本發(fā)明涉及LED控制領(lǐng)域，特別是涉及一種電源載波通信LED控制驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

圣誕燈是西方國(guó)家圣誕節(jié)常用在圣誕樹(shù)上的裝飾用品。用控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)流水，閃爍等花樣效果，營(yíng)造出更好的節(jié)日氣氛。除家庭使用外，商店，街道等也都多有使用。目前在國(guó)內(nèi)也使用的越來(lái)越多。

圣誕燈的組成部分，主要為幾串燈和一個(gè)控制盒。因各人喜好不同，一般多是提供幾種不同的閃爍花樣給用戶(hù)選擇，通過(guò)控制盒上的一個(gè)按鍵進(jìn)行花樣切換。市場(chǎng)上最常見(jiàn)的一種圣誕燈控制芯片，為四路八段控制，提供八種閃爍花樣選擇。通常只能實(shí)現(xiàn)一些比較基礎(chǔ)的閃爍花樣。

不管是傳統(tǒng)的圣誕燈控制芯片，還是級(jí)聯(lián)傳輸數(shù)據(jù)的方式，都存在的問(wèn)題是需要的線(xiàn)纜的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，線(xiàn)纜的成本占總成本的比重高，同時(shí)裝配復(fù)雜需要人力多。

為了實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的閃爍花樣控制，會(huì)使用MCU來(lái)進(jìn)行控制，這樣可以用算法來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的花樣，同時(shí)調(diào)整起來(lái)更簡(jiǎn)單。比如市面上常見(jiàn)的TM1803，通過(guò)DIN和DOUT與MCU相聯(lián)，通過(guò)級(jí)聯(lián)的方式，將數(shù)據(jù)從MCU送到LED的驅(qū)動(dòng)控制芯片，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)IC的每個(gè)輸出256級(jí)輝度可調(diào)。配合MCU的算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的LED效果，燈串控制IC或者TM1803類(lèi)通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)控制輝度的LED控制驅(qū)動(dòng)IC，除了需要電源線(xiàn)，還需要一線(xiàn)DIN的數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)和DOUT的數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)，至少要三線(xiàn)或者四線(xiàn)，因此減小電線(xiàn)數(shù)目是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為L(zhǎng)ED控制過(guò)程電線(xiàn)數(shù)目多的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決：

一種電源載波通信LED控制芯片，其特征在于，包括振蕩電路、基準(zhǔn)電壓電路，電壓比較電路，邏輯控制電路，載波數(shù)據(jù)電路，芯片地址設(shè)置電路，輝度 產(chǎn)生電路，輸出驅(qū)動(dòng)電路；所述振蕩電路與所述載波數(shù)據(jù)電路相連，所述基準(zhǔn)電壓電路與所述電壓比較電路相連，所述電壓比較電路的輸出端與所述載波數(shù)據(jù)電路的輸入端相連，所述載波數(shù)據(jù)電路、所述芯片地址設(shè)置電路與所述邏輯控制電路相連，所述邏輯控制器的輸出端與輝度產(chǎn)生電路的輸入端相連，所述輝度產(chǎn)生電路的輸出端與所述輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，所述輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出連接輸出腳；所述振蕩電路用于提供產(chǎn)生振蕩頻率信號(hào)、系統(tǒng)時(shí)鐘，所述基準(zhǔn)電壓電路提供一個(gè)不隨電源電壓和溫度變化的基準(zhǔn)電壓。本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題還通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決：

一種電源載波通信LED控制電路，包括控制模塊、至少一個(gè)電源載波通信LED控制芯片和LED模組，所述控制模塊的輸出端連接所述控制芯片的電源端，所述控制芯片的地址端連接電源電壓或電源地，所述控制芯片的輸出端連接所述LED模組。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述基準(zhǔn)電壓值為1.2V。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述電壓比較電路將電源電壓通過(guò)電阻分壓后，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，將加載在電源電壓上的數(shù)據(jù)信號(hào)分離出來(lái)，得到載波數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，芯片地址設(shè)置電路連接地址設(shè)置端,用于設(shè)定芯片地址，所述地址設(shè)置端是4位。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述邏輯控制電路用于將所述地址設(shè)置端的地址與所述載波數(shù)據(jù)中的地址進(jìn)行比較，當(dāng)所述芯片被選中后接收載波數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)信息。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述載波數(shù)據(jù)電路利用所述系統(tǒng)時(shí)鐘將所述電壓比較結(jié)果轉(zhuǎn)化為載波數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述輝度產(chǎn)生電路將所述載波數(shù)據(jù)中的所述數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為不同占空比的輝度信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，輸出驅(qū)動(dòng)電路連接外部LED驅(qū)動(dòng)端，用于根據(jù)所述輝度信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述LED模組工作。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述芯片是SOP10型封裝。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述芯片至少驅(qū)動(dòng)一路LED模組，所述芯片與所述LED模組封裝在一起。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述芯片具有能夠存儲(chǔ)至少四個(gè)編碼器地址的存儲(chǔ)空間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述芯片的外部連接電路包括控制模塊和LED模組，所述控制模塊輸出的控制信號(hào)作為所述芯片的電源電壓，所述芯片的驅(qū)動(dòng)端連接所述LED模組，所述芯片的地址端通過(guò)連接電源電壓或電源地端進(jìn)行設(shè)置，或者通過(guò)IC內(nèi)部FUSE的通斷進(jìn)行設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述控制模塊包括MCU與電壓調(diào)整模塊，所述MCU將數(shù)據(jù)控制信號(hào)傳輸?shù)剿鲭妷赫{(diào)整模塊，所述電壓調(diào)整模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)控制信號(hào)調(diào)制，所述控制模塊輸出的控制信號(hào)是以高電壓與低電壓不同持續(xù)時(shí)間組合表示二維碼，所述控制信號(hào)包括控制碼、第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)和幀結(jié)束信息，所述控制碼包括一位全地址選擇位、四個(gè)地址位和三個(gè)預(yù)留位，所述第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)分別包括8位，表示LED不同的輝度，所述幀結(jié)束信息以低電壓持續(xù)時(shí)間超過(guò)設(shè)定時(shí)間表示。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述控制芯片將所述控制信號(hào)從電源電壓中分離出來(lái)，當(dāng)所述全地址選擇位有效時(shí)選中四個(gè)地址位表示的全部控制芯片，所述全部控制芯片接收所述控制信號(hào)中的所述第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)分別輸出不同占空比的輝度信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述LED模組工作；當(dāng)所述全地址選擇位無(wú)效時(shí)，將所述控制芯片地址端的地址與所述控制信號(hào)中的地址進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)?shù)刂废嗤瑫r(shí)選中的所述控制芯片根據(jù)所述控制信號(hào)中的所述第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)分別輸出不同占空比的輝度信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述LED模組工作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是：

本發(fā)明的一種電源載波通信LED控制驅(qū)動(dòng)芯片，相對(duì)于原燈串控制，只需要電源和地兩根線(xiàn)，輝度和芯片地址數(shù)據(jù)加載在電源電壓信號(hào)上，外圍更少，線(xiàn)纜更少，提高生產(chǎn)效率，降低開(kāi)發(fā)成本，提高產(chǎn)品利潤(rùn)率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明簡(jiǎn)化的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明數(shù)據(jù)控制信號(hào)示意圖；

圖5是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)模塊的應(yīng)用電路圖；

圖6是本發(fā)明亮度數(shù)據(jù)信息示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種電源載波通信LED控制電路，包括控制模塊10、驅(qū)動(dòng)模組20和LED模組30，控制模塊10包括MCU和電壓調(diào)整模塊，MCU輸出控制LED模組的數(shù)據(jù)控制信號(hào)給電壓調(diào)整模塊，電壓調(diào)整模塊對(duì)數(shù)據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，將數(shù)據(jù)控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為以高低電平表示，用高電平持續(xù)T1時(shí)間和低電平持續(xù)T2時(shí)間的組合表示二維碼1，用低電平持續(xù)T1時(shí)間和高電平持續(xù)T2時(shí)間的組合表示二維碼0，高電平取電壓調(diào)整模塊的電源電壓，低電平取低于電壓調(diào)整模塊的電源電壓值的任一值，在本實(shí)施例中低電平取電壓調(diào)整模塊的電源電壓值的二分之一，將帶有數(shù)據(jù)控制信號(hào)的高低電平作為驅(qū)動(dòng)模塊的電源電壓，施加在驅(qū)動(dòng)模塊20的電源端。

驅(qū)動(dòng)模組20包括N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，N個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊具有相同的結(jié)構(gòu)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)LED燈串，本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED燈串；

為了清楚明了的說(shuō)明本發(fā)明，圖2對(duì)圖1進(jìn)行了簡(jiǎn)化，控制模塊10連接一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊1，驅(qū)動(dòng)模塊1驅(qū)動(dòng)4個(gè)LED燈串工作，以下就以圖2進(jìn)行說(shuō)明，其余各路工作原理相同，不再贅述。

各驅(qū)動(dòng)模塊由其設(shè)定的地址進(jìn)行區(qū)分，用于對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。

驅(qū)動(dòng)模塊1的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括振蕩電路、基準(zhǔn)電壓電路，電壓比較電路，邏輯控制電路，載波數(shù)據(jù)電路，地址設(shè)置電路，輝度產(chǎn)生電路，輸出驅(qū)動(dòng)電路；所述振蕩電路與所述載波數(shù)據(jù)電路相連，所述基準(zhǔn)電壓電路與電壓比較電路相連，電壓比較電路的輸出端與載波數(shù)據(jù)電路的輸入端相連，載波數(shù)據(jù)電路與所述邏輯控制電路相連，所述邏輯控制器的輸出端與輝度產(chǎn)生電路的輸入端相連，所述輝度產(chǎn)生電路的輸出端與輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端相連，輸出驅(qū)動(dòng)電路輸出接輸出腳；所述振蕩電路用于提供產(chǎn)生振蕩頻率信號(hào)、系統(tǒng)時(shí)鐘，所述基準(zhǔn)電壓電路提供一個(gè)不隨電源電壓和溫度變化的基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓值小于低電平電壓 值。本實(shí)施例中所述基準(zhǔn)電壓值為1.2V。

所述電壓比較電路將電源電壓通過(guò)電阻分壓后，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，將加載在電源電壓上的數(shù)據(jù)控制信號(hào)分離出來(lái)，得到LED的數(shù)據(jù)控制信號(hào)。

所述載波數(shù)據(jù)將電壓比較電路的輸出結(jié)果利用系統(tǒng)時(shí)針的采樣，將電壓比較結(jié)果轉(zhuǎn)化為載波數(shù)據(jù)。

所述振蕩電路用于產(chǎn)生振蕩頻率信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模塊利用所述振蕩頻率信號(hào)，將所述數(shù)據(jù)控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)模塊地址數(shù)據(jù)和各LED燈串的輝度數(shù)據(jù)。

地址設(shè)置電路設(shè)有4位地址設(shè)置端,用于設(shè)定驅(qū)動(dòng)模塊地址，所述地址設(shè)置端通過(guò)連接電源端VDD或地端GND表示不同的驅(qū)動(dòng)地址，或者通過(guò)IC內(nèi)部FUSE的通斷進(jìn)行設(shè)置。

所述邏輯控制電路用于將所述地址設(shè)置端的地址與所述數(shù)據(jù)控制信號(hào)中的地址進(jìn)行比較。

本實(shí)施例中，如圖4所示，高電平持續(xù)7us和低電平持續(xù)3.5us的組合表示二維碼1，用低電平持續(xù)7us和高電平持續(xù)3.5us的組合表示二維碼0，長(zhǎng)度大于50us的低電壓信號(hào)，代表RESET，說(shuō)明數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束。

一幀數(shù)據(jù)的時(shí)長(zhǎng)約10us，一次通信發(fā)送5字節(jié)數(shù)據(jù)，格式為控制碼+第一數(shù)據(jù)+第二數(shù)據(jù)+第三數(shù)據(jù)+第四數(shù)據(jù)，時(shí)長(zhǎng)是400us，加上結(jié)束幀信號(hào)約450us，因此MCU控制端一次發(fā)送數(shù)據(jù)需要時(shí)長(zhǎng)約500us，一秒內(nèi)可以發(fā)送2000次數(shù)據(jù)。

所述數(shù)據(jù)控制信號(hào)的格式為控制碼+第一數(shù)據(jù)+第二數(shù)據(jù)+第三數(shù)據(jù)+第四數(shù)據(jù)+結(jié)束幀信息，在本實(shí)施例中，控制碼、第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)分別設(shè)為8位，其中控制碼的8位中，3位是保留位，4位為地址位，1位為全地址選擇位，當(dāng)全地址選擇位有效時(shí)，4位地址位(0000，0001，0011……1111)表示的所有地址的驅(qū)動(dòng)模塊全部選中，接收控制碼后面的所有數(shù)據(jù)信息；當(dāng)全地址選擇位無(wú)效時(shí)，進(jìn)行地址對(duì)比，對(duì)數(shù)據(jù)控制信號(hào)中的地址與驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)定的地址進(jìn)行對(duì)比，只有當(dāng)兩個(gè)地址相同時(shí)該驅(qū)動(dòng)模塊才會(huì)被選中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊被選中后，驅(qū)動(dòng)模塊接收控制碼后面的所有數(shù)據(jù)信息，未選中驅(qū)動(dòng)模塊不接收數(shù)據(jù)信息，這樣可以實(shí)現(xiàn)16路輸出的LED燈串中，只要其中一路亮或者滅的效果。本實(shí)施例中控制碼表示如下：

0位：模式地址協(xié)議位

第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)(0000—FFFF)分別代表不同LED燈串的亮度數(shù)據(jù)信息，不同LED燈串為不同顏色的LED燈串，如紅色、綠色、藍(lán)色、白色等。亮度數(shù)據(jù)信息表示如圖6所示，控制模塊10發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先發(fā)高位，再發(fā)低位。先發(fā)模式地址協(xié)議位，后按第一數(shù)據(jù)、第二數(shù)據(jù)、第三數(shù)據(jù)、第四數(shù)據(jù)的順序從高到低位依次發(fā)送。

所述輝度產(chǎn)生電路將所述數(shù)據(jù)控制信號(hào)中的所述數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為不同占空比的輝度信號(hào)，8位數(shù)據(jù)信息表示0-255個(gè)不同數(shù)值，不同數(shù)值對(duì)應(yīng)LED燈串不同的亮度，當(dāng)數(shù)值為0時(shí)，LED燈串的亮度最小，燈滅，當(dāng)數(shù)據(jù)為255時(shí)，LED燈串的亮度最大，當(dāng)數(shù)據(jù)為中間某一數(shù)值時(shí)，比如128時(shí)，表現(xiàn)PWM輸出為128/256的占空比輸出亮度。

輸出驅(qū)動(dòng)電路連接外部LED驅(qū)動(dòng)端，用于根據(jù)所述輝度信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述LED模組工作。

驅(qū)動(dòng)電路的電路連接如圖5所示，電源電壓上加載有數(shù)據(jù)控制信號(hào)，只要一條電源線(xiàn)、一條地線(xiàn)就可以對(duì)LED的亮度進(jìn)行控制。

所述驅(qū)動(dòng)電路是以芯片的形式設(shè)置。

所述芯片至少驅(qū)動(dòng)一路LED模組，所述芯片與所述LED模組封裝在一起。

所述芯片具有四個(gè)地址設(shè)置PAD，共可設(shè)置從0000～1111共16個(gè)不同的地址。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施例做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。