逐渐点亮；

所述恒流驱动单元的输出端停止输出电流时，所述RC延时电路在一延时周期内控制所述三极管的基极电压逐渐减小，使所述指示灯逐渐熄灭。

2.如权利要求1所述的指示灯控制电路，其特征在于，

所述指示灯控制电路还包括：

第二电阻，串接于所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流流入端之间。

3.如权利要求1或2所述的指示灯控制电路，其特征在于，

所述指示灯控制电路还包括：

二极管，所述二极管的阴极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接。

4.如权利要求3所述的指示灯控制电路，其特征在于，

所述第一电阻的电阻值为100千欧姆；

所述第二电阻的电阻值为1千欧姆；

所述第一电容的电容值为1微法。

5.如权利要求1或2所述的指示灯控制电路，其特征在于，

所述指示灯为LED。

6.一种用于智能终端的指示灯控制芯片，其特征在于，包括权利要求1所述的指示灯控制电路，通过引脚分别与通信接口、外部电源、地及指示灯连接。

7.如权利要求6所述的指示灯控制芯片，其特征在于，

所述指示灯控制芯片包括电源单元，所述电源单元与外部电源连接，并为所述指示灯控制芯片内的串行通信单元、配置寄存器及恒流驱动单元供电。

8.如权利要求7所述的指示灯控制芯片，其特征在于，

所述指示灯控制芯片还包括：

第二电阻，串接于所述恒流驱动单元的输出端与所述指示灯的电流流入端之间。

9.如权利要求8所述的指示灯控制芯片，其特征在于，

所述指示灯控制芯片还包括：

二极管，所述二极管的阴极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接。

10.一种智能终端，其特征在于，包括权利要求1所述的指示灯控制电路或权利要求6所述的指示灯控制芯片。