CN219811330U - 一种多led渐变显示控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多LED渐变显示控制器，包括有电源管理电路、MCU主控电路、输出检测电路和LED显示输出单元，MCU主控电路连接电源管理电路，输出检测电路和LED显示输出单元分别连接MCU主控电路；MCU主控电路采用主控芯片U2，其型号为MCUQFN16；LED显示输出单元的外接引脚通过排列方式分别施加于其内部发光二极管的正负两端。本实用新型采用排列方式驱动LED灯，分配IO分别施加于LED的正负两端，分时段点亮LED。同样利用人的视觉差现象及发光LED的余辉效应原理，控制添加于LED两端时间的长短，实现控制LED光源亮度的增加和减小。由于IO可以排列共用，从而能够大大节省IO口，而且功耗更低。

Description

一种多LED渐变显示控制器

技术领域

本实用新型涉及光源装置技术领域，具体涉及一种用于多LED的渐变显示控制器。

背景技术

LED光源以其响应速度快、性能稳定、组合方式灵活、功耗低、寿命长等优点而得到广泛，LED要正常显示，就要用驱动电路来驱动LED，从而显示出需要点亮的LED，因此根据LED驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两种：

A、静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动，是指每个LED都由一个MCU的I0口进行驱动，或者使用进位器进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I0口多，每个LED都需要一个IO来驱动，故实际应用时必须增加驱动器进行驱动，增加了硬件成本和电路的复杂性。

B、动态显示驱动：动态显示是MCU应用最为广泛的显示方式之一，以数码管位选动态驱动为例：是将所有LED的8个显示笔划“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选控制电路，位选由各自独立的I0控制。当MCU输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于MCU对位选COM端电路的控制。所以只要将需要显示的LED的选通控制打开，该位就会显出字形，没有选通的数码管就不会亮。

通过分时轮流控制各LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位元数码管的点元时同为1～2ms。由于人的视觉差现象及发光LED的余辉效应，尽管实际并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示，不会有闪烁感，动态的效果和静态显示是一样的，从而能够节省大量的I0口，而且功耗更低。

但上面两种方式的问题在于，以驱动9个LED为例，如果需要加上渐变调亮度，A方式需要9个IO驱动，同时需要九组PWM；B方式需要4个SEG，再加上3个COM口，共7个IO驱动，需四组PWM驱动。即使用A\B两种方式，需占用较多IO与PWM资源，而一般控制器的IO资源与PWM资源均相对缺乏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术的缺陷，提供一种电路结构较为简单、既能节省控制器控制引脚，同时又可对单个LED亮度进行调节控制，保证光源输出稳定性与多样性的多LED渐变显示控制器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种多LED渐变显示控制器，包括有电源管理电路、MCU主控电路、输出检测电路和LED显示输出单元，MCU主控电路连接电源管理电路，输出检测电路连接MCU主控电路，LED显示输出单元通过光源输出端口连接MCU主控电路，其特征在于：所述MCU主控电路采用主控芯片U2，其型号为MCUQFN16；输出检测电路与主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10及16脚连接，LED显示输出单元与主控芯片U2的第12、13、14及15脚连接；LED显示输出单元的外接引脚通过排列方式分别施加于其内部发光二极管的正负两端。

进一步地，所述LED显示输出单元采用数码管P1，其具有四个引脚，即引脚C1-C4。

作为优选，所述数码管P1具有9个LED，即L1-L9，引脚C1、C2、C3和C4通过排列方式分别施加于L1-L9的正负两端，数字波形经过数码管P1中的LED转换成对应的L1-L9位置跳动及亮度渐变输出。

进一步地，所述输出检测电路包括电阻R4、电阻R5和电阻R6，其通过主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10、16脚将检测信号输出至主控芯片U2进行处理。

进一步地，所述电源管理电路采用的电源管理芯片U1的型号为LDO14252-5.0V，其将电源VIN的5.5-20V直流电通过电源管理芯片U1得到一组5V直流电对主控电路、LED显示输出单元和输出检测电路进行供电。

本实用新型在动态显示驱动原理的基础上，采用排列方式驱动LED灯，增加了可渐变调节LED亮度功能，即以排列的方式，分配IO分别施加于LED的正负两端，分时段点亮LED。同样利用人的视觉差现象及发光LED的余辉效应原理，控制添加于LED两端时间的长短，实现控制LED光源亮度的增加和减小。由于IO可以排列共用，从而能够大大节省IO口，而且功耗更低。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意框图；

图2为电源管理电路原理图；

图3为MCU主控电路原理图；

图4为输出检测电路原理图；

图5为LED显示输出单元示意图。

具体实施方式

本实施例中，参照图1-图5，所述多LED渐变显示控制器，包括有电源管理电路、MCU主控电路、输出检测电路和LED显示输出单元，MCU主控电路连接电源管理电路，输出检测电路连接MCU主控电路，LED显示输出单元通过光源输出端口连接MCU主控电路。所述MCU主控电路采用主控芯片U2，其型号为MCUQFN16，通过程序实现智能化控制，内部程序构架有：用于调节光源亮度的数字信号输出模块、显示处理模块、输出检测处理模块等；输出检测电路与主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10及16脚连接，LED显示输出单元与主控芯片U2的第12、13、14及15脚连接；用于调节光源亮度的数字信号从主控芯片U2的第12、13、14、15脚输出，来控制IO作用于LED两端的时间长短，以实现LED光源亮度的增加和减小。输出检测处理模块从主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10、16脚输入，检测外部电流、电压等参数，反馈用于光源亮度的PWM模块及内部模块处理输出。LED显示输出单元的外接引脚通过排列方式分别施加于其内部发光二极管的正负两端。

如图5所示，所述LED显示输出单元采用数码管P1，其具有四个引脚，即引脚C1-C4。所述数码管P1具有9个LED，即L1-L9，引脚C1、C2、C3和C4通过排列方式分别施加于L1-L9的正负两端，数字波形经过数码管P1中的LED转换成对应的L1-L9位置跳动及亮度渐变输出，如此仅需4个IO，无需占用PWM资源。

如图4所示，所述输出检测电路包括电阻R4、电阻R5和电阻R6，其通过主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10、16脚将检测信号输出至主控芯片U2进行处理，根据各种功能状态输出至LED显示输出单元。

如图3所示，所述电源管理电路采用的电源管理芯片U1的型号为LDO14252-5.0V，其将电源VIN的5.5-20V直流电通过电源管理芯片U1得到一组5V直流电对主控电路、LED显示输出单元和输出检测电路进行供电。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种多LED渐变显示控制器，包括有电源管理电路、MCU主控电路、输出检测电路和LED显示输出单元，MCU主控电路连接电源管理电路，输出检测电路和LED显示输出单元分别连接MCU主控电路，其特征在于：所述MCU主控电路采用主控芯片U2，其型号为MCUQFN16；输出检测电路与主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10及16脚连接，LED显示输出单元与主控芯片U2的第12、13、14及15脚连接；LED显示输出单元的外接引脚通过排列方式分别施加于其内部发光二极管的正负两端。

2.根据权利要求1所述的多LED渐变显示控制器，其特征在于：所述LED显示输出单元采用数码管P1，其具有四个引脚，即引脚C1-C4。

3.根据权利要求2所述的多LED渐变显示控制器，其特征在于：所述数码管P1具有9个LED，即L1-L9，引脚C1、C2、C3和C4通过排列方式分别施加于L1-L9的正负两端，数字波形经过数码管P1中的LED转换成对应的L1-L9位置跳动及亮度渐变输出。

4.根据权利要求1所述的多LED渐变显示控制器，其特征在于：所述输出检测电路包括电阻R4、电阻R5和电阻R6，其通过主控芯片U2的第5、6、7、8、9、10、16脚将检测信号输出至主控芯片U2进行处理。

5.根据权利要求1所述的多LED渐变显示控制器，其特征在于：所述电源管理电路采用的电源管理芯片U1的型号为LDO14252-5.0V，其将电源VIN的5.5-20V直流电通过电源管理芯片U1得到一组5V直流电对主控电路、LED显示输出单元和输出检测电路进行供电。