LED護(hù)欄燈設(shè)計方案介紹
LED護(hù)欄燈是以熒光燈管或LED作為光源,以連續(xù)的護(hù)欄為載體,形成近似線性的護(hù)欄燈帶。本文主要介紹基于16路恒流LED驅(qū)動芯片的護(hù)欄燈解決方案。該方案主要由以下幾部分組成:(1)以STC11F02單片機為主的主控電路,其主要功能是產(chǎn)生SPI控制信號;(2)以LN0134為核心的LED驅(qū)動電路,其主要功能利用它的16通道恒流來帶載LED;(3)電源輸入電壓轉(zhuǎn)換電路、供給LED電源電路,其主要是完成對電路保護(hù)、芯片供電、LED燈供電等功能。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/167838.htm主要芯片功能簡介
LN0134是南麟電子開發(fā)的一款16路恒流LED驅(qū)動芯片,該芯片內(nèi)建了16位CMOS移位寄存器和輸出鎖存器,可以將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成并行輸出格式,從而控制16個輸出電流源,在每個輸出端可以不受負(fù)載影響提供3~45mA的恒定并且一致的電流用以驅(qū)動LED。通過調(diào)整外接電阻的大小可調(diào)整輸出電流,從而輕松控制 LED的發(fā)光亮度,也可以通過在使能端(OE)輸入PWM信號來調(diào)整所有LED的平均電流。同時它還支持SPI通信協(xié)議,使得我們很容易控制通信的數(shù)據(jù),因此它成為驅(qū)動LED的最佳IC之一。
STC11F02單片機內(nèi)部嵌有2K的FLASH程序存儲空間和256B的SRAM存儲區(qū);該芯片擁有先進(jìn)的指令集結(jié)構(gòu),兼容普通的8051指令集,具有硬件乘法和除法指令,而且無需編程器和仿真器,可以遠(yuǎn)程升級。本方案利用其高速、低成本、精簡的I/O口的優(yōu)勢,模擬出SPI協(xié)議實現(xiàn)對其他IC的通信控制。
護(hù)欄燈設(shè)計方案
1) 硬件電路設(shè)計與原理
該方案的基本原理是:單片機模擬SPI協(xié)議,通過發(fā)送數(shù)據(jù)到LN0134驅(qū)動芯片內(nèi),由LN0134內(nèi)部硬件電路實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串入并出,驅(qū)動16×3顆LED,然后通過改變數(shù)據(jù)來控制LED燈的變化,實現(xiàn)不同的LED燈的組合,如:流水燈、對閃爍、跳變、呼吸等效果。本方案電路是在硬件環(huán)境PADS下完成的,為了節(jié)約成本,所生成的PCB文件也都是單面板。
2) MCU控制信號電路
圖1是MCU控制電路圖。由主控芯片產(chǎn)生的控制信號有:(1)SPI控制信號,包括:OE、SDIO、SCLK、LE四個端口;(2)LED電源使能信號,包括:CONTROL1、CONTROL2兩個端口。
MCU控制電路圖
3) LN0134應(yīng)用電路
LN0134應(yīng)用電路如圖所示。LED驅(qū)動芯片接收單片機發(fā)送的SPI信號,不同的SDIO數(shù)據(jù),會得到不同的OUT0至OUT15的數(shù)據(jù),從而驅(qū)動LED產(chǎn)生不同的變化效果。LN0134芯片支持多芯片級聯(lián),通過數(shù)據(jù)口SDO端,連接下一個芯片的SDI端口,以此類推。長距離的護(hù)欄燈方案設(shè)計,只需要將一個個小單元級聯(lián)起來就能完成。設(shè)置R30的阻值可改變輸出電流值,從而省去了多路限流的麻煩。
LN0134應(yīng)用電路圖
4) 電源供給電路
電源供給電路如圖所示。本電路支持12V至15V的輸入電壓,經(jīng)過整流橋可避免正負(fù)極的接反。經(jīng)過IC1可得到5V的供電電壓,為單片機和LN0134芯片提供了電源;經(jīng)過IC2~IC6可完成對LED燈組的供電,并由單片機提供的CONTROL1和CONTROL2口來控制POVER1和POVER2供電的關(guān)和開。
供電電路圖