一種基于單片機(jī)的RGB LED背光源的設(shè)計方案

0 引 言

液晶顯示器（LCD）是光調(diào)制器件，自身并不發(fā)光，所以為了可以清楚地看到透射式液晶顯示器的顯示內(nèi)容，需要給液晶屏匹配一個背光源。目前的背光模組一般使用冷陰極管（CCFL）為光源，包含了紅、綠、藍(lán)等各色光的頻率。CCFL因輝度高、成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點被廣泛的運用在平板顯示器上。隨著發(fā)光二極管（LED）亮度的改善，LED背光模組顯示出CCFL無法比擬的優(yōu)點，如色彩還原性好、壽命長、不含汞、有利于環(huán)境保護(hù)，這些使其成為LCD背光模組中的研究熱點。LED背光模組的設(shè)計主要包括光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，驅(qū)動電路設(shè)計以及程序設(shè)計，顯示性能主要表現(xiàn)在亮度、色度、均勻性等方面。本文將從驅(qū)動電路和軟件設(shè)計的角度進(jìn)行闡述，講述了設(shè)計所采用的元器件、硬件原理及其軟件編程，詳細(xì)地探討了RGB LED背光源的設(shè)計方案。

1 硬件設(shè)計

本設(shè)計采用單片機(jī)作為LED的控制核心器件，選用NCP 5623實現(xiàn)LED背光源的靜態(tài)顯示。單片機(jī)主要實現(xiàn)的功能是通過I2C協(xié)議控制NCP 5623芯片，NCP 5623根據(jù)單片機(jī)發(fā)送的命令調(diào)節(jié)3種顏色的LED的亮度從而達(dá)到背光的效果。NCP 5623是安森美半導(dǎo)體日前推出的高能效3路輸出LED驅(qū)動器，帶有I2C接口，并且內(nèi)置漸進(jìn)調(diào)光功能，3路LED可獨立控制，總LED電流9可達(dá)0mA,并且是一種無鉛器件。

該器件特別適用于驅(qū)動手機(jī)和MP3播放器等便攜產(chǎn)品中的3色RGB（紅、綠、藍(lán)）LED裝飾光和增強(qiáng)型LCD背光。硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 三原色LED驅(qū)動硬件結(jié)構(gòu)圖

2 軟件設(shè)計

NCP 5623是接受單片機(jī)的命令而產(chǎn)生動作，單片機(jī)給NCP 5623芯片發(fā)送指令是通過I2C總線，兩者之間通過I2C協(xié)議進(jìn)行通信。I2C總線的實現(xiàn)可以有多種方法，而對于本文的情況，速率不是問題的重點，所以采取一般的單片機(jī)用某兩個普通I/O 口模擬I2C 總線。對于單片機(jī)模擬I2C總線已經(jīng)非常成熟，只要根據(jù)以往的程序根據(jù)自己的需要略加修改即可。對于背光光源來說，主要調(diào)整三原色之間的亮度比例和根據(jù)自己的需要進(jìn)行總體亮度調(diào)節(jié)，這些都可以通過NCP 5623所提供的命令實現(xiàn)，所以只要掌握了這些指令傳輸?shù)某绦驅(qū)崿F(xiàn)，可以自己根據(jù)需要組合實現(xiàn)自己想要的功能，下面就給出NCP 5623各個命令的子程序?qū)崿F(xiàn)。