本发明专利技术公开一种亮度线性变化自行调节的LED扫描阵列驱动芯片和调节方法，由于LED扫描阵列驱动芯片增加了LED电流非线性自动控制电路，在现有的PWM寄存器调节LED电流占空比的同时，该LED电流非线性自动控制电路与电流非线性自动调节选择寄存器配合，调节LED的DC电流,实现LED平均电流的自动调节，同时不影响PWM调节平均电流的功能；不需要MCU不断地写驱动芯片内部寄存器，调节LED平均电流达到亮度线性变亮或变暗，还有，驱动芯片内部设计的LED电流非线性自动调节电路，使LED阵列中的每个LED单独可控制电流非线性变化，大大地节省了MCU写驱动芯片寄存器的时间资源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED产品领域技术，尤其是指一种亮度线性变化自行调节的LED扫描 阵列驱动芯片和调节方法。
技术介绍
在家用电器为代表的消费类电子产品、工业控制、汽车电子、医疗器械等诸多领域 的人机交互平台广泛应用着LED阵列。 有的应用，LED阵列的所有LED是一种颜色，LED用于显示文字、图像传达机器运行 状态、调节应用参数等信息；有的LED阵列应用包含红、绿、兰3中LED，同时应用LED阵列 驱动芯片调节这三种颜色LED的亮度，形成千变万化任意可调的颜色，这种应用LED阵列驱 动的是RGB LED ;还有些LED阵列应用中，同时包含RGB LED和普通LED。 在这些应用系统中，LED阵列通常作为LED阵列驱动芯片（以下简称驱动芯片）的 负载点亮或熄灭。系统MCU通过串行通信协议（串行通信一般使用I2C、SPI通信等。）把 LED阵列的控制信息写入驱动芯片中，驱动芯片再根据MCU发来到指令控制LED阵列的亮灭 和电流大小状态。 如图1所示，LED阵列包含多个LED，每个LED需要控制的3个基本参数是电流值、 点亮状态、熄灭状态。具体应用中常常需要控制LED的亮度线性变小，一直至熄灭或者由熄 灭状态亮度线性变大，一直至一定亮度并保持这个亮度。人的眼睛看到的效果是LED由比 较亮的状态慢慢变暗，最后熄灭或者由熄灭状态慢慢变亮。LED亮灭转换没有突兀的感觉， 呈现一种柔和的亮度变化。 这种LED亮度的线性变化是通过不断的改变LED的电流大小来实现的。LED阵列通 常是采用扫描的方式实现的，如经典驱动方式，驱动芯片N个10 口可以驱动（N/2)2个LED。 交互连接方式可以驱动N(N-l)个LED。以4个I 0 口为例子，图2为LED阵列经典连接方 式图，图3为LED阵列交互连接方式图。 以图3的LED阵列交互连接方式为例，1号~12号12个LED，每个LED的亮度都是 不同的，同时要求每个LED都要线性调节亮度，以1、2号LED为例描述所需解决的问题。如 图3所示，LED的亮度和通过LED的电流不是线性关系，所以LED亮度线性变化的时候，通 过LED的电流是非线性变化的。如图3，T1和T8时间段1号和2号LED亮度和电流都是 不同的，T2, T3和T6, T7时间段线性调节亮度，非线性调节电流。目前解决上述问题的方法 是：MCU通过I2C、SPI等通信方式，不断的改写驱动芯片中的电流控制寄存器或PWM寄存器 改变LED的电流，从而控制LED的亮度变化，这样会占用MCU写驱动芯片寄存器的很多的时 间资源。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种亮度线性变 化自行调节的LED扫描阵列驱动芯片和调节方法，不需要MCU不断地写驱动芯片内部寄存 器，调节LED平均电流达到亮度线性变亮或变暗。驱动芯片内部设计的LED电流非线性自 动调节电路，使LED阵列中的每个LED单独可控制电流非线性变化。大大地节省了 MCU写 驱动芯片寄存器的时间资源。 为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案： 1、一种亮度线性变化自行调节的LED扫描阵列驱动芯片，包括 I2C串行通信端口：是由引脚SCL，SDA构成，I2C串行通信端口连接控制寄存器，可以读 /写控制寄存器； 控制寄存器：包含 (1) 亮灭控制寄存器：每个LED都设置有亮灭控制寄存器，控制相应位置LED的亮灭； (2) PWM寄存器：每个LED都设置有PWM寄存器，控制相应位置LED的电流占空比； (3) 电流非线性自动调节选择寄存器：每个LED都设置有电流非线性自动调节选择寄 存器，控制相应位置LED选择哪一组电流非线性自动调节； (4) 软件中断寄存器：I2C串行通信端口可取该软件中断寄存器查询哪一组电流非线 性自动控制结束； (5) 同步时钟控制寄存器：控制其引脚的3种状态，a，高阻状态；b，输出状态：输出一定 频率的方波信号，其它芯片输入该方波信号，使其它芯片的LED电流非线性自动控制与该 芯片同步；c、输入状态：输入一个方波信号，用作该芯片驱动LED电流非线性自动控制的 时钟信号； 同步时钟控制电路：连接该控制寄存器，控制同步时钟控制寄存器引脚的3种状态， 输入状态、输出状态、高阻状态； LED电流非线性自动控制电路：连接于同步时钟控制电路、控制寄存器，以多个阶梯 LED电流非线性自动调节电流比例；在PWM寄存器调节LED电流占空比的同时，该LED电流 非线性自动控制电路调节LED的DC电流，实现LED平均电流的自动调节，同时不影响PWM 调节平均电流的功能； LED扫描时序电路、电流源电路、开漏输出电路：该电流源电路连接该LED电流非线性 自动控制电路，LED扫描时序电路连接于LED电流非线性自动控制电路，该开漏输出电路 连接于该LED扫描时序控制电路。 作为一种优选方案，所述开漏输出电路的输出引脚为开漏输出，芯片外部接一个 上拉电阻，当任何一组LED电流非线性自动控制电路控制结束时，该输出引脚拉底，输出低 电平。 作为一种优选方案，控制寄存器进一步包括状态查询寄存器，MCU读取该状态查询 寄存器，可查询任何一组LED电流非线性自动控制的当前电流状态。 -种LED扫描阵列驱动芯片的亮度线性变化自行调节方法，MCU通过I2C串行通 信端口读/写控制寄存器，控制寄存器为每个LED都配置有亮灭控制寄存器、PWM寄存器、电 流非线性自动调节选择寄存器、软件中断寄存器、同步时钟控制寄存器，由亮灭控制寄存器 控制相应位置LED的亮灭，由PWM寄存器控制相应位置LED的占空比，电流非线性自动调节 选择寄存器由LED电流非线性自动控制电路控制，以控制相应位置LED选择哪一组电流非 线性自动调节，在PWM寄存器调节LED电流占空比的同时，该LED电流非线性自动控制电路 调节LED的DC电流，实现LED平均电流的自动调节，同时不影响PWM调节平均电流的功能； 由I2C串行通信端口读取软件中断寄存器查询哪一组电流非线性自动控制结束，同步时钟 控制寄存器由同步时钟控制电路控制，芯片发出输入、输出、高阻三种状态，当处于输出状 态时，同步时钟控制寄存器的引脚输出方波信号，其它芯片输入该方波信号，使其它芯片的 LED电流非线性自动控制与该芯片同步，当处于输出状态时，同步时钟控制寄存器的引脚输 入一个方波信号，用作该芯片驱动LED电流非线性自动控制的时钟信号。 本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案 可知，由于LED扫描阵列驱动芯片增加了 LED电流非线性自动控制电路，在现有的PWM寄存 器调节LED电流占空比的同时，该LED电流非线性自动控制电路配合电流非线性自动调节 选择寄存器调节LED的DC电流，实现LED平均电流的自动调节，同时不影响PWM调节平均 电流的功能；不需要MCU不断地写驱动芯片内部寄存器，调节LED平均电流达到亮度线性 变亮或变暗，此外，驱动芯片内部设计的LED电流非线性自动调节电路，使LED阵列中的每 个LED单独可控制电流非线性变化，大大地节省了 MCU写驱动芯片寄存器的时间资源。 为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发 明进行详细说明。【附图说本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种亮度线性变化自行调节的LED扫描阵列驱动芯片，其特征在于：包括I2C串行通信端口：是由引脚SCL,SDA构成，I2C串行通信端口连接控制寄存器，可以读/写控制寄存器；控制寄存器：包含（1）亮灭控制寄存器：每个 LED都设置有亮灭控制寄存器，控制相应位置LED的亮灭；（2）PWM寄存器：每个 LED都设置有PWM寄存器，控制相应位置LED的电流占空比；（3）电流非线性自动调节选择寄存器：每个 LED都设置有电流非线性自动调节选择寄存器，控制相应位置LED 选择哪一组电流非线性自动调节；（4）软件中断寄存器：I2C串行通信端口可取该软件中断寄存器查询哪一组电流非线性自动控制结束；（5）同步时钟控制寄存器：控制其引脚的3种状态，a，高阻状态；b，输出状态：输出一定频率的方波信号，其它芯片输入该方波信号，使其它芯片的LED电流非线性自动控制与该芯片同步；c、输入状态: 输入一个方波信号，用作该芯片驱动LED电流非线性自动控制的时钟信号；同步时钟控制电路： 连接该控制寄存器，控制同步时钟控制寄存器引脚的3种状态，输入状态、输出状态、高阻状态；LED电流非线性自动控制电路：连接于同步时钟控制电路、控制寄存器，以多个阶梯LED电流非线性自动调节电流比例；在PWM寄存器调节 LED电流占空比的同时，该LED电流非线性自动控制电路调节LED的 DC电流,实现LED平均电流的自动调节，同时不影响PWM调节平均电流的功能；LED 扫描时序电路、电流源电路、开漏输出电路：该电流源电路、LED 扫描时序电路连接于LED电流非线性自动控制电路，该开漏输出电路连接于该LED扫描时序控制电路。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵东世，
申请(专利权)人：矽恩微电子厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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