[發(fā)明專利]一種用于實(shí)現(xiàn)RGB三基色LED燈自動(dòng)顏色漸變的電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911107056.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110856306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紹清;鄭鵬峰;雷亞龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 矽恩微電子(廈門(mén))有限公司
• 主分類號(hào): H05B45/20
• 分類號(hào): H05B45/20
• 代理公司: 廈門(mén)市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 羅恒蘭

本發(fā)明涉及一種用于實(shí)現(xiàn)RGB三基色LED燈自動(dòng)顏色漸變的電路，其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、功耗低，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，主控芯片只需對(duì)該電路寫(xiě)寄存器來(lái)設(shè)置好起始顏色、目標(biāo)顏色及漸變時(shí)長(zhǎng)，并使能顏色漸變功能，本電路就可根據(jù)設(shè)置，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的、線性的、細(xì)膩的顏色漸變效果，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間占用主控芯片(MCU)資源，大大降低系統(tǒng)的功耗。而且，本發(fā)明顏色漸變的電路可集成于LED驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部，由此大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)燈效設(shè)計(jì)的難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED燈控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于實(shí)現(xiàn)RGB三基色LED燈自動(dòng)顏色漸變的電路。

背景技術(shù)

LED燈具有高效節(jié)能、超長(zhǎng)壽命、綠色環(huán)保以及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域。除了傳統(tǒng)照明領(lǐng)域的應(yīng)用，LED燈被越來(lái)越多的應(yīng)用于各種高端娛樂(lè)產(chǎn)品、智能家居、家電以及智能穿戴產(chǎn)品上。在這些應(yīng)用領(lǐng)域，需要LED燈實(shí)現(xiàn)豐富多彩的燈效，以滿足產(chǎn)品所需的各種炫酷的視覺(jué)效果。例如LED燈亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，形成自動(dòng)呼吸效果；實(shí)現(xiàn)各種顏色的精確還原，實(shí)現(xiàn)顏色漸變的效果等等。這就要求LED控制系統(tǒng)越來(lái)越智能，可以高度集成各種燈效控制，以減少外圍器件，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及軟件支持。

LED驅(qū)動(dòng)芯片，實(shí)際上是個(gè)PWM控制芯片。通過(guò)各路PWM信號(hào)控制各路LED燈發(fā)出不同亮度的光，來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色的變化。現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)顏色漸變需要通過(guò)單片機(jī)編程或MCU主控芯片不斷對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

例如，圖1所示的一種實(shí)現(xiàn)三基色LED燈顏色漸變的裝置，該裝置的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)，其包括色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元、色坐標(biāo)距離計(jì)算單元、當(dāng)前顏色色坐標(biāo)確定單元和當(dāng)前顏色色坐標(biāo)確定單元。色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元用于將目標(biāo)顏色和初始顏色的RGB值分別轉(zhuǎn)換為CIE1931色坐標(biāo)和CIE1931色坐標(biāo)。色坐標(biāo)距離計(jì)算單元用于計(jì)算目標(biāo)顏色的CIE1931色坐標(biāo)和初始顏色的CIE1931色坐標(biāo)在x軸方向的距離以及在y軸方向的距離。當(dāng)前顏色色坐標(biāo)確定單元用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的色坐標(biāo)值變化速度，計(jì)算當(dāng)前顏色的CIE1931色坐標(biāo)?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生單元用于根據(jù)當(dāng)前顏色色坐標(biāo)確定單元獲得的當(dāng)前顏色的CIE1931色坐標(biāo)計(jì)算輸出到三基色LED燈驅(qū)動(dòng)電路的三路PWM控制信號(hào)的占空比PWM_R、PWM_G和PWM_B，然后輸出三路PWM控制信號(hào)給三基色LED燈驅(qū)動(dòng)電路。

此技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方法通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，色坐標(biāo)距離計(jì)算，當(dāng)前顏色坐標(biāo)確定，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，送給LED燈驅(qū)動(dòng)電路使三基色LED燈發(fā)出目標(biāo)顏色的光。此技術(shù)需要大量代碼編寫(xiě)，長(zhǎng)時(shí)間占用系統(tǒng)資源，增加整個(gè)系統(tǒng)功耗。

再如，圖2和圖3所示的由RGB三基色組成顏色可調(diào)的指示燈裝置，此裝置由RGB三基色組成顏色可調(diào)的指示燈裝置包括主控制芯片(MCU)、RGB三基色組成顏色可調(diào)的指示燈電路和發(fā)光條。RGB三基色組成顏色可調(diào)的指示燈電路包括電路控制器芯片和LED燈，所述電路控制器芯片通過(guò)I2C總線與主控制芯片通訊，所述主控制芯片對(duì)電路控制器芯片寫(xiě)寄存器實(shí)現(xiàn)其輸出端LED0、LED1、LED2、LED3的電平變化或LED陰極的PWM波形變化，從而實(shí)現(xiàn)LED燈的顏色亮度變化。此技術(shù)需要長(zhǎng)時(shí)間占用主控制芯片(MCU)資源，增加整個(gè)系統(tǒng)功耗，增加客戶應(yīng)用端的編程支持復(fù)雜度。

綜上，現(xiàn)有的LED漸變通常是根據(jù)起始顏色的RGB值和目標(biāo)顏色的RGB值，來(lái)設(shè)定用于控制RGB三基色LED燈的三路PWM信號(hào)的起始值和目標(biāo)值。根據(jù)PWM信號(hào)的起始值和目標(biāo)值，利用系統(tǒng)MCU不斷向LED驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送命令，改變由起始值開(kāi)始的三路PWM信號(hào)值，按照一定的算法逐漸增加或減少直到到達(dá)三路PWM信號(hào)的目標(biāo)值，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色漸變的效果。這種實(shí)現(xiàn)顏色漸變的方法，需要長(zhǎng)時(shí)間占用系統(tǒng)的MCU資源，需要復(fù)雜的軟件編程支持，增加系統(tǒng)的功耗，限制其應(yīng)用場(chǎng)合。

有鑒于此，本設(shè)計(jì)人針對(duì)上述LED燈顏色漸變實(shí)現(xiàn)上存在的諸多問(wèn)題而深入構(gòu)思，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種功耗低的用于實(shí)現(xiàn)RGB三基色LED燈自動(dòng)顏色漸變的電路。