LED全彩燈光控制系統簡(jiǎn)介
加入技術(shù)交流群
背景
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/167478.htmLED作為一種新型光源，以其低供電電壓，低功耗，長(cháng)壽命，無(wú)輻射的特點(diǎn)，在許多場(chǎng)合得到應用，隨著(zhù)近年來(lái)其亮度的不斷提高，特別是超高亮LED的 出現，發(fā)光二極管得到了廣泛的應用，從傳統的僅作室內儀表信號指示，逐步發(fā)展到應用于交通信號燈、汽車(chē)信號燈、背光源、室內外大屏幕顯示，以及目前正向照 明領(lǐng)域的深入。目前LED在照明領(lǐng)域的應用主要還集中在燈飾照明中。LED本身的致光特性，使其具有易控制，頻閃快的特點(diǎn)，由此可以利用嵌入式微處理器， 按PWM(占空比)方式獨立控制R(紅)，G(綠)，B(藍)發(fā)光灰度，從而實(shí)現全彩效果的LED燈光控制技術(shù)。由于采用超高亮LED的裝飾照明燈具，其 亮度已達到要求，且它在壽命，功耗，控制花樣等方面和霓虹燈相比具有十分明顯的優(yōu)勢，目前已開(kāi)始逐步推廣，預計今后幾年將會(huì )有比較大的發(fā)展。
控制單元
控制單元是指可獨立變化出全彩色的燈具單元，也可稱(chēng)作像素。它至少應包含一只紅色LED、一只綠色LED、一只藍色LED，各顏色LED的數目根據 配色要求按一定比例構成?？蓪⑦@些控制單元制作成單個(gè)燈具，亦可按一定形狀或圖案排列起來(lái)，形成線(xiàn)狀或面狀光源。需要注意的是，由三種顏色的LED構成的 一個(gè)單元，通常必須進(jìn)行混光處理，否則不能看到理想的全彩效果。在同一個(gè)發(fā)光單元中LED應緊密排列，這樣可使得各LED的光斑在觀(guān)賞者眼中成像重疊;相 鄰發(fā)光單元中心距應相同，并且該中心距滿(mǎn)足：D≥2*L*tan(θ/2)，式中D為相鄰發(fā)光單元的最小中心距，L為正常使用時(shí)觀(guān)看點(diǎn)與光源部位的垂直距 離，θ為人眼最小分辨角。這樣通過(guò)控制電路可使燈具顯示出豐富的色彩。通過(guò)控制系統獨立控制每個(gè)發(fā)光單元中的三種發(fā)光二極管的灰度級別，亦即控制每個(gè)發(fā)光 單元中的紅、綠、藍三種顏色各自的亮度，就可使每個(gè)發(fā)光單元調配出多種不同的顏色，若在同一時(shí)間內控制不同的發(fā)光單元顯示出不同的顏色，就可使燈具的整個(gè) 發(fā)光部位呈現出色彩斑斕的效果。目前出現的功能比較強大的控制系統，可通過(guò)軟件設置每個(gè)控制單元的顏色值，根據系統的參數，設置各個(gè)顏色的灰度級別，一般 為256級(8位)，目前具有代表性的有臺灣點(diǎn)晶科技的一款DM413全彩LED阿驅動(dòng)芯片，帶有灰度發(fā)生器，默認為256級灰度，最高可設置為8192 級灰度，實(shí)現的效果極為細膩。單個(gè)DM413芯片只控制一個(gè)顯示單元，使得每個(gè)控制單元的電路相同，而且非常簡(jiǎn)單，一次開(kāi)發(fā)，重復使用。
控制系統結構
整個(gè)控制系統分為兩個(gè)部分：控制器部分和LED驅動(dòng)部分(見(jiàn)圖1)。 控制器部分是系統的核心部分，它最基本的功能是將每個(gè)控制單元的顏色數據發(fā)送給相應控制單元，使所有單元相互配合，產(chǎn)生用戶(hù)預想的效果;LED驅動(dòng)部分的 功能是接收顏色數據并驅動(dòng)LED按該數據所表示的亮度值顯示。每個(gè)基于DM413的LED驅動(dòng)模塊，單獨控制一個(gè)LED燈具單元，每個(gè)模塊結構相同，與控 制器的連接方式也相同。系統采用串行級聯(lián)的方式連接，每個(gè)模塊具有輸入和輸出接口，前一模塊的輸出接口通過(guò)數據線(xiàn)與后一模塊的輸入接口連接，直到最后一個(gè) 模塊為止。LED驅動(dòng)模塊(見(jiàn)圖2)是以DM413為核心的電路，DM413具有若干信號輸入輸出引腳及多個(gè)功能設定引腳。信號通過(guò)輸入接口給DM413 相應的輸入引腳。3個(gè)輸出引腳用于連接LED，可分配給R，G，B三個(gè)顏色，同一個(gè)輸出引腳接相同顏色的LED，根據配色需要，每個(gè)輸出引腳可接一個(gè)或多 個(gè)LED。輸入的串行信號通過(guò)輸出引腳發(fā)送出來(lái)，通過(guò)輸出接口傳到下一級芯片。
圖1
圖2
評論